[發(fā)明專利]風(fēng)力渦輪機(jī)自我診斷系統(tǒng)和程序

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980159366.0
• 申請日: 2009-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN102428270A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米凱爾·拉臘索拉·阿爾科瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F03D11/00
• 分類號(hào): F03D11/00;F03D1/00;F03D7/00;F03D7/04
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;王智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于對風(fēng)力渦輪部件的核查和有效性進(jìn)行檢驗(yàn)的系統(tǒng)和程序，特別是用于風(fēng)力渦輪機(jī)自我診斷的系統(tǒng)和程序。

背景技術(shù)

現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)配備許多收集用于不同目的的數(shù)據(jù)的多個(gè)傳感器和系統(tǒng)。

例如，在US20020029097專利申請中，風(fēng)廠控制系統(tǒng)的描述基于由每個(gè)停放的風(fēng)力渦輪機(jī)的命令和數(shù)據(jù)收集的控制系統(tǒng)，如已知的SCADA系統(tǒng)提供的信息和其他信息來源，特別是氣象站。

風(fēng)廠管理優(yōu)化的任務(wù)包含不同的方面，其中包括風(fēng)力渦輪機(jī)的維護(hù)、用于偵測缺陷和修理缺陷部件所需的有效程序。那么，對于給定的風(fēng)力渦輪機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和其物理位置所帶來的問題，這不是簡單的任務(wù)。

為了提高風(fēng)力渦輪機(jī)的維護(hù)任務(wù)，專利申請WO?2008/074324提出了用于進(jìn)行風(fēng)力渦輪機(jī)功能測試的方法和系統(tǒng)。大體上，該方法包括執(zhí)行激活確定的計(jì)算機(jī)組部件的例行程序、獲得與其功能相關(guān)的測量數(shù)據(jù)以及將這些信息與參考信息比較來決定這些部件的狀態(tài)。該方法通過替代風(fēng)力渦輪機(jī)的工作控制系統(tǒng)、適合于該方法的另一個(gè)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

還沒有針對風(fēng)力渦輪機(jī)自我診斷的已知提案，盡管事實(shí)上其對渦輪機(jī)維護(hù)的優(yōu)化有貢獻(xiàn)。

這個(gè)發(fā)明目的在于滿足這個(gè)需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供風(fēng)力渦輪機(jī)在任何故障情況下進(jìn)行自我診斷來鑒別哪個(gè)部件失效(故障)的系統(tǒng)和程序。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供通過識(shí)別有缺陷的部件來優(yōu)化風(fēng)力渦輪機(jī)維護(hù)的程序和系統(tǒng)，從而便于在現(xiàn)場更換。

首先，這些和其他目的通過風(fēng)力渦輪機(jī)的自我診斷程序來完成，這些程序包括用于檢測風(fēng)力渦輪機(jī)功能單元的有效性的多個(gè)測試和用于監(jiān)控這些功能單元的部件的多個(gè)警報(bào)，包括下列階段：

-基于有效警報(bào)識(shí)別風(fēng)力渦輪機(jī)潛在有缺陷的部件。

-選擇合適這些部件的測試并按預(yù)設(shè)的順序有序執(zhí)行，預(yù)設(shè)的順序基于測試的加權(quán)值，加權(quán)值取決于具體的參數(shù)。

-在測試結(jié)果的基礎(chǔ)上，識(shí)別風(fēng)力渦輪機(jī)潛在有缺陷的部件。

第二，這些和其他目的借助風(fēng)力渦輪機(jī)的自我診斷系統(tǒng)來完成，自我診斷系統(tǒng)包括：

-一識(shí)別模塊，用于根據(jù)風(fēng)力渦輪機(jī)的控制系統(tǒng)的有效警報(bào)給出的信號(hào)來識(shí)別潛在的有缺陷的部件。

-一測試模塊，包括用于驗(yàn)證風(fēng)力渦輪機(jī)功能單元的有效性的多個(gè)測試。

-一自我診斷模塊，其管理選擇和有序執(zhí)行適合潛在有缺陷部件的測試。

-一通訊模塊，其管理自我診斷的結(jié)果到控制中心的儲(chǔ)存和傳輸。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，使用分級(jí)警報(bào)結(jié)構(gòu)來忽略那些分級(jí)依賴其他有效警報(bào)的有效警報(bào)。通過這個(gè)，僅考慮偵測缺陷部件中的相關(guān)警報(bào)來優(yōu)化自我診斷。

在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，診斷測試分成子測試，特別是電的、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和功能子測試。通過這個(gè)，減少某些風(fēng)力渦輪機(jī)部件的測試次數(shù)來優(yōu)化自我診斷，進(jìn)行完整的測試是不必要的，相反的，進(jìn)行電的或執(zhí)行機(jī)構(gòu)子測試就足夠了。

根據(jù)本說明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在測試加權(quán)值的基礎(chǔ)上決定執(zhí)行測試的順序，加權(quán)值取決于具體的參數(shù)，如測試持續(xù)時(shí)間和測試所覆蓋的部件的故障率。通過這個(gè)，避免重復(fù)同一部件的測試申請和減少自我診斷的時(shí)間來優(yōu)化自我診斷。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從與附圖有關(guān)的、伴隨其目的示例的詳細(xì)描述中得到。

附圖說明

圖1所示為典型風(fēng)力渦輪機(jī)的部件示意圖。

圖2所示為說明本發(fā)明程序的方塊圖。

圖3所示為本發(fā)明系統(tǒng)的操作程序的示意圖。

具體實(shí)施方式

風(fēng)力渦輪機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。如圖1所示，典型的風(fēng)力渦輪機(jī)5包括安裝在塔架11上方的吊艙21，其罩住傳動(dòng)系，傳動(dòng)系包括元件17、19，用于將其上安裝有一個(gè)或多個(gè)葉片15的轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)的傳輸?shù)桨l(fā)電機(jī)23。還包括多個(gè)監(jiān)控風(fēng)力渦輪機(jī)部件的傳感器29。

大體上，風(fēng)力渦輪機(jī)控制分兩級(jí)。在第一級(jí)，第一控制模塊輸入風(fēng)力渦輪機(jī)外部的參考值，如風(fēng)速、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)頻率等并校正葉片角度、吊籃方向等來適應(yīng)風(fēng)力渦輪機(jī)的操作并提供實(shí)際工作狀況下所需的動(dòng)力。在另一方面，在第二級(jí)，第二控制模塊控制風(fēng)力渦輪機(jī)連接到公用電網(wǎng)，關(guān)系到連接和斷開以及提供給電網(wǎng)的發(fā)電量和電力的品質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，風(fēng)力渦輪機(jī)控制系統(tǒng)另外配備多個(gè)測試來檢驗(yàn)風(fēng)力渦輪機(jī)功能單元的有效性，為了進(jìn)行不同的操作每個(gè)測試被分成子測試。