Il monitoraggio intelligente
delle turbine eoliche

Monitoraggio intelligente

Grazie all’impiego di aerogeneratori più grandi della media, i parchi eolici offshore offrono un importantissimo contributo alla produzione di energia da fonti rinnovabili. Il problema, tuttavia, è che le manutenzioni programmate e l’assistenza tecnica di cui necessitano sono piuttosto lunghe ed estremamente costose, dal momento che la loro collocazione in alto mare li rende altamente complessi e difficili da raggiungere. Così, allo scopo di riconoscere in anticipo eventuali anomalie, una grande azienda energetica ha richiesto di poter determinare con precisione quali valori dei sensori rilevati sugli impianti fossero indicativi della normalità di una turbina. L’obiettivo era implementare un sistema di monitoraggio intelligente in grado di individuare rapidamente i problemi degli aerogeneratori presenti negli impianti e, in definitiva, ridurre guasti e tempi di fermo. Data Reply ha fornito l’architettura e curato la realizzazione del progetto. Il prodotto finale è un tool efficiente e mirato per i gestori dei siti, che nel frattempo è stato messo in funzione in 30 parchi eolici sia onshore sia offshore, mentre altri dovrebbero seguire in futuro.

Un settore con esigenze specifiche

Sebbene sul mercato esistano già numerosi strumenti per il monitoraggio dei dati dei sensori, spesso questi tool non sono abbastanza perfezionati per le esigenze e i requisiti, estremamente specifici, del settore dell’energia eolica. In questo campo, occorrono soluzioni intelligenti che, integrate dall’apprendimento automatico, si dimostrino idonee all’utilizzo in impianti complessi.

La sfida consisteva nelle peculiarità di comportamento che rendono unica ogni singola turbina, peculiarità imputabili sia alle differenze di configurazione sia agli effetti a catena. Perciò, il training dei modelli doveva essere svolto generatore per generatore. I dati dei sensori necessari a tal fine avrebbero dovuto essere quindi elaborati nel corso del progetto.


Riconoscere in anticipo i problemi delle turbine

Insieme al cliente, i data scientist e gli sviluppatori di Data Reply hanno realizzato una pipeline Spark altamente scalabile che, con l’ausilio di modelli addestrati di machine learning, individua i valori di misurazione dei sensori divergenti negli aerogeneratori. I risultati vengono rappresentati nel tool di monitoraggio per parchi eolici e forniscono input preziosi per i gestori dei siti che, d’ora in avanti, potranno identificare i problemi prima di incorrere in tempi di fermo prolungati. Attualmente, il progetto è in fase di perfezionamento e prevede l’introduzione di funzioni aggiuntive. Tra le caratteristiche già oggi presenti vi sono l’analisi vibrazionale, la categorizzazione dei tempi di fermo e la tracciabilità degli ordini di lavoro. Oltre all’ampliamento delle funzioni, è in programma anche la progressiva estensione del sistema ad altri parchi eolici.