用于监测和控制风力驱动机的系统、方法和设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010294576.5

申请日:

2010.09.17

公开号:

CN102022266A

公开日:

2011.04.20

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F03D 7/02申请日:20100917|||公开

IPC分类号:

F03D7/02

主分类号:

F03D7/02

申请人:

通用电气公司

发明人:

M·高; 赵海琦; Z·万

地址:

美国纽约州

优先权:

2009.09.18 US 12/562525

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司 72001

代理人:

朱海煜;徐予红

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内容摘要

本发明的实施例可以提供用于监测和控制风力驱动机(105)的系统、方法和设备。根据一个实施例,可以提供包括具有至少一个部件(140、145)的风力驱动机(105)的系统(100)。该系统(100)还可以包括用于从该至少一个部件(140、145)采集运行数据并且用于提供该运行数据给至少一个数据处理模块(165)的至少一个数据采集模块(160)。该运行数据可以包括与该至少一个部件关联的电特性。该数据处理模块(165)可以接收该运行数据,确定该运行数据是否指示该部件(140、145)正在警示状况中运行,并且当该部件(140、145)正在警示状况中运行时提供指示。

权利要求书

1: 一种用于监测和控制风力驱动机的方法 (200),所述方法包括 : 操作 (205) 处于运行状态的所述风力驱动机中的至少一个部件 ; 至少部分基于与所述至少一个部件关联的电特性确定 (235) 一个或多个部件警示状 况是否存在 ;以及 当一个或多个部件警示状况存在时输出 (240) 至少一个指示。
2: 如权利要求 1 所述的方法 (200),其中所述运行状态与下列中的至少一个关联 :与 所述风力驱动机关联的环境状态或与所述风力驱动机关联的运行测试。
3: 如权利要求 2 所述的方法 (200),其中与所述风力驱动机关联的所述环境状态包括 下列中的至少一个 :风速、桨距角或所述风力驱动机的功率输出。
4: 如权利要求 2 所述的方法 (200),其中与所述风力驱动机关联的所述运行测试包括 下列中的至少一个 :电缆扭曲释放测试或桨距用电池测试。
5: 如权利要求 1 所述的方法 (200),其中至少部分基于电特性确定 (235) 一个或多个 部件警示状况是否存在的步骤包括至少部分基于与所述至少一个部件关联的电流特性确 定一个或多个部件警示状况是否存在。
6: 一种系统 (100),其包括 : 包括可操作成在运行状态运行的至少一个部件 (140、145) 的风力驱动机 (105) ; 可操作成采集与所述至少一个部件 (140、145) 关联的运行数据的至少一个数据采集 模块 (160) ;以及 至少一个数据处理模块 (165),其可操作成 : 从所述至少一个数据采集模块 (160) 接收运行数据,其中 所述运行数据包括与所述至少一个部件 (140、145) 关联的电特性 ; 至少部分基于与所述至少一个部件 (140、145) 关联的电特性确定一个或多个部件警 示状况是否存在 ;以及 当一个或多个部件警示状况存在时输出至少一个指示。
7: 如权利要求 6 所述的系统 (100),进一步包括 : 耦合于所述至少一个数据采集模块 (160) 的至少一个传感器,其中所述至少一个 传感器可操作成提供与所述至少一个部件 (140、145) 关联的信息给所述数据采集模块 (160)。
8: 如权利要求 6 所述的系统 (100),进一步包括 : 耦合于所述至少一个数据采集模块 (160) 并且可操作成调节提供给所述至少一个数 据处理模块 (165) 的所述运行数据的至少一个滤波器 (170)。
9: 如权利要求 6 所述的系统 (100),其中所述数据处理模块 (165) 可操作成通过比较 与所述运行状态关联的运行数据和与至少一个参考状态关联的运行数据确定一个或多个 部件警示状况是否存在。
10: 如权利要求 6 所述的系统 (100),其中所述至少一个指示包括下列中的至少一 个 :警报信号、命令信号、用于利用与所述至少一个部件关联的至少一个制动器的信 号、用于中断正提供给所述至少一个部件的电力的信号,或用于降低所述风力驱动机的 额定功率的信号。

