Sîstema Kontrolkirina Yaw Çawa Di Turbînên Bayê De Dixebite
Turbînên bayê yên nûjen ji bo girtina bi qasî ku pêkan enerjîyê ji guherîna rê û leza herikînên bayê hatine çêkirin. Ji bo ku rotor (perçe) her gav bi goşeya rast "rûyê" bayê be, turbîn hewceyê mekanîzmayekê ye ku dikare gondolê (nasel) li gorî guhertinên rêça bayê bizivirîne. Ev mekanîzmay wekî pergala kontrola yaw tê binavkirin. Bi kurtasî, yaw zivirîna turbînê li dora eksenek vertîkal e, da ku balafira şûştina rotorê bi rêça bayê ya hatî re paralel bimîne. Ev gotar nîqaş dike ka pergala kontrola yaw çawa di turbînên bayê de dixebite, pêkhateyên wê yên sereke, stratejiyên kontrolê, û dijwarî û parastinê.
1. Çima Kontrolkirina Yaw Girîng e?
Armanca sereke ya kontrola yaw ew e ku nelihevhatina yaw, ango cudahiya goşeyî ya di navbera rêça bayê û rêça tevgera rotorê de, kêm bike. Ger rotor bi bayê re nelihevhatî be, hin ji enerjiya bayê bêyî ku bi awayekî çêtirîn were girtin, di rotorê re "derbas dibe". Bandor:
1. Kêmbûna derana hêzê. Bi gelemperî, her ku nelihevhatin mezintir be, kêmbûna derana hêzê jî mezintir dibe.
2. Barên avahîsaziyê zêde dibin. Dema ku ba ji alîkî ve tê, hêzên aerodînamîk asîmetrîk dibin û barên dînamîk li ser pelan, navendê, axle û bircê çêdikin.
3. Lerizîn û zûtirkirina xitimandinê. Nelihevhatin dikare lerizînê zêde bike û zûtirkirina xitimandina pêkhateyên mekanîkî.
Bi kontrola baş a yawê, turbîn dikare karîgeriya xwe biparêze û temenê xizmeta xwe dirêj bike.
2. Prensîbên bingehîn ên Sîstema Yaw
Turbînên bayê yên bi eksena horizontal (HAWT) bi gelemperî sîstemeke yaw a çalak bikar tînin, ku nacelê bi karanîna motorekê bi awayekî çalak dizivirîne. Berevajî turbînên piçûk, ku carinan dûvikek (vane) bikar tînin da ku bi awayekî pasîf "bayê bişopînin", turbînên di asta karûbar de hema hema her gav yaw a çalak bikar tînin ji ber girseya nacelê ya mezin û hewcedariya bi kontrola rast.
Dema ku sensor guhertinek di rêça bayê de tesbît dike, kontrolker (kontrolkera PLC/SCADA) hesab dike ku turbîn divê çiqas bizivire. Ger goşeya nelihevkirinê ji asteke diyarkirî derbas bibe, motora yaw gerîdeyên li ser bearing yaw çalak dike, dibe sedema ku nacelle heta ku lihevhatî bibe bizivire.
3. Pêkhateyên Sereke yên Sîstema Kontrolkirina Yaw
a) Sensorê Leza û Rêwerza Bayê
Li jor nacelle bi gelemperî ev hene:
- Perdeya bayê ji bo pîvandina alîyê bayê li gorî nacelê.
- Anemometer ji bo pîvandina leza bayê.
Ev daneyên têketina sereke ne ji bo destnîşankirina ka gelo pêdivî bi sererastkirina yaw heye an na.
b) Bearingê Yaw
Bearing a yaw bearingek mezin û şiklê halqeyî ye ku dihêle nacel li ser bircê bizivire. Divê ev bearing bikaribe li hember barên hevbeş bisekine: giraniya nacelê, hêza kişandina rotorê, û barên dînamîk ên ji ber turbulansê çêdibin.
c) Ajokera Yaw û Motora Yaw
Ajokera yaw bi gelemperî ji gelek motorên elektrîkê pêk tê (pir caran ji bo dubarekirinê ji yekê zêdetir) ku gerîdokek pînîonê dixebitînin ku bi gerîdokek zengilî ya li ser bearingê yaw re têkel dibe. Motor dikarin li gorî hewcedariyên sêwiran û torkê bi dorê an jî di heman demê de bixebitin.
