Khi thế giới chuyển sang năng lượng tái tạo, các trang trại gió đang trở thành một phần thiết yếu trong cơ sở hạ tầng năng lượng của chúng ta. Đảm bảo độ tin cậy và hiệu quả của các cơ sở này là điều cần thiết và công nghệ cảm biến sợi quang đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được mục tiêu này.
Công nghệ cảm biến sợi quang sử dụng các đặc tính độc đáo của sợi quang để phát hiện những thay đổi về nhiệt độ, ứng suất và rung động âm thanh (âm thanh) dọc theo sợi. Bằng cách tích hợp cáp quang vào cơ sở hạ tầng của các trang trại gió, người vận hành có thể liên tục theo dõi tình trạng kết cấu và điều kiện vận hành của các tài sản quan trọng này.
Vậy thì nó được dùng để làm gì?
Giám sát sức khỏe kết cấu
Tua-bin gió thường xuyên phải tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt, bao gồm nhiệt độ cao, lạnh, mưa, mưa đá và gió mạnh, và trong trường hợp các trang trại gió ngoài khơi, sóng và nước muối ăn mòn. Công nghệ cảm biến sợi quang có thể cung cấp dữ liệu có giá trị về tình trạng hoạt động và kết cấu của tua-bin bằng cách phát hiện những thay đổi về độ biến dạng và độ rung thông qua cảm biến ứng suất phân tán (DSS) và cảm biến âm thanh phân tán (DAS). Thông tin này cho phép người vận hành xác định các điểm yếu tiềm ẩn và thực hiện các biện pháp chủ động để gia cố hoặc sửa chữa tua-bin trước khi xảy ra hỏng hóc.
Giám sát tính toàn vẹn của cáp
Các loại cáp kết nối các tua-bin gió với lưới điện đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải điện năng được sản xuất. Công nghệ cảm biến sợi quang có thể theo dõi tính toàn vẹn của các loại cáp này, phát hiện những thay đổi về độ sâu của cáp ngầm, ứng suất và độ căng trên cáp trên cao, hư hỏng cơ học hoặc bất thường về nhiệt. Việc theo dõi liên tục giúp ngăn ngừa sự cố cáp và đảm bảo truyền tải điện đáng tin cậy. Nó cũng cho phép các nhà điều hành hệ thống truyền tải (TSO) tối ưu hóa hoặc tối đa hóa việc truyền tải điện năng của các loại cáp này.
Nhận diện rủi ro từ tàu cá và mỏ neo
Trong trường hợp các trang trại điện gió ngoài khơi, những dây cáp điện này thường được lắp đặt ở vùng nước đông đúc, nơi tàu thuyền và tàu đánh cá thường xuyên hoạt động. Những hoạt động này gây ra rủi ro đáng kể cho cáp. Công nghệ cảm biến sợi quang, trong trường hợp này có khả năng cao nhất là cảm biến âm thanh phân tán (DAS), có thể phát hiện nhiễu do ngư cụ hoặc neo gây ra, cung cấp cảnh báo va chạm sắp xảy ra và cảnh báo sớm về thiệt hại tiềm ẩn. Bằng cách xác định những rủi ro này theo thời gian thực, các nhà khai thác có thể thực hiện hành động ngay lập tức để giảm thiểu tác động, chẳng hạn như định tuyến lại tàu thuyền hoặc gia cố các bộ phận dễ bị tổn thương của cáp.
Bảo trì dự đoán và chủ động
Công nghệ cảm biến sợi quang thực hiện bảo trì dự đoán bằng cách cung cấp dữ liệu liên tục về tình trạng của các thành phần trang trại gió. Dữ liệu này cho phép người vận hành dự đoán thời điểm và địa điểm cần bảo trì, do đó ngăn ngừa các sự cố bất ngờ và giảm thời gian chết. Bằng cách giải quyết các vấn đề trước khi chúng leo thang, người vận hành có thể tiết kiệm đáng kể chi phí liên quan đến việc sửa chữa khẩn cấp và mất sản lượng năng lượng.
An toàn và bảo vệ
Lĩnh vực công nghệ cảm biến sợi quang liên tục phát triển và đưa nó lên một tầm cao mới với những cải tiến mới. Những tiến bộ mới nhất bao gồm các hệ thống cảm biến âm thanh phân tán (DAS) nâng cao nhạy hơn và chính xác hơn trong việc phát hiện những thay đổi trong cơ sở hạ tầng trang trại gió và môi trường xung quanh. Các hệ thống này có thể phân biệt giữa các loại nhiễu khác nhau, chẳng hạn như đào bằng máy hoặc thủ công gần cáp. Chúng cũng có thể được sử dụng để thiết lập hàng rào ảo và cung cấp cảnh báo tiếp cận cho người đi bộ hoặc phương tiện đang tiếp cận cáp, cung cấp giải pháp toàn diện để tránh thiệt hại do tai nạn hoặc sự can thiệp cố ý của bên thứ ba.
Công nghệ cảm biến sợi quang đang thay đổi cách giám sát và bảo trì các nhà máy điện gió. Nó có thể cung cấp dữ liệu liên tục, theo thời gian thực về tình trạng của các thành phần nhà máy điện gió, với những lợi thế đáng kể về tính an toàn, hiệu quả và hiệu quả về chi phí. Bằng cách áp dụng công nghệ cảm biến sợi quang, các nhà điều hành có thể đảm bảo tính toàn vẹn và tuổi thọ của các trang trại gió và dự án đầu tư của họ.
Thời gian đăng: 03-04-2025