说明书


用于监测和控制风力驱动机的系统、 方法和设备

    技术领域 本发明涉及风力驱动机,并且更具体地涉及用于监测和控制风力驱动机的系 统、方法和设备。
     背景技术 例如风力机、风力驱动发电机和风轮型机等风力驱动机可以适应于提供有用功 和 / 或用于能量转换。 风力涡轮机例如是风力驱动机的一个类型,其可以用于能量转换 和提供替代能源。 风力涡轮机可以包括放置在桁架或管形塔架顶上的外壳或机舱。 具有 多个叶片的转子典型地安装到机舱,其在空气动力学上设计以将风能变换为机械能的形 式。 例如,通过它们的空气动力学设计,围绕转子放置的多个叶片可以将风的动能变换 为转子的旋转运动,机械能的一个形式。 转子的旋转运动可以用于驱动机械负载或使用 一个或多个发电机进一步转换为电能。
     因为风能可以在强度和 / 或方向上变化,像风力涡轮机的风力驱动机可以包括 一个或多个部件用于使涡轮机的某些特性适应于环境状况,由此提高风力驱动机的效 率。 例如,风力涡轮机可以包括与用于使转子和叶片转入风的方向的偏航控制关联的部 件。 另外的部件可以被包括用于使叶片转向并且增加或减少空气动力负载的桨距控制。 还可以提供与涡轮机控制和修改关联的其他部件。 因为这些部件与风力涡轮机效率关 联,一般期望它们的可靠和连续运行。 然而,常规风力涡轮机仅具有用于确保这些部件 正确地运行的有限保障措施。 当这些部件中的一个或多个开始在警示状况中运行时,该 状况可以指示部件发生故障,风力涡轮机的效率变差。 在一些实例中,当这些部件中的 一个或多个发生故障时,风力涡轮机可要求停用,导致电力中断和经济损失。
     从而,存在减少与风力驱动机的运行关联的电力中断的需要。 更具体地,需要 有用于监测和控制风力驱动机的系统、方法和设备。
     发明内容 本发明的实施例可以解决上文描述的需要中的一些或所有。 本发明的某些实施 例一般针对用于监测和控制风力驱动机的系统、方法和设备。 根据一个实施例,可以提 供用于监测和控制风力驱动机的方法。 该方法可以包括在运行状态操作风力驱动机中的 部件。 该方法还可以包括基于与该部件关联的电特性确定与在风力驱动机中的该部件关 联的警示状况是否存在。 该方法可以进一步包括当与在风力驱动机中的该部件关联的警 示状况存在时输出指示。
     根据本发明的另一个实施例,可以提供用于监测和控制风力驱动机的系统。 该 系统可以包括具有部件的风力驱动机和用于从该部件采集运行数据的数据采集模块。 该 系统还可以包括数据处理模块,其用于接收该运行数据、用于确定该运行数据是否指示 该部件正在警示状况中运行以及用于当部件正在警示状况中运行时提供指示。 该运行数 据可以包括与该部件关联的电特性。
     根据本发明的再另一个实施例,可以提供用于监测和控制风力驱动机的设备。 该设备可以包括用于从在风力驱动机中的部件采集运行数据的数据采集模块。 该设备还 可以包括数据处理模块,其用于接收该运行数据、用于确定该运行数据是否指示该部件 正在警示状况中运行以及用于当部件正在警示状况中运行时提供指示。
     本发明的其他实施例和方法将从下列与附图结合来看的说明变得明显。 附图说明
     从而已经概括地描述本发明,现在将参考附图,其不必须按比例绘制,并且其中: 图 1 图示根据本发明的一个实施例的用于监测和控制风力驱动机的示范性系统 和设备 ;
     图 2 图示根据本发明的一个实施例的用于监测和控制风力驱动机的示范性方 法。
     具体实施方式 现在将在下文中参照附图更充分地描述本发明,其中示出本发明的示例实施 例。 然而,本发明可采用许多不同的形式表现并且不应该解释为限制于本文阐述的示例 实施例 ;相反,这些实施例提供使得本公开将传达本发明的范围给本领域内技术人员。 本文并且在整个说明书中使用的术语 “示范性的” 意思是示例,并且仅意在指示示例。 相似的号码始终指相似的元素。
     图 1 图示根据本发明的一个实施例的示范性系统 100。 系统 100 可以包括任意风 力驱动机,例如风力机、风力驱动发电机、风轮型机或像图示为示范性系统 100 的部分 的风力涡轮机 105 的风力涡轮机等。 风力涡轮机 105 可以包括安装在桁架或塔架 115 顶 上的机舱 110。 风力涡轮机 105 还包括转子 120,其包括安装到旋转毂 130 的多个转子叶 片 125。 通过示例,在图 1 中图示的风力涡轮机 105 可以包括两个转子叶片 125。
     作为示范性系统 100 的部分,机舱 110 可容置许多部件,例如用于产生电力的发 电机和 / 或与涡轮机运行和工作情况关联的一个或多个部件,例如控制系统 135 等。 控制 系统 135 可以包括一个或多个微控制器,其可操作用于整个系统监测和控制,其举几个 例子包括桨距以及速度调整、转轴和偏航制动施加以及故障监测。 在图示的实施例中, 控制系统 135 图示为在风力涡轮机 105 内的中央控制架构的部分。 在其他实施例中,可 以使用分布式和 / 或远程控制架构。
     如上文指出的,控制系统 135 可以与系统监测和控制关联,以提高、维持或改 变风力涡轮机 105 工作情况,例如通过与一个或多个部件联接。 一个这样的部件可以是 桨距驱动器 140,其可以包括用于控制叶片 125 的桨距的 DC 桨距驱动马达。 叶片 125 的 桨距可以与利用风的动能关联并且用于驱动旋转毂 130。将认识到尽管在图示的实施例中 控制系统 135 示为向桨距驱动器 140 提供控制,在其他实施例中叶片 125 的桨距可以通过 个体控制器或除控制系统 135 之外的其他控制机构和模块或是与像控制系统 135 的控制架 构结合的其他控制机构和模块来控制。
     与风力涡轮机 105 的工作情况关联的另一个部件可以是偏航驱动器 145。 偏航驱
     动器 145 可以向风力涡轮机 105 提供偏航方向。 在图示的实施例中,偏航驱动器 145 可 以由控制系统 135 操作和 / 或控制,例如通过用于测量凸缘位移的一个或多个传感器和 / 或通过风向标 146 等。 在其他实施例中,偏航驱动器 145 可以通过个体控制器或除控制系 统 135 之外的其他控制机构和模块或是与像控制系统 135 的控制架构结合的其他控制机构 和模块来控制。 风力涡轮机 105 的偏航方向可以对应于转子 120 关于风向的位置。 使转 子朝向面对风的方向一般是可取的,由此降低叶片 125 和风的动能之间的入射角。 一旦 到达期望的位置,风力涡轮机 105 可以维持在该位置或当风向变化要求时进一步适应。
     例如桨距驱动器 140 和偏航驱动器 145 等的部件对于风力涡轮机 105 运行可以是 有用的。 然而,在常规系统中,没有监测或控制提供给这样的部件。 因为像桨距驱动器 140 和偏航驱动器 145 的部件可能发生故障,在没有任何监测或控制情况下,当这样的故 障发生时常规系统可能遭受持久的损伤或甚至要求关闭。 例如,当像偏航驱动器 145 的 部件疲软或故障时,可能对关联的小齿轮和齿轮产生损伤。 该损伤在没有人工检查 ( 其 常常长时间不进行 ) 的情况下可能不容易检测或修理。 在其他时候,损伤的严重性可以 触发风力涡轮机停用,导致关 闭和电力损失。
     例如在图 1 中示出的系统 100 等本发明的实施例一般可以避免这些持久的影响并 且可以减少与可以导致系统停用的部件故障关联的电力损失。 系统 100 可以提供像桨距 驱动器 140 和偏航驱动器 145 的风力驱动机的一个或多个部件的连续和 / 或选择性的监 测。 当检测到异常运行时,系统 100 可以改变风力涡轮机 105 或其他风力驱动机的工作情 况,以防止或减少持久损伤和 / 或电力损失。 例如,系统 100 可以通过警报系统 150 产 生警报或故障消息用于指示警示状况和 / 或用于要求人工检查。 在其他实施例中,系统 100 可以通过隔离故障部件并且基于环境状况和 / 或如在 155 示出的其他风力涡轮机参数 将风力涡轮机 105 的控制重新定向到其他部件而改变风力涡轮机 105 的工作情况。 在一 个实施例中,风力涡轮机 105 可以包括多个偏航驱动器 145 使得万一一个偏航驱动器 145 故障,到故障的偏航驱动器 145 的电力可以中断或利用制动器。
