0
Hopp til hovedinnhold

Automatisert helsesjekk av vindmøller

Surya Teja Kandukuri disputerer for ph.d.-graden med avhandlingen "Health Monitoring of Pitch and Yaw Systems in Offshore Wind Farms". (Foto: Privat)

This dissertation addresses the condition monitoring of the pitch and yaw systems in an offshore wind farm context. Their operating profiles were studied to evaluate the specific requirements for condition monitoring, and diagnostic methods were developed.

Surya Teja Kandukuri

Ph.d.-kandidat

Vindmøllefarmer offshore står værhardt til. Automatisert overvåkning av komponenter reduserer driftsstans, når vedlikehold kan settes inn tidlig og dermed forhindre havari. I sin avhandling har Surya Teja Kandukuri forsket på overvåkning av komponentene som stiller inn møllevingene.

Systemet som Kandukuri har studert kalles «Pitch and Yaw-systemet». Enkelt forklart betyr «pitch» vinkelen på møllebladet, mens «yaw» går på hvordan møllehuset snurrer vertikalt. Begge deler blir justert for å fange vinden slik at de gir maksimal kraftproduksjon til enhver tid.

Automatisert overvåkning av slitasje har hittil ikke vært mye brukt på disse komponentene, til tross for at de er utsatt for sterk slitasje, og dermed ofte havarerer og skaper uplanlagt driftsstans på vindmøllene. Avhandlingen vurderer forutsetninger og praktiske muligheter for å foreta en automatisert komponentovervåkning av «pitch and yaw»-systemene.

Surya Teja Kandukuri disputerer for ph.d.-graden fredag 15. juni 2018 med avhandlingen Health Monitoring of Pitch and Yaw Systems in Offshore Wind Farms. Han har fulgt doktorgradsprogrammet ved Fakultet for teknologi og realfag med spesialisering i mekatronikk.

NORCOWE-forskning

Doktorgraden er finansiert av Forskningsrådet gjennom Norwegian Centre for Offshore Wind Energy (NORCOWE) – som var et forskningskonsortium med partnere fra industri og vitenskap med Christian Michelsen Research (CMR) som vertskap (2009 – 2017). NORCOWE var et FME – et forskningssenter for miljøvennlig energi. UiA deltok i konsortiet, og UiAs Alf Holmelid var NORCOWEs siste styreleder. NORCOWEs nettverk og forskning blir ivaretatt og videreført av CMR.

Slik beskriver kandidaten selv essensen i avhandlingen:

“Health Monitoring of Wind Turbine Pitch and Yaw Systems”

Renewable energy sources such as the wind energy, are gaining importance due to depleting fossil fuel reserves and their adverse environmental impact.

Maintenance offshore

Offshore wind farms are becoming commonplace worldwide owing to better wind quality on the sea and plenty of real-estate.

However, the harsh sea weather results in higher failure rates besides the outages are extended outages due to their location. These factors contribute to increased maintenance costs and low profitability of offshore wind farms.

Predictive maintenance based on condition monitoring, alleviates these problems by detecting faults in early stages thereby providing support to maintenance personnel in planning a timely maintenance action. Thus, it has the potential to minimize the maintenance costs while improving the reliability and availability of the wind farm.

Extended use of condition monitoring systems

Today, only a few systems on the wind turbine such as the gearbox and generator have condition monitoring systems installed.

However, the wind turbine consists of several components which result in frequent failures and outages that need to be addressed to achieve an optimal maintenance strategy for the wind farm. Among these, the pitch and yaw systems are known to fail often and result in extended outages. The pitch and yaw systems move the blades and turbine in and out of the wind to maximize power production and reduce unwanted structural stresses.

Monitoring the pitch and yaw systems

This dissertation addresses the condition monitoring of the pitch and yaw systems in an offshore wind farm context. Their operating profiles were studied to evaluate the specific requirements for condition monitoring, and diagnostic methods were developed.

Furthermore, artificial intelligence techniques were evaluated to provide strategies for large-scale deployment of condition monitoring techniques. Thus, the dissertation strives to fill the gaps in realizing an optimal maintenance strategy for a more reliable and profitable offshore wind farm.

Disputasfakta:

Kandidaten: Surya Teja Kandukuri (1981) Vijayawada, India, tok sin bachelorgrad i Electrical Engineering ved Nagarjuna University, India, og har mastergrad (MSc.) i Systems & Control Engineering fra Delft University of Technology, The Netherlands. Før han begynte sine doktorgradssrtudier ved UiA i oktober 2014, arbeidet han syv år i forskningsbasert industri med «condition monitoring, diagnostics and prognostics» ved GE Global Research og Airbus Defense and Space.

Prøveforelesning og disputas finner sted i Rom C2 040, Campus Grimstad fredag 15. juni 2018

Disputasen blir ledet av professor Geir Grasmo, instituttleder ved Institutt for ingeniørvitenskap

Prøveforelesning kl 10:00

Disputas kl 12:00

Oppgitt emne for prøveforelesning: Levelized cost of energy (LCoE) for offshore wind. Basics, benchmark, breakdown and improvement potential from a wind energy technology perspective

Tittel på avhandling: Health Monitoring of Pitch and Yaw Systems in Offshore Wind Farms

Søk etter avhandlingen i AURA - Agder University Research Archive, som er et digitalt arkiv for vitenskapelige artikler, avhandlinger og masteroppgaver fra ansatte og studenter ved Universitetet i Agder. AURA blir jevnlig oppdatert. Avhandlingen vil være tilgjengelig til utlån ved Universitetsbiblioteket. Det vil bli også lagt ut noen eksemplarer av avhandlingen til utlån i lokalet hvor disputasen finner sted.

Opponenter:

Førsteopponent: Professor D.Sc. Anouar Belahcen, Aalto University, Finland

Annenopponent: Dr. Line Storelvmo HolmbergVestas

Bedømmelseskomitéen er ledet av professor Joao Leal, UiA

Veiledere i doktorgradsarbeidet var professor Kjell Gunnar Robbersmyr (hovedveileder) og førsteamanuensis van Khang Huynh (bi-veileder) Professor Hamid R. Karimi var veileder i perioden 2014-2016.

Send studiet på mail