[发明专利]状态监测系统及具备该状态监测系统的风力发电系统

说明书

本发明的状态监测系统包括测量装置(80)和处理服务器(330)。测量装置(80)测量风力发电设施(10)中的设备的状态。处理服务器(330)将测量装置(80)测量到的测量数据与表示在测量到测量数据的时刻风力发电设施(10)承受的运行负载的负载数据、以及表示到测量到测量数据的时刻为止所累计的运行负载累计值的累计负载数据相关联，生成在测量到测量数据的时刻由负载数据、累计负载数据、测量数据所组成的数据集。

技术领域

本发明涉及状态监测系统及具备该状态监测系统的风力发电系统，更具体地涉及能够对构成风力发电设施等的设备的状态进行监测的状态监测系统、以及使用该状态监测系统的风力发电系统。

现有技术

日本专利特开2013-185507中公开了一种用于监测风力发电设施中的设备异常的状态监测系统(CMS)。该状态监测系统使用满足规定的运行条件的数据，生成用于诊断设备异常的阈值，并使用该生成的阈值来对设备进行异常诊断(参考专利文献1)。

现有技术

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-185507号

发明内容

技术问题

专利文献1中记载的状态监测系统不会使用不满足运行条件的数据来生成阈值，从而该系统并未被充分用来监测设备的状态(例如异常诊断)。然而，例如风力发电和类似的设施受到自然环境的影响，在很多时间段内无法满足运行条件(例如主轴的转速和发电机产生的发电量)。因此，上述状态监测系统有可能在很多时间段内无法进行状态的监测，导致状态监测(或异常诊断)的延迟。

本发明旨在解决上述问题，其目的在于提供一种能够有效地利用在各种运行条件下收集到的测量数据来监测设备状态的状态监控系统、以及具备该状态监控系统的风力发电系统。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明的状态监测系统包括测量装置和处理器。测量装置测量设施中的设备的状态。处理器将测量装置测量到的测量数据与表示在测量到测量数据的时刻设施承受的运行负载的负载数据、以及表示到测量到测量数据的时刻为止所累计的运行负载累计值的累计负载数据相关联，生成在测量到测量数据的时刻由负载数据、累计负载数据、测量数据所组成的数据集。

状态监测系统能够将测量装置测量到的测量数据与可以表示测量到测量数据的时间点的累计负载数据相关联，并且还能够与在测量到测量数据的时间点获得的负载数据相关联，由此生成负载数据、累计负载数据和测量数据的数据集，并且该状态监测系统能够将运行负载也考虑在内来进行状态监测的分析。也就是说，并不基于设施的运行条件(或运行负载)来选择或排除测量数据，而是收集的所有数据(或数据集)都可以用于监测设施的状态。因此，状态监测系统可以有效地使用在各种运行条件下收集的测量数据来监测设备的状态。

此外，上述状态监测系统使用累计负载而不是数据测量时间，并且可以排除在设施停止的时间段内获得的数据。从而，当实施数据插值、函数拟合等时，能够消除数据的不连贯性，从而提高精度。

优选由处理器周期性地或非周期性地收集测量数据和负载数据。而且，处理器还被配置为对基于收集到的测量数据和负载数据而生成的多个数据集进行数据插值，从而生成在第一轴、第二轴和第三轴上分别表示累计负载数据、负载数据和测量数据的插值三维数据。

优选的是，处理器还被配置为：使用插值三维数据来计算过去任意时间点的负载数据和测量数据之间的关系，并且使用计算出的过去的关系来估计当前时间点的负载数据和测量数据之间的关系。

优选的是，处理器还被配置为：使用插值三维数据，对不同大小的多个负载数据计算累计负载数据和测量数据之间的关系，使用计算出的结果来预测多个负载数据中的每一个在未来任意时间点的测量数据的值，并且使用预测的结果来估计在未来任意时间点的负载数据和测量数据之间的关系。