     在一个实施例中,可以利用制动器以停止故障偏航驱动器 145 的运行。 在另一 个实施例中,制动器可以停用以允许故障的偏航驱动器 145 自由运行并且减少进一步损 伤的可能性。 在任一个实施例中,剩下的偏航驱动器 145 的控制可以改变以补偿故障的 偏航驱动器 145。在一些实施例中,为了避免可能导致减少偏航控制可用的部件的数量的 持久损伤,风力涡轮机 105 可以降低额定功率以考虑环境状况和 / 或其他风力涡轮机参数 155。 在这些实施例中,尽管从风力涡轮机 105 产生的电力减少,电力没有损失并且由于 降低的负载可以由故障的偏航驱动器 145 引起对风力涡轮机 105 相对较少的损伤。
     系统 100 可以包括数据采集模块 160。 数据采集模块 160 可以是可操作的以采集 与在像风力涡轮机 105 的风力驱动机中的一个或多个部件关联的运行数据。 在一个实施 例中,数据采集模块 160 可以包括用于提供与风力涡轮机 105 的一个或多个部件关联的信 息的一个或多个传感器。 例如,数据采集模块 160 可以包括耦合于电源和在风力涡 轮机 105 中的一个或多个部件 ( 例如桨距驱动器 140 和 / 或偏航驱动器 145 等 ) 的电流测量传 感器。 在其他实施例中,电流测量传感器可以耦合于数据采集模块 160。 电流测量传感 器可以测量输送到风力涡轮机 105 中的一个或多个部件 ( 例如桨距驱动器 140 和 / 或偏航 驱动器 145 等 ) 的电流。 当例如桨距驱动器 140 或偏航驱动器 145 等一个或多个部件故障时,异常电力负载可以产生并且可以由所述电流测量传感器测量。 数据采集模块 160 可 以适应于测量和 / 或记录异常电力负载并且提供异常电力负载信息给数据处理模块 165。
     在本发明的一个实施例中,系统 100 可以包括用于调节由数据采集模块 160 提供 给数据处理模块 165 的运行数据的滤波器 170。 共同地,数据采集模块 160 和数据处理模 块 165 可以称为一个设备但可体现为个体或分开的部件。 在调节由数据采集模块 160 提 供给数据处理模块 165 的运行数据中,滤波器 170 可以减少由在某些参数、状况和 / 或测 量中的短时波动引起的在系统 100 的运行中的失真和 / 或中断。 在一个实施例中,滤波 器 170 可以耦合于数据采集模块 160 和数据处理模块 165。 在另一个实施例中,滤波器 170 可以耦合于一个或多个传感器和数据采集模块 160。 在其他实施例中,滤波器 170 可 以集成进入数据采集模块 160 和 / 或数据处理模块 165。
     数据处理模块 165 可以是可操作的以从数据采集模块 160 接收运行数据并且部分 基于提供的运行数据确定部件警示状况是否存在。 部件警示状况可以对应于一个或多个 部件的运行状态。 例如,在一些实施例中,部件警示状况可以对应于故障部件,例如异 常运行、疲软或故障的部件。 在一些实施例中,部件警示状况可以对应于正确工作部件 和 / 或在正常运行范围内运行的部件。 在其他实施例中,部件警示状况可以对应于上文 中的任意或所有。 数据处理模块 165 可以包括各种控制器、模块和 / 或存储器结构,用于接收数 据、存储数据和比较数据。 根据图示的实施例,在从数据采集模块 160 接收与例如桨距 驱动器 140 和 / 或偏航驱动器 145 等一个 或多个部件关联的运行数据后,数据处理模块 165 可以比较接收的运行数据与至少一个参考状态或包括至少一个参考状态的运行数据以 确定警示状况是否存在。
     在一个实施例中,参考状态的运行数据可以在统计上确定并且基于历史运行数 据。 例如,参考状态的运行数据可以包括平均值并且可以根据部件在一段时间上的功能 特性包括风力涡轮机中的部件的零或更多标准偏差。 在另一个实施例中,参考状态的运 行数据可以预先限定,例如通过在一个或多个测试状态期间进行的测量等。 在其他实施 例中,参考状态的运行数据可以包括阈值,并且仍然在其他实施例中,参考状态的运行 数据可以至少部分基于工业标准、法律条例或设计约束。
     当比较由数据采集模块 160 提供的运行数据与参考状态的运行数据时,警示状 况可以通过期望的参考值和由数据采集模块 160 提供的实时值之间的差别证实。 万一警 示状况存在,数据处理模块 165 可以输出如下文进一步描述的指示。
     系统 100 可以适应于连续监测和控制像风力涡轮机 105 的风力驱动机或选择性地 监测和控制像风力涡轮机 105 的风力驱动机。 即,用于确定警示状况是否存在的运行状 态可以是连续运行状态或选择的运行状态,例如运行测试等。在一个实施例中,系统 100 可以适应用于连续监测,并且运行状态可以根据与风力驱动机关联的环境状况或如在 155 示出的其他参数限定。 基于风力涡轮机参数 155,例如与风力涡轮机 105 关联的包括风 速、桨距角或风力涡轮机 105 的功率输出中的一个或多个的环境状况等,系统 100 可以确 定一个或多个警示状况是否存在。 例如,在一个实施例中数据处理模块 165 可以存储多 个风力涡轮机参数的运行数据。 当风力涡轮机参数 155 提供给数据处理模块 165 时,由 风力涡轮机参数 155 限定的参考状态的运行数据可以由数据处理模块 165 检索并且与由数
     据采集模块 160 提供的运行数据比较。 在其他实施例中,数据处理模块 165 可以使用风 力涡轮机参数 155 估计参考状态的运行数据并且可以比较该期望的运行数据与由数据采 集模块 160 提供的运行数据。
     在其他实施例中,系统 100 可以适应于在一个或多个取样周期选择性地监测和 控制像风力涡轮机 105 的风力驱动机。 取样周期可以基于一个或多个规定的状况。 例 如,考虑到与较低风速关联的较低需求和负载,低风速可提供用于选择性地监测像风力 涡轮机 105 的风力驱动机的好机会。 特定的桨距角或风力涡轮机 105 的功率输出也可提 供如可以进行某些运行测试的好机会。 运行测试可以包括与风力涡轮机 105 关联的任意 功能测试,例如电缆扭曲释放测试、偏航运行测试或桨距用电池测试等,其中的所有可 以以各种风速并且在电力正由风力涡轮机 105 产生或没有正在产生的情况下执行。
     当一个或多个取样状况满足时,系统 100 可以选择性地通过数据采集模块 160 和 数据处理模块 165 监测像风力涡轮机 105 的风力驱动机,其通过记录与例如桨距驱动器 140 和 / 或偏航驱动器 145 等一个或多个部件关联的电流水平并且通过比较记录的值与 一个或多个参考值来进行。 将认识到尽管系统 100 可以在规定的取样周期期间选择性地 监测风力涡轮机 105 时,系统 100 还可以在多个取样周期期间选择性地监测风力涡轮机 105。 例如,根据本发明的一个方面,取样周期可以组合以形成具有对应的多个参考标准 的多取样周期。 通过使跨越不相似的参考周期的部件运行特征相关联,在多个取样周期 上选择性地监测风力涡轮机 105 可改进故障检测。 作为示例,如果偏航驱动器部件 145 的异常电流负载在一个取样周期 A 期间检测到,偏航驱动器部件 145 可以在另一个取样周 期 B 期间选择性地监测以进一步估计警示状况是否可能存在。 如果数据处理模块 165 确定风力涡轮机 105 的一个或多个部件的警示状况存在, 数据处理模块 165 可以输出警示状况的指示。 这样的指示可以对应于触发在警报系统 150 中的警报和 / 或故障消息,其用于指示故障部件、用于要求维修或用于帮助检查。 这样 的指示还可以对 应于提供给风力涡轮机 105 和 / 或一个或多个故障部件的一个或多个命 令信号。