d) Frena Yaw
Ji bilî motorê, sîstemeke frenê jî heye da ku nacel bi awayekî azad nezivire. Frenên yaw ji bo van tiştan girîng in:
- dema ku turbîn bigihîje goşeya xwestî, pozîsyonê sabît bike,
- pêşî li tevgerên piçûk ên berdewam bigire (nêçîra yaw),
- di hin şert û mercên bayê de an jî dema ku turbîn rawestiyaye, ragirtina nacelê.
e) Kontrolkera Turbînê (Kontrolker)
Kontrolker sînyalên sensoran werdigire, mantiqa kontrolê bicîh tîne, û dûv re fermanan dişîne motor û firênan. Kontrolker her weha kilîtkirinên ewlehiyê jî bicîh tîne: bo nimûne, pêşîgirtina li yaw dema ku sensorek têk diçe, dema ku turbîn di hin modên diyarkirî de ye, an jî dema ku leza bayê pir zêde be.
4. Turbîn çawa diyar dike kengê dê bizivire?
Turbîn her gava ku ba hinekî diguhere rast nakin. Ger ew pir hesas bin, pergal dê pir caran bizivire û xirabûna motor, qutiya piçûk a di ajokera yaw de, û bearingên yaw zûtir bike. Ji ber vê yekê, kontrola yaw bi gelemperî têgehên eşik (benda mirî) û derengketina demê bikar tîne.
a) Çewtiya Yaw û Deadband
- Çewtiya yaw = aliyê bayê yê pîvandî - pozîsyona nacelle ya niha
– Deadband rêzek toleransê ye, mînakî ±5° heta ±15° (li gorî hilberîner û stratejiyên kontrolê diguhere).
Eger xeletiya yaw hîn jî di nav sînorê mirî de be, turbîn hildibijêre ku neçe.
b) Derengketina Demê û Fîlterkirina Daneyan
Asta bayê ji ber turbulansê diguhere. Ji ber vê yekê, daneyên sensorê bi gelemperî ev in:
- bi karanîna navînîya tevgerê hate fîltrekirin,
- di heyamek diyarkirî de (mînak 10-60 çirke) tê nirxandin,
da ku turbîn li hember "dengê" demkî bertek nîşan nede.
c) Stratejiya Gava Yaw
Li şûna ku bi berdewamî bizivirin, turbîn pir caran bi gavên piçûk dizivirin. Ew ê çend pileyan bizivirin, rawestin, ji nû ve binirxînin, û dûv re heke pêwîst be ji nû ve dest pê bikin. Ev rêbaz dibe alîkar ku lerizîn kêm bibe û barên mekanîkî kontrol bike.
5. Pêvajoya Xebatê ya Kontrolkirina Yaw bi rêzê
Ev rêbaza xebatê ya hevpar ji bo turbînên mezin e:
1. Pîvandina şert û mercên bayê. Perdeya bayê aliyê bayê li gorî nacelê dixwîne, anemometre jî leza bayê dixwîne.
2. Hesabkirina nelihevhatinê. Kontrolker xeletiya yaw hesab dike û kontrol dike ka ew ji sînorê mirî derbas dibe an na.
3. Kontrolkirina rewşa xebitandinê. Sîstem piştrast dike ku turbîn di rewşek ewle ya yaw de ye: alarmên krîtîk tune ne, firên amade ne, motor hene, û sînorên zivirîna kabloyê ewle ne (ji bo sêwiranên bi kabloyên di hundurê bircê de).
4. Frenên yaw (eger pêwîst be) berdin. Fren dikarin bên berdan da ku nacelle bikaribe biçe.
5. Çalakkirina motora yaw. Motor nacelê ber bi bayê ve dizivirîne. Rêjeya yaw nisbeten hêdî tê girtin da ku barê kêm bibe (mînak, çend pile di saniyeyê de).
