ANÁLISIS DE LAS ALARMAS EN LA OPERACIÓN DE UN PARQUE EÓLICO Y SU VÍNCULO CON LOS PARÁMETROS DE DISEÑO

Abstract

Esta memoria tiene como objetivo analizar los datos de operación del primer añode funcionamiento del parque eólico El Arrayán, con el fin de dar una visión general dela ocurrencia de las alarmas (generadas durante la operación para dar advertencias y/oinformar de detenciones de los aerogeneradores debido a un determinado problema),e indagar en las más preponderantes que se logren identificar. De esta forma se buscadiagnosticar y proponer mejoras que ayuden a la empresa a aumentar el rendimientodel parque.Se cuenta con la información de las alarmas que ocurrieron en cada turbina, así comotambién con los datos de operación (información SCADA) en forma de promedios de10 minutos y sus respectivas desviaciones estándar, para cada aerogenerador (velocidadde viento, dirección de la góndola, pitch ó ángulo de las palas, velocidad rotacional ypotencia eléctrica). Para poder trabajar con los datos de operación se realizó un procesode filtrado con el fin de eliminar las mediciones falsas o irrelevantes para el análisis.Luego de esto se organizaron y clasificaron de tal forma de ilustrar de manera clara ysimple lo ocurrido en las 50 turbinas del parque, y así lograr vincular estos datos conlas alarmas de cada aerogenerador.Se encontró que gran parte de las alarmas se generaron en los primeros meses defuncionamiento del parque, lo cual corresponde a una etapa normal en turbinas eólicasy otras maquinas llamada rodaje o mortalidad infantil, pero al cabo de 5 meses seestabilizó el comportamiento de los aerogeneradores. Por otro lado se pudo concluirque la ocurrencia de muchos grupos de alarmas se encuentra vinculada a factoresmeteorológicos como lo que sucede en el grupo Environment, distinto de lo que ocurrecon las alarmas que están relacionadas con temas eléctricos de la red como es el casodel grupo Grid.Además, se estudió en profundidad la alarma llamada Remote Stop Wake debido aque existieron algunas turbinas que se detuvieron bastante más que sus similares. Comocausa más probable se encontraron desalineaciones que se evidenciaron mayormente enlos aerogeneradores S8, S42 y S45, las que fueron verificadas a través de las series detiempo graficadas. Se realizó una estimación del beneficio económico que se obtendríaal re-alinear el aerogenerador S42 con el fin de incentivar una revisión completa de laalineación de las 50 turbinas, ya que esto implicaría con seguridad un aumento en laproducción anual de energía, y por ende un incremento considerable en las utilidadesal final del periodo de vida útil del parque.The main objective of the work is to analyze the operational data from the first yearof the El Arrayán wind farm, in order to give an overview of alarms events (an alarmis generated during operation when it is necessary to warn or inform about an issuethat occurred at the wind turbine in one of the sensors that it has), and deepen intothe more important. Thus, it is aimed to diagnose as well as proposing improvementsthat help the company enhance the wind farm performance.It is had the alarm data as well as the operational data (SCADA) as 10-minutes averagesand their corresponding standard deviations for each wind turbine (wind speed,wind direction, yaw, pitch angle, rotor speed and electric power). It was made a filteringprocess before using the operational data in order to delete wrong measurements orstrange events. After that, it were organized and classified to show simple and clearlywhat happened in the 50 wind turbines, and thereby link the operational data withthe turbines alarms.It was found that many of the alarms were generated in the first working monthsof the wind farm, which is a normal phase for wind turbines and other machines thatit is called infant mortality, how ever after 5 months their behavior was stabilized. Inthe other hand it was concluded that the occurrence of many alarm groups is link withclimate conditions as occur in the Environment group, different to the groups relatedwith electric issues as the case of the Grid group.Finally it was studied deeply the alarm called Remote Stop Wake due to somewind turbines that stopped a lot more than their similars. The most likely reason weremisalignments observed specially at the turbines S8, S42 and S45, the ones that wereverified through the plotted time series. A economical benefit estimation was realizedconsidering a re-alignment of the wind turbine S42, in order to encourage a completereview of the 50 turbines alignment, because that would cause surely an anual energyproduction increment, and thus a considerable improvement in the revenues at the endof the wind farm life time.