     在一个示范性实施例中,该指示可以对应于提供给控制系统 135 用于降低像风 力涡轮机 105 的风力驱动机的额定功率的命令信号 ( 例如当多个偏航驱动器 145 中的一个 故障时 )。 如果一个偏航驱动器 145 故障,数据处理模块 165 可以提供命令信号给控制系 统 135 识别该故障偏航驱动器 145。 控制系统 135 可以通过相应地调整剩下的偏航驱动器 145 补偿该故障的偏航驱动器 145。 这样的补偿可以基于风力涡轮机 105 的电力生产负载 和 / 或像风速、桨距角和湍流测量的与风力涡轮机 105 关联的环境状态。 在该示范性实施 例中,剩下的偏航驱动器 145 可以在限制的负载状态下运行而不遭受持久的损伤。 万一 另外的偏航驱动器 145 故障,那么控制系统 135 可以进一步降低风力驱动机的额定功率并 且甚至可以停用风力驱动机以避免持久损伤 ( 例如当多个偏航驱动器 145 故障时 )。
     在另一个示范性实施例中,由数据处理模块 165 提供的指示可以与故障部件关 联。 为了说明,偏航驱动器 145 可以包括两个控制部件 :一个是链接到电源的断路器 ; 另一个是用于释放或停止驱动器的制动器。 根据由数据处理模块 165 提供的指示,到故 障偏航驱动器 145 的电力可以通过断路器的启动而中断,或该故障偏航驱动器 145 可以通 过利用制动器而被停止或释放。 在这样的实施例中,当警示状况存在时可以隔离该故障
     偏航驱动器 145,并且可以减少与该故障偏航驱动器 145 关联的损伤。
     图 2 图示用于监测和控制风力驱动机的示范性方法 200。 方法 200 可以在框 205 开始,其中在例如风力涡轮机 105 等风力驱动机中的部件可以操作。 该部件可以是在风 力驱动机中的任意部件,例如桨距驱动器 140 或偏航驱动器 145。 另外,在风力驱动机中 的多个部件可以在框 205 操作,例如多个桨距驱动器 140、多个偏航驱动器 145 或每个的 多个组合。
     在框 210,可以提供运行状态。 运行状态可以是连续运行状态或选择性运行状 态。在框 210,该运行状态可以根据例如风速、桨距角或风力驱动机的功率输出等与风力 驱动机关联的一个或多个的环境状况提供。 在框 210 的该运行状态还可以是与风力驱动 机关联的运行测试的部分。 运行测试可以包括与风力驱动机关联的任意功能测试,例如 电缆扭曲释放测试、偏航运行测试或桨距用电池测试等。
     在框 215,可以进行确定在框 205 风力驱动机中正操作的一个或多个部件是否在 框 210 正提供的运行状态运行。 如果在框 205 在风力驱动机中正操作的一个或多个部件 不在框 210 正提供的运行状态运行,一个或多个部件可以继续运行。 然而,如果在框 205 在风力驱动机中正操作的一个或多个部件在框 210 正提供的运行状态运行,该方法 200 可 以在框 220 继续。 在框 220,可以测量该一个或多个部件的运行数据。风力驱动机的运行数据可以 涉及在风力驱动机中的部件的电特性,例如电流、电压、阻抗或功率特性等。 在一个实 施例中,电传感器可以用于测量风力驱动机的运行数据。 在另一个实施例中,与例如系 统 100 中的数据采集模块 160 等另一个模块组合或作为其的一部分的电传感器可以用于测 量在风力驱动机中的部件的运行数据。
     框 225 可以滤波该一个或多个部件的测量的运行数据。 在框 225 滤波该一个或 多个部件的运行数据可以调节运行数据并且可以减少可存在于运行数据中的失真和 / 或 中断 ( 例如来自在某些参数、状况和 / 或测量中的短时波动等 )。 将认识到尽管框 225 在 方法 200 中图示为在测量风力涡轮机中的一个或多个部件的运行数据后实现,框 225 还可 以在框 220 中测量运行数据测量或作为框 220 的一部分实现。
     在框 230,可以提供参考状态时的风力驱动机中的一个或多个部件的运行数据。 参考状态的运行数据可以与数学确定、估计关联,其基于历史数据或在之前限定。 在一 个实施例中,参考状态的运行数据可以在统计上确定并且基于一个或多个部件在一段时 间上或在一个 或多个运行参数上的历史运行数据。 在另一个实施例中,参考状态的运行 数据可以基于在一个或多个测试状态期间记录的一个或多个测量。 在另一个实施例中, 参考状态的运行数据可以根据工业标准、法律条例或设计约束确定。 在其他实施例中, 可以提供用于提供参考状态的运行数据的上述方法的任意组合。
     方法 200 可以在框 235 继续并且可以确定一个或多个部件的运行数据是否相似 于该一个或多个部件在参考状态的运行数据。 例如,在一个实施例中,一个或多个部件 的运行数据可以与一个或多个部件在参考状态的运行数据比较。 当比较运行数据时,警 示状况可以通过参考值和从处于运行状态的一个或多个部件测量的实时值之间的差别证 实。
     如果一个或多个部件警示状况存在,那么方法 200 可以进入框 240,其中可以提
     供一个或多个部件警示状况的指示。 指示可以与警报信号、风力驱动机命令信号或部件 命令信号关联。 在一个实施例中,警报或故障消息可以在框 240 提供,例如通过在系统 100 中的警报系统 150。 警报或故障消息可以指示部件警示状况和 / 或可以要求对风力驱 动机和 / 或部件的人工检查。 在另一个实施例中,风力驱动机可以根据在框 240 提供给 风力驱动机的一个或多个命令信号降低额定功率。 在其他实施例中,故障部件可以根据 在框 240 提供给该部件的一个或多个命令信号而被隔离。 用于隔离一个或多个故障部件 的一个或多个命令信号可以包括例如用于利用制动器或中断到故障部件的电力的命令信 号。 在仍然其他实施例中,在框 240 可以提供上述指示的任意组合。
     输出框 240 处的指示 ( 例如警报或故障消息等 ) 可以识别对风力驱动机的适时 或不适时的维护的需要并且从而当存在故障部件时可以减少与风力驱动机运行关联的不 必要的损伤。 相似地,输出框 240 处的用于隔离一个或多个故障部件和 / 或改变风力驱 动机的运行以考虑故障部件的指示可以同样减少不必要的损伤。 因此,本发明的实施 例 可以降低与长时间维护间隔关联的损伤风险,并且通过隔离或指示该一个或多个故障部 件,本发明的实施例可以实现更好维护实践。 减少的损伤和更好的维护实践至少是本发 明的一些技术效果。 此外,因为故障部件可以被隔离和 / 或指示并且风力涡轮机可以被 改变用于继续运行,本发明的实施例可以避免与在风力驱动机中的故障部件关联的电力 中断。 从风力驱动机的更可靠电力生产至少是本发明的一个其他的技术效果。
     本文阐述的本发明的许多修改和其他实施例将被得益于前述说明和关联的附图 中提出的教导的与这些发明相关的领域内技术人员想到。 从而,本领域内普通技术人员 将认识到本发明可采用许多形式体现并且不应该限制于上文描述的实施例。 因此,要理 解本发明不限于公开的特定实施例并且修改和其他实施例规定为包括在附上的权利要求 的范围内。 尽管本文采用特定术语,它们仅在一般和说明意义上使用并且不是为了限制 的目的。
     部件列表
     100 系统 105 风力涡轮机
     110 机舱 115 塔架
     120 转子 125 叶片
     130 旋转毂 135 控制系统
     140 桨距驱动器 145 偏航驱动器
     146 风向标 150 警报系统
     155 风力涡轮机参数 160 数据采集模块
     165 数据处理模块 170 滤波器
     200 方法 205 框
     210 框 215 框
     220 框 225 框
     230 框 235 框
     240 框。