6. Fren û kilîtkirina pozîsyonê. Her ku goşeya hedef nêzîk dibe, motor disekine û fren nacelê sabît digirin.
7. Verastkirin. Sensor dîsa dixwîne da ku bibîne ka xeletiya yaw kêm bûye an na. Heke na, çerx dubare dibe.
6. Têkiliya Kontrola Yaw bi Kontrola Pitch û Hêzê re
Kontrola yaw bi tena serê xwe tune ye. Di turbînên nûjen de, sê kontrolên sereke yên temamker hene:
- Kontrola pitchê: goşeya kêran diguherîne da ku hêz û barkirinê birêkûpêk bike.
- Kontrola leza rotorê: zivirîna rotorê (bi rêya jenerator û veguherîner) rast dike.
- Kontrola yaw: piştrast dike ku rotor rû bi bayê ve ye.
Bo nimûne, di bayên pir bihêz de, turbîn dikare di asteke diyarkirî de bikeve moda sînordarkirina hêzê. Di bin van mercan de, pergala yaw dikare bêtir parastî were çêkirin da ku ji zêdebûna barê dûr bikeve. Berevajî vê, di bin şert û mercên hilberîna normal de, yaw dê çalaktir be da ku karîgeriyê bi dest bixe.
7. Pirsgirêk û Zehmetiyên Hevpar di Sîstemên Yaw de
a) Nêçîra Yaw
Ev diqewime dema ku turbîn ji ber sînyala arasteya bayê ya "dengdar" an jî xêzek mirî ya pir piçûk pir caran arasteya çûyinê diguherîne. Ev dibe sedema xirabûna motor, firên û bearingan.
b) Bearing û Xirabûna Gearê
Ji ber barên giran û tevgera dubarekirî, rûnkirin û vekolîn pir girîng in. Nelihevkirina gerîdeyê, rûnkirina nebaş, an ketina gemaran dikare zirarê zûtir bike.
c) Têkçûna Sensorê
Eger bayê baz xera bibe an jî anemometre xwendinên xelet bide, dibe ku turbîn ber bi aliyê xelet ve be. Gelek turbîn ji bo tespîtkirina sensorên xelet teşhîs û dubarekirinê bikar tînin.
d) Sînorê Zivirîna Kabloyê
Di hin sêwirandinan de, kabloyên elektrîkê û sînyalê yên di hundurê nacellê de dikarin bizivirin ger ku yaw di yek alî de pir zêde were zivirandin. Ji ber vê yekê, pergalên rêveberiya zivirandinê, wekî sensorek zivirandinê û prosedurek bêzivirandinê, ji bo sererastkirina nacellê hene.
8. Lênêrîn û Baştirîn Rêbaz
Ji bo ku sîstema yaw bi awayekî çêtirîn bixebite, operator bi gelemperî van tiştan bikar tînin:
- Sensorê arasteya bayê bi awayekî periyodîk kalîbre bikin.
- Kontrolkirina firên û motorê: germahî, herikîn, û bersiva firênê.
- Beringên yaw û gerîdeyan li gorî bernameya çêker rûn bikin.
- Analîza daneyên SCADA: frekansa yaw, demdirêjî, û qalibên çewtiyê bişopînin. Guhertinên di qaliban de dikarin pirsgirêkên zû nîşan bidin.
- Kontrolkirina dîtbarî ya gerîdeya zengilî, bolt û avahiya nacelle.
Xelasî
Sîstema kontrola yaw ji bo parastina barên avahîsaziyê yên ewle ji bo turbînên bayê û hilberîna enerjiyê bi bandor girîng e. Bi karanîna sensorên leza û rêça bayê, kontrolker diyar dike ka kengê nelihevhatin têra xwe mezin e ku were rastkirin, dûv re ajotina yaw bi rêya motorê bicîh tîne û pozîsyonê bi frenan digire. Stratejiyên wekî deadband, fîlterkirina sînyalê, û gavavêtina yaw têne bikar anîn da ku du armancên ku pir caran nakok in hevseng bikin: bersiva bilez a li hember guherînên bayê û kêmkirina xişandina pêkhateyan. Ji ber ku ew di hawîrdorên dijwar de dixebitin û barên girîng hildigirin, pergalên yaw hewceyê sêwirana pêbawer û lênêrîna bernamekirî ne da ku performansa turbînê ya çêtirîn di tevahiya jiyana xebitandina xwe de biparêzin.
