Document details

Análise de padrões em séries temporais de geradores eólicos

Author(s): Paulos, João Carlos Inácio

Date: 2016

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.21/7077

Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa

Subject(s): Monitorização; Turbina; Temperatura; Caixa de engrenagens; Óleo; Monitoring; Wind turbine; Temperature; Gearbox; Oil


Description

Actualmente, a utilização de recursos energéticos renováveis é encarada de uma forma vital para se alcançar um desenvolvimento sustentável. Entre as energias renováveis, a energia eólica apresenta-se como uma das mais sustentáveis e, por isso, teve uma evolução exponencial nos últimos anos. No entanto, esta tecnologia apresenta alguns problemas e desafios. As turbinas apresentam uma elevada taxa de avarias em alguns componentes, nomeadamente a caixa de engrenagens, o gerador e as pás. Os tempos de paragem associados às avarias e à sua reparação provocam grandes prejuízos. De modo a evitar as falhas e a permitir a redução dos custos durante o ciclo de vida das turbinas eólicas, existe a necessidade de optimizar as estratégias de manutenção, de forma a maximizar o retorno do investimento nos parques eólicos. Nesse sentido, este trabalho tem como objectivo perceber se através da monitorização da temperatura de alguns equipamentos de um aerogerador, é possível verificar a existência de padrões ao longo do seu tempo de funcionamento, de forma a reduzir a possibilidade de acontecimento de uma falha grave. Com o objectivo de perceber a influência da instabilidade térmica na produção de energia eléctrica, seleccionou-se um parque eólico localizado na Serra da Freita, em operação desde 2006, com uma potência de 18,4 MW distribuída por oito turbinas eólicas Nordex N90/2300. O conjunto de dados em estudo são provenientes de um sistema SCADA e resultam de uma frequência de amostragem de dez minutos, contendo informação relativa às variáveis da temperatura exterior, do interior da nacelle, do rolamento principal da turbina, do rolamento 1 da caixa de engrenagens e do óleo que a lubrifica.

Abstract: Nowadays, renewable and sustainable energy is vital to approach sustainable development.Wind energy is one of the most sustainable resources, so it had an exponential growth in the last few years. However, this technology has some problems and challenges. Wind turbines present a significant failure rate in some components, particularly in gearbox, generator and blades. The stoppage time, the breakdowns and its repair results in big losses. In order to avoid failure and permit cost reduction during the life cycle of wind turbines, there is a need to optimize maintenance strategies, so we can maximize the return on investment in wind farms. The purpose of this work is to understand if through the control of some equipments of a windmill, it is possible to verify the existence of standards during its operating time, in order to reduce the possibility to occur a serious failure. With the goal of understanding the influence of the temperature instability in the electric power production, we chose a wind farm in Serra da Freita operating since 2006, with a 18,4 MWinstalled capacity distributed by eight wind turbines Nordex N90/2300. The studied data comes from a SCADA system and result from a sampling frequency of ten minutes. The studied data contains information about the exterior temperature variables, about the interior of the nacelle, of the main bearing of the wind turbine, of the gearbox bearing 1 and of the oil that lubricates it.

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Document Type Master thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Carvalho, Alda Cristina Jesus Valentim Nunes de; Sequeira, Cláudia Dias
Contributor(s) Paulos, João Carlos Inácio
facebook logo  linkedin logo  twitter logo 
mendeley logo

Related documents

No related documents