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1、10申请公布号CN102022266A43申请公布日20110420CN102022266ACN102022266A21申请号201010294576522申请日2010091712/56252520090918USF03D7/0220060171申请人通用电气公司地址美国纽约州72发明人M高赵海琦Z万74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人朱海煜徐予红54发明名称用于监测和控制风力驱动机的系统、方法和设备57摘要本发明的实施例可以提供用于监测和控制风力驱动机105的系统、方法和设备。根据一个实施例,可以提供包括具有至少一个部件140、145的风力驱动机105的系统100。该系。

2、统100还可以包括用于从该至少一个部件140、145采集运行数据并且用于提供该运行数据给至少一个数据处理模块165的至少一个数据采集模块160。该运行数据可以包括与该至少一个部件关联的电特性。该数据处理模块165可以接收该运行数据,确定该运行数据是否指示该部件140、145正在警示状况中运行,并且当该部件140、145正在警示状况中运行时提供指示。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图2页CN102022280A1/1页21一种用于监测和控制风力驱动机的方法200,所述方法包括操作205处于运行状态的所述风力驱动机中的至少一个部。

3、件;至少部分基于与所述至少一个部件关联的电特性确定235一个或多个部件警示状况是否存在;以及当一个或多个部件警示状况存在时输出240至少一个指示。2如权利要求1所述的方法200,其中所述运行状态与下列中的至少一个关联与所述风力驱动机关联的环境状态或与所述风力驱动机关联的运行测试。3如权利要求2所述的方法200,其中与所述风力驱动机关联的所述环境状态包括下列中的至少一个风速、桨距角或所述风力驱动机的功率输出。4如权利要求2所述的方法200,其中与所述风力驱动机关联的所述运行测试包括下列中的至少一个电缆扭曲释放测试或桨距用电池测试。5如权利要求1所述的方法200,其中至少部分基于电特性确定235一。

4、个或多个部件警示状况是否存在的步骤包括至少部分基于与所述至少一个部件关联的电流特性确定一个或多个部件警示状况是否存在。6一种系统100,其包括包括可操作成在运行状态运行的至少一个部件140、145的风力驱动机105;可操作成采集与所述至少一个部件140、145关联的运行数据的至少一个数据采集模块160;以及至少一个数据处理模块165,其可操作成从所述至少一个数据采集模块160接收运行数据,其中所述运行数据包括与所述至少一个部件140、145关联的电特性;至少部分基于与所述至少一个部件140、145关联的电特性确定一个或多个部件警示状况是否存在;以及当一个或多个部件警示状况存在时输出至少一个指示。

5、。7如权利要求6所述的系统100,进一步包括耦合于所述至少一个数据采集模块160的至少一个传感器,其中所述至少一个传感器可操作成提供与所述至少一个部件140、145关联的信息给所述数据采集模块160。8如权利要求6所述的系统100,进一步包括耦合于所述至少一个数据采集模块160并且可操作成调节提供给所述至少一个数据处理模块165的所述运行数据的至少一个滤波器170。9如权利要求6所述的系统100,其中所述数据处理模块165可操作成通过比较与所述运行状态关联的运行数据和与至少一个参考状态关联的运行数据确定一个或多个部件警示状况是否存在。10如权利要求6所述的系统100,其中所述至少一个指示包括下。

6、列中的至少一个警报信号、命令信号、用于利用与所述至少一个部件关联的至少一个制动器的信号、用于中断正提供给所述至少一个部件的电力的信号,或用于降低所述风力驱动机的额定功率的信号。权利要求书CN102022266ACN102022280A1/7页3用于监测和控制风力驱动机的系统、方法和设备技术领域0001本发明涉及风力驱动机,并且更具体地涉及用于监测和控制风力驱动机的系统、方法和设备。背景技术0002例如风力机、风力驱动发电机和风轮型机等风力驱动机可以适应于提供有用功和/或用于能量转换。风力涡轮机例如是风力驱动机的一个类型,其可以用于能量转换和提供替代能源。风力涡轮机可以包括放置在桁架或管形塔架顶。

7、上的外壳或机舱。具有多个叶片的转子典型地安装到机舱,其在空气动力学上设计以将风能变换为机械能的形式。例如,通过它们的空气动力学设计,围绕转子放置的多个叶片可以将风的动能变换为转子的旋转运动,机械能的一个形式。转子的旋转运动可以用于驱动机械负载或使用一个或多个发电机进一步转换为电能。0003因为风能可以在强度和/或方向上变化,像风力涡轮机的风力驱动机可以包括一个或多个部件用于使涡轮机的某些特性适应于环境状况,由此提高风力驱动机的效率。例如,风力涡轮机可以包括与用于使转子和叶片转入风的方向的偏航控制关联的部件。另外的部件可以被包括用于使叶片转向并且增加或减少空气动力负载的桨距控制。还可以提供与涡轮。

8、机控制和修改关联的其他部件。因为这些部件与风力涡轮机效率关联,一般期望它们的可靠和连续运行。然而,常规风力涡轮机仅具有用于确保这些部件正确地运行的有限保障措施。当这些部件中的一个或多个开始在警示状况中运行时,该状况可以指示部件发生故障,风力涡轮机的效率变差。在一些实例中,当这些部件中的一个或多个发生故障时,风力涡轮机可要求停用,导致电力中断和经济损失。0004从而,存在减少与风力驱动机的运行关联的电力中断的需要。更具体地,需要有用于监测和控制风力驱动机的系统、方法和设备。发明内容0005本发明的实施例可以解决上文描述的需要中的一些或所有。本发明的某些实施例一般针对用于监测和控制风力驱动机的系统。

