تحلیل عملکرد و قابلیت اطمینان توربین های بادی در شرایط جوی مختلف: رویکردی مبتنی بر داده های عملیاتی

توربین های بادی به عنوان یکی از منابع مهم انرژی تجدیدپذیر، تحت تاثیر شرایط جوی مختلف قرار دارند که می تواند عملکرد و قابلیت اطمینان آن ها را تغییر دهد. در این مطالعه، داده های عملیاتی از چندین مزرعه بادی در مناطق مختلف جغرافیایی جمع آوری شده و تاثیر عوامل محیطی مانند سرعت و نوسانات باد، دما، رطوبت، یخبندان و طوفان های شدید بر بازده و طول عمر توربین ها بررسی شده است. از روش های تحلیل آماری و یادگیری ماشین برای شناسایی الگوهای خرابی، کاهش تولید و زمان بندی بهینه نگهداری استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که تغییرات ناگهانی در سرعت باد و وقوع طوفان های شدید تاثیر منفی قابل توجهی بر عملکرد توربین ها دارد و می تواند باعث افزایش سایش پره ها و کاهش بازده تبدیل انرژی شود. همچنین، دماهای بسیار پایین یا بالا می توانند منجر به تغییرات در ویسکوزیته روانکارها و افزایش احتمال خرابی قطعات مکانیکی شوند. در این پژوهش، مدل هایی برای پیش بینی خرابی های رایج با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی و الگوریتم های رگرسیونی توسعه داده شده است که دقت بالایی در تشخیص خرابی های زودهنگام دارند. علاوه بر این، استراتژی های نگهداری پیشگیرانه برای افزایش قابلیت اطمینان و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری پیشنهاد شده است. مقایسه نتایج به دست آمده با داده های واقعی نشان می دهد که روش پیشنهادی می تواند منجر به افزایش بازده عملیاتی و کاهش زمان توقف توربین ها شود. یافته های این تحقیق می تواند به بهینه سازی طراحی توربین های بادی و تدوین استراتژی های موثر برای بهره برداری پایدارتر از این منابع انرژی کمک کند.

کلیدواژه ها:

توربین بادی ، قابلیت اطمینان ، شرایط جوی ، داده های عملیاتی ، تحلیل عملکرد.