12/11/2024,光纖在線訊,伴隨著全球日漸向可再生能源轉型,風力發(fā)電站正成為我們能源基礎設施的重要組成部分。確保這些裝置的可靠性和效率至關重要,而光纖傳感技術在實現(xiàn)這一目標方面發(fā)揮著關鍵作用。
光纖傳感技術利用光纖的獨有特性來檢測光纖沿線的溫度、應力和聲波振動(聲音)變化。通過將光纖電纜集成到風電站的基礎設施中,運營商可以持續(xù)監(jiān)測這些關鍵資產(chǎn)的結構健康和運行狀況。
那么,它有什么具體用途呢?
結構健康監(jiān)測
風力渦輪機通常暴露在惡劣的環(huán)境中,包括高溫、寒冷、降雨、冰雹和強風,此外,對于海上風電站來說,還要遭受波浪和腐蝕性鹽水。光纖傳感技術可以通過分布式應力傳感(DSS)和分布式聲學傳感(DAS)來檢測應變和振動變化,為渦輪機的結構和運行健康提供有價值的數(shù)據(jù)。這些信息使操作員能夠識別潛在的弱點,并在故障發(fā)生前采取積極措施來加固或維修渦輪機。
電纜完整性監(jiān)測
將風力渦輪機接入電網(wǎng)的電纜對于傳輸生產(chǎn)的電力至關重要。光纖傳感技術可以監(jiān)測這些電纜的完整性,檢測地下電纜的埋深變化、架空電纜的應力和應變、機械損傷或熱異常等問題。持續(xù)監(jiān)測有助于防止電纜故障并確??煽康碾娏鬏?。它還允許輸電系統(tǒng)運營商(TSO)優(yōu)化這些電纜的電力傳輸或者實現(xiàn)其電力傳輸最大化。
識別漁船和船錨的風險
就海上風電站而言,這些電力電纜通常敷設在漁船和船只經(jīng)常作業(yè)的繁忙海域。這些活動對電纜構成重大風險。光纖傳感技術,在這種情況下最有可能是分布式聲學傳感(DAS)技術,可以檢測漁具或船錨造成的干擾,提供逼近防撞報警和潛在損害早期報警。通過實時識別這些風險,運營商可以立即采取行動減輕影響,例如改變船只路線或加固電纜的易損部位。
預測性和主動性維護
光纖傳感技術通過提供風電站組件狀況的連續(xù)數(shù)據(jù)進行預測性維護。這些數(shù)據(jù)使操作員能夠預測何時何地需要進行維護,從而防止意外故障并減少停機時間。通過在問題升級之前加以解決,運營商可以節(jié)省與緊急維修和能源產(chǎn)量損失相關的大量成本。
安全和保護
光纖傳感技術領域一直在不斷發(fā)展,并借助新的創(chuàng)新更上一層樓。最新的進展包括增強型分布式聲學傳感(DAS)系統(tǒng),該系統(tǒng)在檢測風電站基礎設施及其周圍環(huán)境的變化方面具有更高的靈敏度和準確性。這些系統(tǒng)可以區(qū)分各種類型的干擾,例如在電纜附近進行的機械或人工挖掘。它們還可以用于設置虛擬圍欄,并為行人或靠近電纜的車輛提供逼近防撞報警,為避免意外損壞或第三方的故意干擾提供了一套全面的解決方案。
光纖傳感技術正在改變風電站的監(jiān)測和維護方式。它能夠提供風電站組件狀況的實時、連續(xù)數(shù)據(jù),在安全性、效率和成本效益方面具有顯著優(yōu)勢。通過采用光纖傳感技術,運營商可以確保其風電場和投資項目的完整性和壽命期。
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關于作者:
作者:Douglas Clague
VIAVI光纖現(xiàn)場解決方案解決方案營銷經(jīng)理
Douglas Clague在測試、測量方面擁有20多年的經(jīng)驗,主要側重于通過光纖和電纜技術,為電信行業(yè)提供支持。在加入VIAVI之前,Doug曾擔任制造工程師、解決方案工程師和業(yè)務開發(fā)經(jīng)理。Doug加入了許多光纖和電纜技術趨勢相關的行業(yè)專家組。他就讀于倫敦布魯內(nèi)爾大學,獲得了電氣和電子工程榮譽學位。