9、、方法和设备。根据一个实施例,可以提供用于监测和控制风力驱动机的方法。该方法可以包括在运行状态操作风力驱动机中的部件。该方法还可以包括基于与该部件关联的电特性确定与在风力驱动机中的该部件关联的警示状况是否存在。该方法可以进一步包括当与在风力驱动机中的该部件关联的警示状况存在时输出指示。0006根据本发明的另一个实施例,可以提供用于监测和控制风力驱动机的系统。该系统可以包括具有部件的风力驱动机和用于从该部件采集运行数据的数据采集模块。该系统还可以包括数据处理模块,其用于接收该运行数据、用于确定该运行数据是否指示该部件正在警示状况中运行以及用于当部件正在警示状况中运行时提供指示。该运行数据可以包括。

10、与该部件关联的电特性。说明书CN102022266ACN102022280A2/7页40007根据本发明的再另一个实施例,可以提供用于监测和控制风力驱动机的设备。该设备可以包括用于从在风力驱动机中的部件采集运行数据的数据采集模块。该设备还可以包括数据处理模块,其用于接收该运行数据、用于确定该运行数据是否指示该部件正在警示状况中运行以及用于当部件正在警示状况中运行时提供指示。0008本发明的其他实施例和方法将从下列与附图结合来看的说明变得明显。附图说明0009从而已经概括地描述本发明,现在将参考附图,其不必须按比例绘制,并且其中0010图1图示根据本发明的一个实施例的用于监测和控制风力驱动机的示。

11、范性系统和设备;0011图2图示根据本发明的一个实施例的用于监测和控制风力驱动机的示范性方法。具体实施方式0012现在将在下文中参照附图更充分地描述本发明,其中示出本发明的示例实施例。然而,本发明可采用许多不同的形式表现并且不应该解释为限制于本文阐述的示例实施例;相反,这些实施例提供使得本公开将传达本发明的范围给本领域内技术人员。本文并且在整个说明书中使用的术语“示范性的”意思是示例,并且仅意在指示示例。相似的号码始终指相似的元素。0013图1图示根据本发明的一个实施例的示范性系统100。系统100可以包括任意风力驱动机,例如风力机、风力驱动发电机、风轮型机或像图示为示范性系统100的部分的风。

12、力涡轮机105的风力涡轮机等。风力涡轮机105可以包括安装在桁架或塔架115顶上的机舱110。风力涡轮机105还包括转子120,其包括安装到旋转毂130的多个转子叶片125。通过示例,在图1中图示的风力涡轮机105可以包括两个转子叶片125。0014作为示范性系统100的部分,机舱110可容置许多部件,例如用于产生电力的发电机和/或与涡轮机运行和工作情况关联的一个或多个部件,例如控制系统135等。控制系统135可以包括一个或多个微控制器,其可操作用于整个系统监测和控制,其举几个例子包括桨距以及速度调整、转轴和偏航制动施加以及故障监测。在图示的实施例中,控制系统135图示为在风力涡轮机105内的。

13、中央控制架构的部分。在其他实施例中,可以使用分布式和/或远程控制架构。0015如上文指出的,控制系统135可以与系统监测和控制关联,以提高、维持或改变风力涡轮机105工作情况,例如通过与一个或多个部件联接。一个这样的部件可以是桨距驱动器140,其可以包括用于控制叶片125的桨距的DC桨距驱动马达。叶片125的桨距可以与利用风的动能关联并且用于驱动旋转毂130。将认识到尽管在图示的实施例中控制系统135示为向桨距驱动器140提供控制,在其他实施例中叶片125的桨距可以通过个体控制器或除控制系统135之外的其他控制机构和模块或是与像控制系统135的控制架构结合的其他控制机构和模块来控制。0016与。

14、风力涡轮机105的工作情况关联的另一个部件可以是偏航驱动器145。偏航驱说明书CN102022266ACN102022280A3/7页5动器145可以向风力涡轮机105提供偏航方向。在图示的实施例中,偏航驱动器145可以由控制系统135操作和/或控制,例如通过用于测量凸缘位移的一个或多个传感器和/或通过风向标146等。在其他实施例中,偏航驱动器145可以通过个体控制器或除控制系统135之外的其他控制机构和模块或是与像控制系统135的控制架构结合的其他控制机构和模块来控制。风力涡轮机105的偏航方向可以对应于转子120关于风向的位置。使转子朝向面对风的方向一般是可取的,由此降低叶片125和风的动。

15、能之间的入射角。一旦到达期望的位置,风力涡轮机105可以维持在该位置或当风向变化要求时进一步适应。0017例如桨距驱动器140和偏航驱动器145等的部件对于风力涡轮机105运行可以是有用的。然而,在常规系统中,没有监测或控制提供给这样的部件。因为像桨距驱动器140和偏航驱动器145的部件可能发生故障,在没有任何监测或控制情况下,当这样的故障发生时常规系统可能遭受持久的损伤或甚至要求关闭。例如,当像偏航驱动器145的部件疲软或故障时,可能对关联的小齿轮和齿轮产生损伤。该损伤在没有人工检查其常常长时间不进行的情况下可能不容易检测或修理。在其他时候,损伤的严重性可以触发风力涡轮机停用,导致关闭和电力。

16、损失。0018例如在图1中示出的系统100等本发明的实施例一般可以避免这些持久的影响并且可以减少与可以导致系统停用的部件故障关联的电力损失。系统100可以提供像桨距驱动器140和偏航驱动器145的风力驱动机的一个或多个部件的连续和/或选择性的监测。当检测到异常运行时,系统100可以改变风力涡轮机105或其他风力驱动机的工作情况,以防止或减少持久损伤和/或电力损失。例如,系统100可以通过警报系统150产生警报或故障消息用于指示警示状况和/或用于要求人工检查。在其他实施例中,系统100可以通过隔离故障部件并且基于环境状况和/或如在155示出的其他风力涡轮机参数将风力涡轮机105的控制重新定向到其。

17、他部件而改变风力涡轮机105的工作情况。在一个实施例中,风力涡轮机105可以包括多个偏航驱动器145使得万一一个偏航驱动器145故障,到故障的偏航驱动器145的电力可以中断或利用制动器。0019在一个实施例中,可以利用制动器以停止故障偏航驱动器145的运行。在另一个实施例中,制动器可以停用以允许故障的偏航驱动器145自由运行并且减少进一步损伤的可能性。在任一个实施例中,剩下的偏航驱动器145的控制可以改变以补偿故障的偏航驱动器145。在一些实施例中,为了避免可能导致减少偏航控制可用的部件的数量的持久损伤,风力涡轮机105可以降低额定功率以考虑环境状况和/或其他风力涡轮机参数155。在这些实施例。

18、中,尽管从风力涡轮机105产生的电力减少,电力没有损失并且由于降低的负载可以由故障的偏航驱动器145引起对风力涡轮机105相对较少的损伤。0020系统100可以包括数据采集模块160。数据采集模块160可以是可操作的以采集与在像风力涡轮机105的风力驱动机中的一个或多个部件关联的运行数据。在一个实施例中,数据采集模块160可以包括用于提供与风力涡轮机105的一个或多个部件关联的信息的一个或多个传感器。例如,数据采集模块160可以包括耦合于电源和在风力涡轮机105中的一个或多个部件例如桨距驱动器140和/或偏航驱动器145等的电流测量传感器。在其他实施例中,电流测量传感器可以耦合于数据采集模块1。

