Automatische optimalisatie van pitch and yaw hoek succesvol getest.

DotX heeft met succes de optimalisatie van de fijne pitch-hoek en de yaw-hoek ontwikkeld, geïmplementeerd en getest.

De pitchhoeken van een windturbine worden aanvankelijk ingesteld door een monteur met behulp van een schroevendraaier of een knop om de hoek te fixeren waarop het blad moet zijn wanneer het op 0 graden staat (de fijne pitchhoek). De monteur lijnt de markeringen op het blad en in de neuskegel van de turbine uit om dit te doen. Met onze automatische regelprocedure past de computer van de windturbine eerst de relatieve pitchhoeken aan om de onbalans van de rotor te minimaliseren. Daarna past de computer alle bladhoeken in harmonie aan om de optimale fijne pitchhoek te vinden die de vermogensuitvoer van de turbine maximaliseert.

Een vergelijkbare procedure is ontwikkeld voor de yawhoek: de yawhoek varieert in cycli, elk met een vaste tijdsduur, totdat de geoptimaliseerde yawhoek is gevonden, zodat de vermogensuitvoer wordt gemaximaliseerd. De grafiek hieronder toont hoe de optimale yaw-offset convergeert naar zijn uiteindelijke waarde, binnen ongeveer 100 cycli (wat overeenkomt met 30 ‘effectieve’ uren, dat wil zeggen uren waarin de turbine onder de juiste omstandigheden werkt). In deze grafiek was de windvaan eerst gekalibreerd met behulp van een LIDAR, om ons in staat te stellen de geoptimaliseerde yawhoek te controleren. De op LIDAR gebaseerde yawafwijking, weergegeven als een zwarte lijn, bevestigt het resultaat.

Uit tests blijkt dat oscillaties met meer dan 80% kunnen worden verminderd, terwijl het rendement met 3-6% per jaar kan worden verbeterd. De optimalisatieprocedure maakt uitsluitend gebruik van standaard aan boord aanwezige sensoren. Na optimalisatie wordt een PV-curveverschil ‘voor’ en ‘na’ gegenereerd, dat kan worden gebruikt om de exacte rendementsverbetering te berekenen. Deze procedure is geverifieerd door een certificatie-instituut en is toegepast op meer dan 20 windturbines in het veld.