[发明专利]风力涡轮机监视装置、风力涡轮机监视方法、风力涡轮机监视程序以及存储介质

说明书

一种监视装置(20)，该监视装置容易地计算对风力涡轮机(1)中的规定机械装置的损坏程度，并且能够制定阵风的评估指标，其包括在风力涡轮机(1)的施工地点发生阵风的程度和频率。监视装置(20)具有监视控制单元(23)，其根据指示风力涡轮机(1)的风速随时间的变化的风速数据来获得风速的时间历史波形。监视控制单元(23)被配置，以便从风速的时间历史波形提取阵风，执行阵风评估，以及在阵风评估的基础上，针对每个阵风轮廓累积地计算风力涡轮机(1)中的所规定的机械装置的损坏程度。

技术领域

本公开涉及一种用于监视风力涡轮发电机的状态的技术，并且具体地涉及一种风力涡轮机监视设备、风力涡轮机监视方法、风力涡轮机监视程序、和存储介质，用于监视由于风力涡轮发电机中的电子部件和装置的热量、振动等引起的疲劳寿命状态。

背景技术

在现有技术中，存在一种PTL 1和PTL 2中提出的设备，作为用于监视风力涡轮发电机(在下文中，称为风力涡轮机)的状态的设备。PTL 1中提出的设备是风力涡轮机监视设备，其自动地执行风力涡轮机状态监视并且还根据适当的参考定量地执行状态评估。PTL 2中提出的设备是状态监视系统，其通过使用在诊断之前收集的数据来生成风力涡轮机中提供的装置的异常的阈值，并且然后基于在诊断期间收集的数据和所生成的阈值来执行诊断。

如NPL 1所示，在设计风力涡轮机时，考虑了用于检查针对由阵风、涡轮机故障以及其他恶劣风况和/或涡轮机状态导致的最大负载(50年再现周期)的安全性的极端负载评估，以及用于检查针对在其设计寿命中涡轮机将经历的疲劳负载的安全性的疲劳负载评估。虽然设计标准评估由于阵风的特定形状而作用于风力涡轮机的极端负载，但是该标准没有描述用于定量地评估频繁发生的并且经常在多山的地形中被观察的独特的阵风的影响的方法。

此外，根据NPL 1中描述的标准，极端风速和湍流强度用于地点处的风况评价。通过将风速的标准偏差除以平均风速来获得湍流强度，并且该湍流强度指示风的扰动的程度。15m/s的湍流强度被假设为地点处的参考湍流强度，被认为是用于地点风况评价的准则之一，并且在地点处的参考湍流强度超过设计的湍流强度的情况下，风力涡轮不适用于地点风况。

然而，湍流强度仅是表示风变化特性的指标之一，并且根据变化的周期和模式而对风力涡轮机具有不同的影响。

由于间歇地发生由地形或天气引起的阵风，特别是阵风趋于不被反映为在湍流强度上的增加。然而，阵风可能会对风力涡轮机造成严重损坏。

引用列表

专利文献

PTL 1：JP-A-2009-243428

PTL 2：JP-A-2016-8536

非专利文献

NPL 1：2010年的IEC61400-01、GL2003、用于风力涡轮机支撑结构和基础设施的设计规范和评论(A Design Code and Commentary for Wind Turbine Support Structuresand Foundations)

发明内容

发明解决的技术问题

用于监视风力涡轮机的状态的现有技术的设备是用于通过使用基于测量数据创建的特征值来监测风力涡轮机的状态的车监视设备，该测量数据通过如专利文献1提出的、风力涡轮机处安装的多个传感器得以测量，并且该设备提取诊断所需的数据集合并且根据预定义确定标准自动地诊断状态。

然而，由于风力涡轮机中的装置的损坏程度强烈地取决于风速和运行历史，因此难以基于部分提取的数据进行确定。此外，需要相同类型的装置的运行记录，以便用预定义的确定标准来诊断状态，并且确定的精度取决于该运行记录。