19、60。电流测量传感器可以测量输送到风力涡轮机105中的一个或多个部件例如桨距驱动器140和/或偏航驱动器145等的电流。当例如桨距驱动器140或偏航驱动器145等一个或多个部件故障说明书CN102022266ACN102022280A4/7页6时,异常电力负载可以产生并且可以由所述电流测量传感器测量。数据采集模块160可以适应于测量和/或记录异常电力负载并且提供异常电力负载信息给数据处理模块165。0021在本发明的一个实施例中,系统100可以包括用于调节由数据采集模块160提供给数据处理模块165的运行数据的滤波器170。共同地,数据采集模块160和数据处理模块165可以称为一个设备但可体现。

20、为个体或分开的部件。在调节由数据采集模块160提供给数据处理模块165的运行数据中,滤波器170可以减少由在某些参数、状况和/或测量中的短时波动引起的在系统100的运行中的失真和/或中断。在一个实施例中,滤波器170可以耦合于数据采集模块160和数据处理模块165。在另一个实施例中,滤波器170可以耦合于一个或多个传感器和数据采集模块160。在其他实施例中,滤波器170可以集成进入数据采集模块160和/或数据处理模块165。0022数据处理模块165可以是可操作的以从数据采集模块160接收运行数据并且部分基于提供的运行数据确定部件警示状况是否存在。部件警示状况可以对应于一个或多个部件的运行状态。

21、。例如,在一些实施例中,部件警示状况可以对应于故障部件,例如异常运行、疲软或故障的部件。在一些实施例中,部件警示状况可以对应于正确工作部件和/或在正常运行范围内运行的部件。在其他实施例中,部件警示状况可以对应于上文中的任意或所有。0023数据处理模块165可以包括各种控制器、模块和/或存储器结构,用于接收数据、存储数据和比较数据。根据图示的实施例,在从数据采集模块160接收与例如桨距驱动器140和/或偏航驱动器145等一个或多个部件关联的运行数据后,数据处理模块165可以比较接收的运行数据与至少一个参考状态或包括至少一个参考状态的运行数据以确定警示状况是否存在。0024在一个实施例中,参考状态。

22、的运行数据可以在统计上确定并且基于历史运行数据。例如,参考状态的运行数据可以包括平均值并且可以根据部件在一段时间上的功能特性包括风力涡轮机中的部件的零或更多标准偏差。在另一个实施例中,参考状态的运行数据可以预先限定,例如通过在一个或多个测试状态期间进行的测量等。在其他实施例中,参考状态的运行数据可以包括阈值,并且仍然在其他实施例中,参考状态的运行数据可以至少部分基于工业标准、法律条例或设计约束。0025当比较由数据采集模块160提供的运行数据与参考状态的运行数据时,警示状况可以通过期望的参考值和由数据采集模块160提供的实时值之间的差别证实。万一警示状况存在,数据处理模块165可以输出如下文进。

23、一步描述的指示。0026系统100可以适应于连续监测和控制像风力涡轮机105的风力驱动机或选择性地监测和控制像风力涡轮机105的风力驱动机。即,用于确定警示状况是否存在的运行状态可以是连续运行状态或选择的运行状态,例如运行测试等。在一个实施例中,系统100可以适应用于连续监测,并且运行状态可以根据与风力驱动机关联的环境状况或如在155示出的其他参数限定。基于风力涡轮机参数155,例如与风力涡轮机105关联的包括风速、桨距角或风力涡轮机105的功率输出中的一个或多个的环境状况等,系统100可以确定一个或多个警示状况是否存在。例如,在一个实施例中数据处理模块165可以存储多个风力涡轮机参数的运行数。

24、据。当风力涡轮机参数155提供给数据处理模块165时,由风力涡轮机参数155限定的参考状态的运行数据可以由数据处理模块165检索并且与由数说明书CN102022266ACN102022280A5/7页7据采集模块160提供的运行数据比较。在其他实施例中,数据处理模块165可以使用风力涡轮机参数155估计参考状态的运行数据并且可以比较该期望的运行数据与由数据采集模块160提供的运行数据。0027在其他实施例中,系统100可以适应于在一个或多个取样周期选择性地监测和控制像风力涡轮机105的风力驱动机。取样周期可以基于一个或多个规定的状况。例如,考虑到与较低风速关联的较低需求和负载,低风速可提供用于。

25、选择性地监测像风力涡轮机105的风力驱动机的好机会。特定的桨距角或风力涡轮机105的功率输出也可提供如可以进行某些运行测试的好机会。运行测试可以包括与风力涡轮机105关联的任意功能测试,例如电缆扭曲释放测试、偏航运行测试或桨距用电池测试等,其中的所有可以以各种风速并且在电力正由风力涡轮机105产生或没有正在产生的情况下执行。0028当一个或多个取样状况满足时,系统100可以选择性地通过数据采集模块160和数据处理模块165监测像风力涡轮机105的风力驱动机,其通过记录与例如桨距驱动器140和/或偏航驱动器145等一个或多个部件关联的电流水平并且通过比较记录的值与一个或多个参考值来进行。将认识到。

26、尽管系统100可以在规定的取样周期期间选择性地监测风力涡轮机105时,系统100还可以在多个取样周期期间选择性地监测风力涡轮机105。例如,根据本发明的一个方面,取样周期可以组合以形成具有对应的多个参考标准的多取样周期。通过使跨越不相似的参考周期的部件运行特征相关联,在多个取样周期上选择性地监测风力涡轮机105可改进故障检测。作为示例,如果偏航驱动器部件145的异常电流负载在一个取样周期A期间检测到,偏航驱动器部件145可以在另一个取样周期B期间选择性地监测以进一步估计警示状况是否可能存在。0029如果数据处理模块165确定风力涡轮机105的一个或多个部件的警示状况存在,数据处理模块165可以。

27、输出警示状况的指示。这样的指示可以对应于触发在警报系统150中的警报和/或故障消息,其用于指示故障部件、用于要求维修或用于帮助检查。这样的指示还可以对应于提供给风力涡轮机105和/或一个或多个故障部件的一个或多个命令信号。0030在一个示范性实施例中,该指示可以对应于提供给控制系统135用于降低像风力涡轮机105的风力驱动机的额定功率的命令信号例如当多个偏航驱动器145中的一个故障时。如果一个偏航驱动器145故障,数据处理模块165可以提供命令信号给控制系统135识别该故障偏航驱动器145。控制系统135可以通过相应地调整剩下的偏航驱动器145补偿该故障的偏航驱动器145。这样的补偿可以基于风。

