[发明专利]检验至少一个风力涡轮机传感器的运行的控制系统和方法有效

专利信息
申请号: 201110344887.2 申请日: 2011-10-28
公开(公告)号: CN102454546A 公开(公告)日: 2012-05-16
发明(设计)人: M·C·马扎罗;M·E·卡迪纳尔;B·A·莫夫西乔夫;A·塔维尔;T·丁朱斯 申请(专利权)人: 通用电气公司
主分类号: F03D7/02 分类号: F03D7/02
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 严志军;谭祐祥
地址: 美国*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 检验 至少 一个 风力 涡轮机 传感器 运行 控制系统 方法
【说明书】:

技术领域

本文中描述的主题大体涉及风力涡轮机,并且更具体而言,涉及检验至少一个风力涡轮机传感器的运行的控制系统和方法。

背景技术

一般而言,风力涡轮机包括转子,转子包括具有多个转子叶片的可旋转的轮毂组件。转子叶片将风能转变成机械旋转扭矩,机械旋转扭矩通过转子来驱动一个或多个发电机。发电机有时(但不总是)通过齿轮箱来旋转地联接到转子上。齿轮箱会提高转子的固有地低的转速,以便于发电机将旋转机械能高效地转化成电能,电能通过至少一个电连接件来供应到公共电网中。还存在无齿轮的直驱式风力涡轮机。转子、发电机、齿轮箱和其它构件典型地安装在定位在塔架的顶上的壳体或机舱内。

至少一些已知的风力涡轮机包括测量和/或检测风力涡轮机内或风力涡轮机附近的环境状况和/或运行状况的一个或多个传感器。诸如功率发生操作的操作可依赖于接收来自传感器的精确测量数据。因此,如果一个或多个传感器失效和/或呈现异常运行,则风力涡轮机的功率发生能力会降低。

至少一些已知的风力涡轮机使用风力涡轮机内的其它传感器和/或计算运行状况来检验一个或多个传感器的运行。这样的风力涡轮机可检测传感器内的某些误差。但是,这样的风力涡轮机可能无法精确地检测传感器的异常行为,例如传感器是否开始“漂移”。这种漂移可出现在传感器的输出关于定义的输入而偏离(例如逐渐偏离)期望输出时。因此,由于一个或多个传感器误差的原因,这样的风力涡轮机可变得受损和/或可具有降低的功率发生能力。

发明内容

在一个实施例中,提供了一种检验至少一个风力涡轮机传感器的运行的方法,其包括动态地为第一风力涡轮机定义邻近的风力涡轮机的邻域,各个邻近的风力涡轮机包括至少一个传感器。该方法还包括接收来自至少一个邻近的风力涡轮机传感器的数据,以及使用接收自邻近的风力涡轮机传感器的数据来确定第一风力涡轮机的至少一个传感器的状态。

在另一个实施例中,提供了一种检验至少一个风力涡轮机传感器的运行的方法,其包括定义用于使接收自至少一个风力涡轮机的数据归一化的归一化算法。基于该归一化算法来为第一风力涡轮机定义邻近的风力涡轮机的邻域,其中,各个邻近的风力涡轮机包括至少一个传感器。接收来自至少一个邻近的风力涡轮机传感器的数据,并且使用接收自邻近的风力涡轮机传感器的数据来确定第一风力涡轮机的至少一个传感器的状态。

在又另一个实施例中,提供了一种用于包括至少一个传感器的第一风力涡轮机的控制系统。该控制系统包括构造成动态地定义包括多个风力涡轮机的邻域的处理器,其中,该多个风力涡轮机中的各个风力涡轮机均包括至少一个传感器。处理器也构造成接收来自至少一个邻近的风力涡轮机传感器的数据,并且使用接收自邻近的风力涡轮机传感器的数据来确定第一风力涡轮机的传感器的状态。

附图说明

图1是示例性风力涡轮机的透视图。

图2是适于用于图1中显示的风力涡轮机的示例性机舱的局部截面图。

图3是适于用于图1中显示的风力涡轮机的示例性涡轮控制系统的方框图。

图4是可包括图1中显示的风力涡轮机的示例性风电场的示意图。

图5是适于用于图1中显示的和/或图4中显示的风电场内的风力涡轮机的检验至少一个风力涡轮机传感器的运行的示例性方法的流程图。

零部件列表:

100风力涡轮机

102塔架

104支承表面

106机舱

108转子

110轮毂

112转子叶片

114风

116偏航轴线

118转子叶根部分

120负荷传递区域

122转子叶尖部分

124旋转轴线

126转子叶片表面区

128变桨轴线

130变桨组件

131变桨驱动马达

132发电机

134转子轴

136齿轮箱

138高速轴

140联接件

142支承件

144支承件

146偏航驱动机构

148气象杆

150涡轮控制系统

152前支承轴承

154后支承轴承

156传动系

200处理器

202存储器装置

204传感器

206促动器

208虚拟传感器

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