[发明专利]运行风力涡轮机的方法和风力涡轮机

说明书

技术领域

本发明涉及一种运行风力涡轮机的方法，并且特别涉及一种在特定情况下运行风力涡轮机的方法。

背景技术

当今，风力涡轮机是复杂且昂贵的电力设备。为了以低廉有效的方式运行风力涡轮机，重要的是停机时间阶段要尽可能地短。然而，这种需求并不能容易地满足，原因是风力涡轮机必须得到保护，免受由高风速引起的重负载所导致的损坏，或者避免风力涡轮机自身的失效。为了在大风状况下保护风力涡轮机，通常公知的是在风速超过特定极限的时候使风力涡轮机停机。

此外，通过US7,476,985B2，已知的是在风速超过特定极限的情况下在安全模式下运行风力涡轮机。在安全模式下，风力涡轮机的输出功率被降低。

通过EP2026160A1，已知的是基于存在的事件（例如结冰、风力涡轮机部件的结构完整性等）而决定风力涡轮机的停转。

此外，通过EP1531376B1，已知的是一种预见性维护系统，该系统基于振动分析而产生关于风力涡轮机机械部件失效或故障的警报。

本发明的目标是提供一种运行风力涡轮机的方法以及一种风力涡轮机，能够提供风力涡轮机的改良有效性。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种运行风力涡轮机的方法，包括以下步骤：接收作为风力涡轮机状态的指示的多个传感器信号；分析多个传感器信号从而确定是否满足如在多个不同预定警报方案之一中那样预定的特定警报条件；根据如在特定警报条件被满足的警报方案中那样预定的分析步骤进一步分析多个传感器信号中的至少一个，从而确定是否将风力涡轮机设为预定的安全模式、停机模式、或者连续运行模式。

根据第二方面，本发明提供一种风力涡轮机。风力涡轮机包括塔架、机舱、具有至少一个叶片的转子、以及控制器。该控制器布置成控制风力涡轮机的运行，其中控制器包括存储器，用于存储多个预定警报方案。控制器联接到多个传感器，所述传感器被布置成输出作为至少所述风力涡轮机状态的指示的传感器信号。控制器进一步布置成分析多个传感器信号，从而确定是否满足如在多个不同预定警报方案之一中那样预定的特定警报条件；以及根据如在特定警报条件被满足的警报方案中那样预定的分析步骤进一步分析多个传感器信号中的至少一个，从而确定是否将风力涡轮机设为预定的安全模式、停机模式、或者连续运行模式。

本发明的其它方面在从属权利要求、接下来的描述以及附图中提出。

附图说明

通过参考附图的示例来说明本发明的实施例，其中：

图1显示了根据本发明、使用容错控制的风力涡轮机中过程变量的典型曲线；

图2显示了根据本发明、用于运行风力涡轮机的方法实施例的流程图；

图3示意性地显示了根据本发明的风力涡轮机的实施例；

图4示意性地显示了控制器，用于控制图3中的风力涡轮机；以及

图5示意性地显示了本发明部分实施例中使用的警报方案。

具体实施方式

图1显示了根据本发明实施例的安全模式运行的示例。在实施例的详细描述之前，先进行一般性说明。

如开篇所提到，风力涡轮机是昂贵的电力设备并且目的是以总体停机时间尽可能短的方式来运行风力涡轮机。然而，风力涡轮机必须受到保护，免受例如高风速所引起的重负载而导致的损坏，或者免受风力涡轮机自身的失效，例如传动系、发电机、液压系统等的缺陷。

同样如开篇所指出的，通常公知的是，在风速超过特定数值的情况下关闭或者停止风力涡轮机。然而，这项简单的技术并非在任何情况下都是可靠的。例如，风速传感器会存在缺陷，从而使得风力涡轮机在允许的天气状况下也会停机。此外，当风速超过特定数值的时候，风力涡轮机的完全停机并非在任何情况下都是必需的。

开篇提到的US7,476,985B2在“安全模式”下运行风力涡轮机，即在降低的功率输出的模式下运行。风力涡轮机在风速超过特定极限（例如25m/s）的情况下和/或例如与风相关的其它变量也超过预定数值的情况下在安全模式下运行。

然而，如发明人所认识到，单纯地确定变量是否超过预定数值并没有考虑到例如变量没有反映出风力涡轮机的“真实”状态，例如由于传感器故障。此外，不能评价出风力涡轮机具有何种运行状态以及运行状态如何发展。