28、力涡轮机105的电力生产负载和/或像风速、桨距角和湍流测量的与风力涡轮机105关联的环境状态。在该示范性实施例中,剩下的偏航驱动器145可以在限制的负载状态下运行而不遭受持久的损伤。万一另外的偏航驱动器145故障,那么控制系统135可以进一步降低风力驱动机的额定功率并且甚至可以停用风力驱动机以避免持久损伤例如当多个偏航驱动器145故障时。0031在另一个示范性实施例中,由数据处理模块165提供的指示可以与故障部件关联。为了说明,偏航驱动器145可以包括两个控制部件一个是链接到电源的断路器;另一个是用于释放或停止驱动器的制动器。根据由数据处理模块165提供的指示,到故障偏航驱动器145的电力可以。

29、通过断路器的启动而中断,或该故障偏航驱动器145可以通过利用制动器而被停止或释放。在这样的实施例中,当警示状况存在时可以隔离该故障说明书CN102022266ACN102022280A6/7页8偏航驱动器145,并且可以减少与该故障偏航驱动器145关联的损伤。0032图2图示用于监测和控制风力驱动机的示范性方法200。方法200可以在框205开始,其中在例如风力涡轮机105等风力驱动机中的部件可以操作。该部件可以是在风力驱动机中的任意部件,例如桨距驱动器140或偏航驱动器145。另外,在风力驱动机中的多个部件可以在框205操作,例如多个桨距驱动器140、多个偏航驱动器145或每个的多个组合。0。

30、033在框210,可以提供运行状态。运行状态可以是连续运行状态或选择性运行状态。在框210,该运行状态可以根据例如风速、桨距角或风力驱动机的功率输出等与风力驱动机关联的一个或多个的环境状况提供。在框210的该运行状态还可以是与风力驱动机关联的运行测试的部分。运行测试可以包括与风力驱动机关联的任意功能测试,例如电缆扭曲释放测试、偏航运行测试或桨距用电池测试等。0034在框215,可以进行确定在框205风力驱动机中正操作的一个或多个部件是否在框210正提供的运行状态运行。如果在框205在风力驱动机中正操作的一个或多个部件不在框210正提供的运行状态运行,一个或多个部件可以继续运行。然而,如果在框2。

31、05在风力驱动机中正操作的一个或多个部件在框210正提供的运行状态运行,该方法200可以在框220继续。0035在框220,可以测量该一个或多个部件的运行数据。风力驱动机的运行数据可以涉及在风力驱动机中的部件的电特性,例如电流、电压、阻抗或功率特性等。在一个实施例中,电传感器可以用于测量风力驱动机的运行数据。在另一个实施例中,与例如系统100中的数据采集模块160等另一个模块组合或作为其的一部分的电传感器可以用于测量在风力驱动机中的部件的运行数据。0036框225可以滤波该一个或多个部件的测量的运行数据。在框225滤波该一个或多个部件的运行数据可以调节运行数据并且可以减少可存在于运行数据中的失。

32、真和/或中断例如来自在某些参数、状况和/或测量中的短时波动等。将认识到尽管框225在方法200中图示为在测量风力涡轮机中的一个或多个部件的运行数据后实现,框225还可以在框220中测量运行数据测量或作为框220的一部分实现。0037在框230,可以提供参考状态时的风力驱动机中的一个或多个部件的运行数据。参考状态的运行数据可以与数学确定、估计关联,其基于历史数据或在之前限定。在一个实施例中,参考状态的运行数据可以在统计上确定并且基于一个或多个部件在一段时间上或在一个或多个运行参数上的历史运行数据。在另一个实施例中,参考状态的运行数据可以基于在一个或多个测试状态期间记录的一个或多个测量。在另一个实。

33、施例中,参考状态的运行数据可以根据工业标准、法律条例或设计约束确定。在其他实施例中,可以提供用于提供参考状态的运行数据的上述方法的任意组合。0038方法200可以在框235继续并且可以确定一个或多个部件的运行数据是否相似于该一个或多个部件在参考状态的运行数据。例如,在一个实施例中,一个或多个部件的运行数据可以与一个或多个部件在参考状态的运行数据比较。当比较运行数据时,警示状况可以通过参考值和从处于运行状态的一个或多个部件测量的实时值之间的差别证实。0039如果一个或多个部件警示状况存在,那么方法200可以进入框240,其中可以提说明书CN102022266ACN102022280A7/7页9供。

34、一个或多个部件警示状况的指示。指示可以与警报信号、风力驱动机命令信号或部件命令信号关联。在一个实施例中,警报或故障消息可以在框240提供,例如通过在系统100中的警报系统150。警报或故障消息可以指示部件警示状况和/或可以要求对风力驱动机和/或部件的人工检查。在另一个实施例中,风力驱动机可以根据在框240提供给风力驱动机的一个或多个命令信号降低额定功率。在其他实施例中,故障部件可以根据在框240提供给该部件的一个或多个命令信号而被隔离。用于隔离一个或多个故障部件的一个或多个命令信号可以包括例如用于利用制动器或中断到故障部件的电力的命令信号。在仍然其他实施例中,在框240可以提供上述指示的任意组。

35、合。0040输出框240处的指示例如警报或故障消息等可以识别对风力驱动机的适时或不适时的维护的需要并且从而当存在故障部件时可以减少与风力驱动机运行关联的不必要的损伤。相似地,输出框240处的用于隔离一个或多个故障部件和/或改变风力驱动机的运行以考虑故障部件的指示可以同样减少不必要的损伤。因此,本发明的实施例可以降低与长时间维护间隔关联的损伤风险,并且通过隔离或指示该一个或多个故障部件,本发明的实施例可以实现更好维护实践。减少的损伤和更好的维护实践至少是本发明的一些技术效果。此外,因为故障部件可以被隔离和/或指示并且风力涡轮机可以被改变用于继续运行,本发明的实施例可以避免与在风力驱动机中的故障部。

36、件关联的电力中断。从风力驱动机的更可靠电力生产至少是本发明的一个其他的技术效果。0041本文阐述的本发明的许多修改和其他实施例将被得益于前述说明和关联的附图中提出的教导的与这些发明相关的领域内技术人员想到。从而,本领域内普通技术人员将认识到本发明可采用许多形式体现并且不应该限制于上文描述的实施例。因此,要理解本发明不限于公开的特定实施例并且修改和其他实施例规定为包括在附上的权利要求的范围内。尽管本文采用特定术语,它们仅在一般和说明意义上使用并且不是为了限制的目的。0042部件列表0043100系统105风力涡轮机0044110机舱115塔架0045120转子125叶片0046130旋转毂135控制系统0047140桨距驱动器145偏航驱动器0048146风向标150警报系统0049155风力涡轮机参数160数据采集模块0050165数据处理模块170滤波器0051200方法205框0052210框215框0053220框225框0054230框235框0055240框。说明书CN102022266ACN102022280A1/2页10图1说明书附图CN102022266ACN102022280A2/2页11图2说明书附图CN102022266A。

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