imc风力涡轮机组测试解决方案——陆地、海上和空中
涡轮机测试对数据采集技术提出了什么挑战?
能源转型的主力军是风车和风电场,它们完全不受自然界中寒冷、霜冻和凝结等气象事件的影响。此外,风力涡轮机是很高大的装置,耸立在其他环境之上,暴露在频繁的雷击中。为了在这里进行长期测量,有必要保护测量设备免受这些事件的影响。
一个重要的因素是“在特定的风速下,风力涡轮机能提供多少能量?”的问题。风力涡轮机通常使用优化的速度控制方案运行,以达到理想的效率,因此应在现场直接测量功率曲线。这同样适用于机械负荷,除了环境影响外,机械负荷对风机的运行稳定性也有影响。
噪声是提高风力涡轮机组接受度的一个重要因素。这就是“涡轮机的声音有多大?”的问题所在。声音响度本身问题并不大,问题是声音中包含的信号会对我们的健康造成影响。测量声音的排放是其中的一个重要参数。
最后,但并非是最不重要的,一个系统的电网兼容性问题,"以什么质量的能源输入现有的电网?"
为什么选择imc风机测试解决方案?
无论是在风力发电厂进行测量或监控,亦或是在部件测试台进行测量、控制和反馈控制——使用imc系统进行测量数据采集都是高效、易于执行且收获满满。
风力涡轮机的测量是在寒冷、炎热、潮湿、冷凝、振动、电磁干扰和瞬态电压峰值等恶劣环境条件下进行的,需要相应坚固的测量仪器。尤其适用于长期和现场测量。
坚固的imc测量系统在PC网络中可靠地工作,但也可以独立于PC。由于将信号调节、AD转换、实时计算和数据存储所需的所有组件集成在一个系统中,imc解决方案可以在远程工厂中完全自主地使用。
即使在恶劣的环境条件下,imc测量技术已经证明了自己,可以在风力发电机组的极端环境中表现可靠。短时间内强烈的温度波动和从-40°C到+85°C的宽温度范围不会对imc测量设备造成任何影响。
[Translate to Chinese (Simplified):] Prüfung von Windenergie-Prototypen
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Die Vermessung von Windkraftanlagen ist ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung von Prototypen, um sicherzustellen, dass die Leistung und Zuverlässigkeit der Anlagen den Erwartungen entspricht.
Bei der Vermessung von Windturbinen sind verschiedene Aspekte zu berücksichtigen, z. B. die Windverhältnisse am Standort, die Ausrichtung und Höhe der Turbine, die Flügelgeometrie, die Leistung der Generatoren und die Höhe der Stromerzeugung.
Systematische Tests der gesamten Energieübertragungsstrecke von der Nabe bis zum Netz sind bei den Herstellern erforderlich, um Triebstrang, Getriebe und Generator, aber auch Umrichter und Regelkonzepte zu überprüfen, zu verbessern und weiterzuentwickeln. Daneben umfasst die Anlage weitere Hilfsantriebe und Vorrichtungen, etwa zur Positionierung und Ausrichtung der Gondel, die ebenfalls getestet und erprobt werden müssen. Diese Windkraftanlagen Prototypentest unterliegen verschiedenen Normen, die diese erfüllen müssen.
IEC-61400 ist eine Reihe von internationalen Normen, die sich mit der Konstruktion, dem Betrieb und der Wartung von Windkraftanlagen befassen. Die Normen wurden von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) entwickelt und gelten als wichtiger Maßstab für die Windenergiebranche weltweit.
Die Normenreihe IEC-61400 umfasst mehrere Teile, die spezifische Aspekte von WEA abdecken, wie zum Beispiel:
- IEC 61400-1: Konstruktionsanforderungen
- IEC 61400-2: Konstruktionsanforderungen für kleine Turbinen
- IEC 61400-3: Konstruktionsanforderungen für Offshore-Anlagen
- IEC 61400-4: Anforderungen an die Konstruktion von Getrieben
- IEC 61400-5: Konstruktionsanforderungen für Rotorblätter
- IEC 61400-6: Entwurf von Türmen und Fundamenten
- IEC 61400-11: Windenergieanlagen - Schallmessverfahren
- IEC 61400-12: Windenergieanlagen - Leistungsmessung
- IEC 61400-13: Windenergieanlagen - Messung von mechanischen Lasten
- IEC 61400-14: Windenergieanlagen - Schallleistung und Tonhaltigkeit
- IEC 61400-21: Windenergieanlagen - Netzqualität und Netzverträglichkeit
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风力涡轮机以何种风速提供多少能量?风力涡轮机通常使用优化的速度控制概念来操作,以达到理想的效率。这可以通过调整叶片的迎角位置(变桨控制)来实现。
IEC-61400-12-1具体而言,该标准描述了测量风力涡轮机的风速、风向、空气密度、发电量和运行条件的要求。它还规定了测量这些参数时需要考虑的测量不确定性。IEC-61400-12-1是评估风力涡轮机性能的重要标准,被世界各地的监管机构、投资者和风电场运营商使用。
IEC 61400-12-2描述了测量风力涡轮机功率曲线的方法,包括测试场地的选择、测量仪器以及数据分析和数据报告的程序。
典型测量点:
轮毂高度的风速和风向、气温和气压
电功率、转子速度、俯仰角和方位角
IEC 61400-14是IEC 61400系列标准的一部分,描述了测量和评估风力发电机组的声功率和声调的要求。该标准规定了测量和评估风力发电机组的声音排放的程序,以确保它们符合法律规定的隔声要求。在评估风机发出的声音时,风机的声功率和声调是需要考虑的重要因素。
声功率是指风力涡轮机发出的声音总量,通常用分贝(dB)表示。声功率取决于几个因素,如涡轮机的尺寸、转子速度和风速。
风力涡轮机的声音含量是指声音的音调特性,通常被称为 "音调成分"。当风力发电机在特定速度或风速下产生由单个频率或一系列频率组成的声音时,就会产生音调。这可能被认为是一种嗡嗡作响的声音,对附近的居民来说尤其烦人。
ISO 61400-14是风能行业的一项重要标准,因为它有助于确保以标准化的方式测量和评估风力涡轮机的声音排放。该标准被世界各地的风力涡轮机制造商、风电场运营商和监管机构所采用。