Fehlerfrüherkennung in Windkraftanlagen

Fehlerfrüherkennungssysteme basieren auf der kontinuierlichen Erfassung und Auswertung von Meßsignalen im laufenden Betrieb der Anlage. Die Meßdaten der Anlage werden zu fehlerbezogenen Merkmalen aufbereitet, aus denen schließlich eine Diagnose bezüglich des aktuellen Zustands der Anlage und gegebenenfalls eine Maßnahme zur Fehlerbehandlung abgeleitet wird. Grundvoraussetzung für eine sichere Diagnose ist die Verfügbarkeit aussagekräftiger Meßgrößen, die zuverlässig und störungsfrei erfaßt werden können. Entscheidend, sowohl für die Wahl aussagekräftiger Meßgrößen als auch für die Entwicklung geeigneter Verfahren der Fehlerfrüherkennung ist die detaillierte Kenntnis des dynamischen Verhaltens der jeweiligen Anlage im Normalbetrieb und in den verschiedenen Fehlerzuständen. Dem Entwurf eines FFE-Systems muß insofern immer ein 'Modell' der Anlage zugrunde liegen. In Windkraftanlagen kommt neben der direkten Auswertung von Beschleunigungs- bzw. Körperschallmessungen auch die Analyse des Leistungssignales in Frage, in dem sich - nach den bisher durchgeführten Untersuchungen - das Schwingungsverhalten der Anlage ebenfalls relativ deutlich widerspiegelt. Voraussetzung für die Anwendung von Spektralanalysemethoden ist die sichere Interpretation der auftretenden Schwingungsfrequenzen und -amplituden im Normalbetrieb und im Fehlerfall. Die bisherigen Untersuchungen des Projekts zeigen, daß bestimmte Fehlerarten in einer WKA sich anhand des Leistungssignals, d.h. mit sehr geringem meßtechnischem Aufwand, diagnostizieren lassen. Sobald das bei der Carl Schenk AG entwickelte Schwingungsüberwachungssystem VIBRO-IC verfügbar ist, sollen erste Testgeräte in Abstimmung mit Betreibern und Herstellern an mehreren Windkraftanlagen installiert werden.