Optimalisatie van de besturing voor ontzuring

...

Bij de productie van cokes voor ijzerproductie ontsnappen er ovengassen die gereinigd moeten worden. Een van de installaties om de gasvormige bijproducten te reinigen, is een ontzurings- en strippingsproces met meerdere destillatiekolommen, gevoed door cokesgas en stoom. De procesingenieurs van deze specifieke fabriek ontdekten dat het verminderen van de drukvariaties in de stoomtoevoer zou leiden tot verbeterde processtabiliteit, wat op zijn beurt zou leiden tot aanzienlijke kostenbesparingen. DotX kreeg de opdracht om de stabiliteit van de drukregellus(sen) te verbeteren. Eerst werd het bestaande besturingssysteem geanalyseerd en het stoomproces werd zorgvuldig gemodelleerd. De stoomdruk werd voornamelijk geregeld door twee afzonderlijke besturingssystemen, elk werkend op één klep. De ene voor het afvoeren van stoom en de andere voor het toevoeren van stoom. Elke klep vertoonde een niet-lineaire karakteristiek (dat wil zeggen, een niet-lineaire relatie tussen klepopening en stroom). Vervolgens werd er een nieuw op model gebaseerd besturingssysteem ontworpen en geïmplementeerd over drie PLC’s die met elkaar communiceren. Het nieuwe besturingssysteem vertoonde een opmerkelijke verbetering in drukstabiliteit, zie de onderstaande figuur (die geschaalde metingen toont): zodra de DotX Control-oplossing wordt geactiveerd, is de druk bijna constant; zodra deze wordt gedeactiveerd, neemt het oude besturingssysteem het over en vertoont de druk meer variaties. Deze DotX-controller is geactiveerd in augustus 2012 en sindsdien verloopt het ontzurings- en strippingsproces veel stabieler.

Windturbine: DotX Windturbine Controller

Dotx Wind Turbine Controller

De DotX Windturbinecontroller (DWTC) is een computerprogramma voor de boordcomputers van windturbines. Dit programma berekent continu de hoek van de bladen (tekening, nr. 3), het koppel van de generator (nr. 5) en de draaihoek (nr. 2). Hiermee kan het vermogensrendement worden gemaximaliseerd en de ontwerpbelasting worden geminimaliseerd.

Ontdek meer over onze windturbinecontroller door de demo hieronder te downloaden en uit te voeren op je Windows PC.

De download bevat FAST, een simulatieomgeving voor windturbines, een 5 MW NREL-windturbine (benchmarkturbine) en onze windturbinecontroller. Na het downloaden, raden we je aan om eerst de Quick Guide for Wind Turbine Controller Demo te lezen om je te helpen bij de installatie en uitvoering van de demo.

Wind Turbine Controller: KenmerkenGratisVolledige versie
Simuleer de DotX Windturbinecontroller op de NREL 5MW met FAST    
Snelle handleiding om de windturbinecontroller eenvoudig af te stemmen voor uw eigen windturbine    
Optimale snelheids- en vermogensregelaar    
Tower-Top Fore-Aft dempingsregelaar    
Slimme individuele Pitchregelaar    
Automatische optimalisatie van de vermogenscurve    
Windsterkteschatter voor de rotor    
ANSI-C volledige broncode    
 DownloadRequest Quote

Windturbine: Pitch & Yaw Optimalisatie

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.

Optimalisatie van de yawhoek om het vermogen te optimaliseren.

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.

Klant: ECN

ECN ontwikkelt nieuwe technologie en voert baanbrekend onderzoek uit op verschillende manieren om innovatieve oplossingen te vinden die de overgang naar duurzaam energiebeheer vergemakkelijken. DotX heeft ECN ondersteund in het onderzoeksproject SUSCON (=Sustained Control). Dit project richtte zich op het ontwikkelen van nieuwe besturingsconcepten voor Individuele Pitchregeling (IPC), de omgang met extreme gebeurtenissen (windstoten), verbeterde modellering door identificatie, verbeterde foutdetectiemethoden en verbeterde regeling voor uitschakeling.

Klant: EWT

EWT is een wereldwijde ontwerper en producent van hoogwaardige tandwielvrije windturbines met een vermogen van 250 kW, 500 kW tot 1 MW. DotX is betrokken geweest bij de ontwikkeling van nieuwe EWT-windturbinetypes sinds 2014. EWT heeft de broncode van de DotX Wind Turbine Controller en heeft haar windturbines succesvol in gebruik genomen.

nl_NLDutch