Medir as condições de vento em áreas remotas é sempre um desafio devido à falta de acesso à energia.
Informações
Medir as condições de vento em áreas remotas é sempre um desafio devido à falta de acesso à energia. Isso limitou bastante a instalação de equipamentos de medição porque os painéis solares, as turbinas eólicas, os geradores a diesel ou as baterias são complexas e caras para se instalar e manter. Como resultado, grandes áreas geográficas foram deixadas sem medição alguma, causando imprecisões nos relatórios e nas previsões meteorológicas.
A Laki Power, uma fornecedora de tecnologia de vigilância de alta tensão com sede na Islândia, desenvolveu uma nova maneira de resolver esse problema. As estações de monitoramento deles estão localizadas em linhas elétricas aéreas e geram energia por indução. As estações são equipadas com uma infinidade de instrumentos meteorológicos que medem, por exemplo, a velocidade do vento, a direção, a temperatura ambiente e a salinidade. Que por sua vez, enviam dados em tempo real aos operadores da rede elétrica por meio de redes móveis. Levam 30 minutos para serem instalados e são feitos para funcionar sem manutenção.
Já que as artérias da rede elétrica se estendem por extensas áreas geográficas, a invenção da Laki Power torna eficiente obter medições meteorológicas em muito mais lugares por uma fração do custo de outras soluções. As linhas de energia atravessam montanhas, florestas e vales – em essência, por muitos tipos de microclimas de interesse para medições meteorológicas locais. As estações de monitoramento são desenvolvidas para Operadores do Sistema de Transmissão (TSOs), Operadores do Sistema de Distribuição (DSOs) e outras concessionárias de energia elétrica e possuem grande potencial para implantação da Avaliação da Linha Dinâmica (DLR) visando aumentar a capacidade das atuais linhas de energia. Escritórios meteorológicos e agências de administração de rodovias também estão demonstrando interesse em implantar as soluções da Laki Power para corrigir pontos cegos em sua cobertura climática.
As estações de monitoramento estão localizadas diretamente em linhas de alta tensão, geralmente em áreas montanhosas onde a velocidade do vento e outras condições climáticas podem ser extremas. Em condições de clima frio, a formação de gelo é um perigo, enquanto que nos climas mais quentes e secos apresentam o risco de temperaturas elevadas e incêndios florestais. Consequentemente, ao projetar sua Vigilância multifuncional LKX e a estação DLR, Laki precisava incorporar um sensor de vento que fosse capaz de fornecer medições precisas da velocidade e direção do vento em condições extremas. Eles também precisavam de um sensor que fosse pequeno, leve e capaz de sobreviver em ambientes de alta tensão e vibração.
Projeto
A Laki Power contatou a FT Technologies para fornecer sensores de vento que pudessem sustentar este amplo ambiente operacional. O FT742-SM foi identificado como o mais adequado dos produtos da FT devido ao seu pequeno tamanho, capacidade de montagem em superfície e aquecimento de todo o corpo para evitar congelamento.
A ideia inicial era montar o FT742-SM na parte superior do módulo LKX. O teste inicial determinou que o sensor conseguiu suportar as altas tensões previstas. No entanto, para fornecer uma margem extra, os engenheiros da Laki Power decidiram montar o sensor embaixo de seu módulo para dar maior proteção contra o campo elétrico. Eles também desenvolveram uma tampa em forma de cogumelo para ser colocada em cima do sensor para reduzir a possibilidade de descarga de corona.
Com o sensor e a tampa integrados junto com toda a estação LKX-201, o teste do túnel de vento foi realizado no laboratório de túnel de vento da Deutsche WindGuard na Alemanha. Dados de calibração abrangentes foram reunidos para identificar e corrigir quaisquer efeitos aerodinâmicos e garantir precisão suficiente dos dados de medição.
Várias estações LKX-201 já foram instaladas em linhas de transmissão na Islândia e na Noruega e estão operando perfeitamente em condições extremamente adversas, incluindo gelo pesado e ventos fortes.
A estação DLR e vigilância multifuncional LKX-201 de alta tensão combina câmeras bidirecionais 4K com uma câmera de visão terrestre olho de peixe e um conjunto sofisticado de sensores termográficos e ambientais para fornecer uma ampla gama de recursos de vigilância terrestre e de linha.
Conclusão
“De todos os sensores que avaliamos, descobrimos que os sensores de vento FT foram os únicos que atenderam a todos os nossos critérios: capazes de operar em um ambiente de alta tensão, capazes de suportar frio e gelo extremos, pequenos e leves o suficiente para caber em nossos projetos. Depois de trabalhar em estreita colaboração com a FT para aperfeiçoar a integração, ficamos encantados com os resultados do teste do túnel de vento. Eles demonstraram o alto grau de precisão que seremos capazes de trazer para medições de velocidade de vento em linhas de energia.
“Agora que as tecnologias renováveis, como a eólica e a solar, são amplamente comoditizadas, os investidores e empresas de serviços públicos estão procurando maneiras de melhorar suas margens e estão recorrendo a sistemas de controle aprimorados para fazer isso. Devido ao custo de investimento dos sistemas de geração de energia renovável, é importante operar os sistemas perto de seu ponto de máxima potência de saída, especialmente para sistemas de geração de energia eólica e solar fotovoltaica. Além disso, uma vez que os recursos de energia eólica e solar fotovoltaica são intermitentes, faz-se necessárias previsões precisas e modelagem da velocidade do vento e da insolação solar. Além disso, para ter um fornecimento de energia mais confiável, os sistemas de geração de energia renovável geralmente são interligados à rede elétrica.
“A integração do sensor de vento FT742-SM em nossas estações de monitoramento nos permitirá fornecer a velocidade do vento em tempo real e informações de direção para o sistema de transmissão e operadores da rede elétrica. Isso lhes dará inteligência acionável para monitoramento e gerenciamento da infraestrutura da rede elétrica, especialmente em climas frios e remotos e em áreas onde há um alto risco de incêndio florestal. ”
Bjorgvin Sigurdsson
Diretor Executivo
Laki Power
Islândia
