بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله توربین بادي V47/660kW نصب شده در سایت نیروگاه بادي منجیل استان گیلان مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف این پژوهش عیب یابی عیوب رخداده در توربین بادي V47/660kW می باشد. ما در این مقاله با استفاده از الگوریتم تطبیقی MITrule و نیز فیلتر کالمن، عمل عیب یابی براي توربین بادي مورد مطالعه را انجام خواهیم داد. با توجه به اهمییت موضوع عیب یابی توربین هاي بادي انتخاب دقیق ترین و سریع ترین روش جهت انجام عمل عیب یابی بسیار مورد توجه فعالان این حوزه می باشد و ما نیز با توجه به سرعت و دقت الگوریتم تطبیقی MITruleو فیلتر کالمن، از این دو روش براي انجام عمل عیب یابی استفاده خواهیم نمود.
.1 مقدمه
با توجه به گسترش جوامع و صنایع استفاده از انرژي الکتریکی و نیاز به آن روز به روز افزایش یافته است، از گذشته تا به اکنون براي تولید انرژي الکتریکی راه هاي متعددي انتخاب شده است که عمدتا استفاده از سوخت هاي فسیلی مد نظر تولید کننده گان بوده است. ولی امروزه به دلیل کاهش سطح ذخایر سوخت هاي فسیلی و نیز به دلیل آلودگی هاي زیست محیطی همچون آلودگی هوا، آلودگی حرارتی و ... ناشی از سوخته شدن سوخت هاي فسیلی، استفاده از روش هاي تولید انرژي الکتریکی پاك و تجدید پذیر بسیار مورد توجه کشورها قرار گرفته است.
انر ژي باد یکی از انرژي هاي پاك و تجدید پذیر می باشد که توسط توربین هاي بادي می توان از انرژي امواج باد براي تولید انرژي الکتریکی بهره گرفت. توربین هاي بادي انرژي ذخیره شده در امواج باد را توسط پره ها دریافت می کنند و سپس به کمک ژنراتور انرژي مکانیکی حاصل از مواج باد را به انرژي الکتریکی تبدیل می کند.
از آنجایی که توربین هاي بادي اصلی ترین تجهیز در تولید انرژي الکتریکی از طریق امواج باد می باشد، نگهداري و حفاظت از آن ها بسیار مهم می باشد، علاوه بر حساسیت و اهمیت توربین هاي بادي در چرخه ي تولید انرژي الکتریکی از امواج باد، موضوع هزینه هاي مالی نیز بر اهمیت عمل عیب یابی و جلوگیري از تبدیل عیب به خرابی می افزاید.
عیب در واقع رخداد یک تغییر در پارامترها و بخش هاي مختلف توربین بادي می باشد که می بایست اثر آن در سیستم برطرف گردد و در صورت عدم رفع عیب رخداده خرابی د ر سیستم شکل خواهد گرفت که مشکلات بسیاري از قبیل هزینه هاي مالی، مشکلات ناشی از کاهش تولیدات انرژي الکتریکی در شبکه و... را دربر خواهد داشت.
براي انجام عملیات عیب یابی می بایست یک شاخص به نام مانده تولید کنیم، تولید مانده مبناي تشخیص رخداد عیب می باشد. براي تولید مانده می بیست سیستم را با یک مدل دیگر ماننده مدل تخمین زده شده ي پارامترها یا مدل مشاهده شده ي حالت ها مقایسه نمائیم و اختلاف بین این دو مدل، مانده را تولید خواهد کرد. در این مقاله ما براي انجام عمل تخمین پارامترها از الگوریتم تطبیقی MITrule و براي عمل مشاهده ي حالت ها از فیلتر کالمن استفاده می کنیم. از مجموعه اي از اندازه گیري هاي شامل خطا در طول زمان برآورده می سازد. عملیات عیب یابی بر سه اساس استوار است:
• عیب یابی بر مبناي سیگنال
• عیب یابی بر مبناي داده و اطلاعات
• عیب یابی بر مبناي مدل سیستم
در حالت نخست از ابتدا عیب هاي محتمل را دسته بندي می کنیم و براي هرعیب یک سیگنال الکتریکی اختصاص می دهیم که در صورت رخداد عیب در آن بخش، سیگنال الکتریکی رخداد عیب را اعلام کند. در حالت عیب یابی بر مبناي داده و اطلاعات، با توجه به داده هاي دریافتی از سیستم طی یک دوره ي طولانی مدت به شناسایی سیستم می پردازیم و پس از انجام عملیات شناسایی سیستم عمل عیب یابی را آغاز می کنیم.
در واقع در حالت عیب یابی بر مبناي داده، مدل فضاي حالت سیستم را در اختیار نداریم و این نیز به دلیل پیچیدگی بسیار زیاد سیستم می تواند اتفاق افتد. در حالت عیب یابی بر مبناي مدل سیستم که پژوهش انجام گرفته در این مقاله بر مبناي آن می باشد، همان گونه که قب لا بیان شد مدل نامی سیستم با مدل تخمین گر یا مشاهده گر مقایسه می شود و مانده اي حاصل می شود که مبناي تشخیص رخداد و یا عدم رخداد عیب می باشد. نحوه ي تولید مانده بسیار مهم وحساس می باشد، بنابراین براي عمل تخمین پارامترها و یا مشاهده ي حالت ها می بایست از سریع ترین و دقیق ترین و قابل اعتماد ترین روش ها استفاده کنیم تا از صحت عملیات عیب یابی اطمینان حاصل نمائیم.[2]
مدل سازي عیب
عیوب متعددي در سیستم توربین هاي بادي می تواند رخ دهد، عیوب می تواند در بخش مربوط به عملگرها رخ دهد و یا اینکه در قسمت مربوط به حسگرها این اتفاق بیافتد، علاوه بر این دو بخش که قسمت هاي در معرض رخداد عیب هستند، پارامترهاي سیستم نیز می تواند دچار تغییر و عیب گردند.
