LICOREIM - Lidar-assited Control for REliability IMprovement

Pålideligt og robust ‘feed-forward’ lidar-baseret vindmøllekontrol (herefter benævnt ”LAC”) repræsenterer et signifikant skift i vindmøllekontrol-strategier, idet kontrolstrategien udvikles fra at være reaktiv til at være proaktiv. Projektkonsortiet vil i LICOREIM projektet arbejde på at demonstrere en robust implementering af LAC med henblik på at adressere to nøglefaktorer, som reducerer såvel performance som pålidelighed af vindmøller: udmattelses- of ekstrembelastninger forårsaget af hhv. vind-gusts og erosion af vingernes forkanter (herefter benævnt ”LEE”) hidrørende fra regn.

For så vidt angår vind-gusts vil muligheden for at detektere store ændringer i vindhastigheder før disse ’rammer’ rotorplanet muliggøre, at vindmøllens kontrolsystem kan ’neddrosle’ vindmøllen og på denne måde reducere de betydelige laster den ellers ville opleve. Dette vil reducere vedligeholdelsesomkostningerne over møllens levetid og samtidig forlænge møllens levetid.

For så vidt angår regn, så er er det velkendt, at LEE er stærkt påvirket af samspillet mellem høje omdrejningstal for møllen og regndråbernes størrelse, hvilket dermed er en problematik som i særlig grad er kritisk offshore. Windar har for nyligt udviklet Wind*Eye lidar’en, som er i stand til måle såvel vindhastigheder som nedbør, og dermed tillader vindmøllen at tilpasse sin driftssituation til udfordrende eksterne påvirkninger som kombineret vind og regn. Hermed kan reduceret ydelse forårsaget af LEE undgås/reduceres og samtidigt kan kravene til vedligeholdelse af vindmøllevingerne neddrosles. Muligheden for reduktion af negative følgevirkninger af vind-gusts og regn ved avanceret styring af vindmøllen er særlig vigtig for store offshore møller, fordi adgangen til sådanne møller - og ikke mindst vedligeholdelsen generelt - relativt er betydeligt mere dominant end for andre placeringer.

I projektet undesøges to strategier for implementering af LAC: 1) retro-fit og 2) integrerede kontrolløsninger. Retro-fit kontrolstrategien er baseret på et state-of-the-art DTU-koncept (på hvilket der er ansøgt om et patent - Lidar assisted rotor speed de-rating method for extreme load reduction), der gør det muligt at benytte lidar-understøttet kontrol som et 'add-on' til den eksisterende vindmølle uden at ændre på denne. Potentialet af retro-fit ’filosofien’ undersøges i detaljer ved hjælp af fuld-skala
eksperimentelle kampagner med sigte på validering af den udviklede teknologien.