Komplicerede målinger til forståelsen af vingedynamik
Vestas
Hvad var udfordringen?
Hvordan måler man bevægelserne af en vindmøllevinge i drift, og hvordan kobler man disse bevægelser med vindmøllens energiproduktion? Umiddelbart kunne det lyde som en simpel opgave, men når man tænker over skalaen på en vindmølle i dag, der har en vingelængde på omkring 80 meter, så kan det hurtigt blive en kompliceret affære at måle på.
Læg dertil udfordringerne ved at installere måleudstyr udvendigt på en vindmølle i over 100 meters højde og drift i al slags vind og vejr, nat og dag, og så har man en decideret udfordring. Det var ikke desto mindre oplægget til en spændende opgave fra Vestas.
Et krav til systemet var blandt andet, at det skulle kunne måle vingedynamik på vingelængder op til 80 meter. Derudover skulle det også kunne sende måleresultater videre til vores dataopsamlingssystem, hvilket GPower har leveret til fulde. Vi vil klart anbefale GPower til andre, som har brug for eksperter til nytænkende udviklingsprojekter inden for test og måling.
Vestas
Sådan løste vi opgaven
I samarbejde med Vestas’ ingeniører kortlagde vi indledningsvist operationskravene til systemet. Det er vigtigt at imødekomme nuværende krav, men lige så vigtigt er det at lave en løsning, der kan tilpasses fremtidige krav til nye vinger, ændrede operationsforhold og ønskede features. Det øger return-of-investment betragteligt, og minimerer tiden fra tanke til handling, når nye behov opstår.
Løsningen blev et specialdesignet og kamerabaseret måleinstrument, der involverer et højt-ydende real-time PXI-system med en stor FPGA til dataanalyse i realtid og en PC-server med 12 TB lagerplads til rådata. Dette system, monteret i og på vingen, opererer imens vindmøllen er i drift.
Systemet tilbyder dataopsamling og analyse i realtid, løbende udsending af behandlede måledata til tredjepart samt backup af al rådata til senere granskning og systemoptimering. Det var i øvrigt nødvendigt at implementere tabsfri datakomprimering i realtid for overhovedet at kunne flytte den enorme mængde rådata over netværk. Herudover blev der udviklet en liveview-funktion, som giver mulighed for fjernovervågning under installation og drift. Dette liveview lettede også fejlfinding under udviklingen.
Som altid hos GPower er måleinstrumentet opbygget med modulært software, som gør det let via konfiguration at tilpasse instrumentet til forskellige behov. Konfigurationen tillader for eksempel tilpasning til forskellige vingedimensioner, ligesom det tillader udskiftning af hardware, så den rette balance imellem måleparametre kan indstilles. Features, som gør det muligt for Vestas selv hurtigt at tilpasse instrumentet til nuværende og fremtidige vinger.
Hos GPower stod vi både for design, udvikling og implementering af hardwaren og softwaren. Derudover var vi involveret i udviklingen af analysealgoritmen til forståelsen af de målte data. Udstyret har nu kørt flere målekampagner siden september 2018, og har genereret værdifuld viden til forståelsen af vingedynamik.
