[發明專利]用于控制風機的方法和裝置

有效

• 申請號: 201310064204.7
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104018986B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 李立;劉亮;白鑫鑫;芮曉光;王海峰;尹文君;董進
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 酆迅,李崢宇

技術領域

本發明的各實施方式涉及設備控制，更具體地，涉及用于控制風機(wind?turbine)的方法和裝置。

背景技術

風能是一種清潔、無污染并且可再生的能源，因而在全球范圍的新能源建設中，風力發電的地位變得越來越重要。風機是風力發電的核心設備，并且由于風機通常位于多風的平原或者近海區域等氣候條件較為惡劣的地區，因而風機在日常工作期間很可能會因為受到嚴寒、風沙以及潮濕等不利因素的危害并且出現故障。

風機是一種將風能轉化為電能的大型設備，其通常包括控制器、傳感器、偏航系統(yaw?system)、變槳系統(pitch?system)、發電機、機械驅動設備等大量組件，其中控制器和傳感器是最容易出現故障的組件。在現有的風電場(wind?farm)中，由于每個風機所處地理位置以及周圍地形等因素的差異，每個風機的控制器都需要根據自己所處位置處的例如風力、風向以及風機當前的偏航角度(yaw?angle)等具體參數，來調整風機中各個組件的動作(例如，調用機械驅動設備來使得風機機頭朝向當前的風向，等等)。

然而，當風場中的特定風機中的控制器和/或傳感器發生故障時，為避免對風機本身造成進一步的損害，只能將該故障風機暫時停機并等待技術人員親臨現場進行維修。風機的停機一方面會造成發電量的減少進而導致向主干電網輸出功率的波動，另一方面，還會對風機設備本身造成損耗并增加技術人員的工作負載。風場中通常會包括數百甚至更多的風機，按照現有技術方案，如何在風機出現故障時及時消除故障影響并使得風機繼續工作成為一項研究重點。

發明內容

因而，期望開發一種在風機出現故障時能夠自動控制風機運行的技術方案，期望該技術方案可以在無需技術人員人工干預的情況下，確保風機能夠正常工作。換言之，期望該技術方案可以在從風機故障到由技術人員人工修理/更換風機中故障部件之間的時間段內，確保故障風機無需停機并能夠安全、正常地工作。

根據本發明的一個方面，提供了一種用于控制風機的方法。該方法包括：基于多個風機的狀態信息的相似性，將多個風機劃分為至少一個分組；響應于檢測到多個風機中的第一風機出現故障，在第一風機所屬于的分組中搜索與第一風機的狀態信息相匹配的第二風機；以及基于來自第二風機的參數以控制第一風機。

根據本發明的一個方面，基于來自第二風機的參數以控制第一風機包括：響應于所述第一風機的傳感器出現故障，將來自所述第二風機的傳感器的測量值作為第一風機的傳感器的測量值，用于控制所述第一風機。

根據本發明的一個方面，基于來自第二風機的參數以控制第一風機進一步包括：響應于第一風機的控制器出現故障，由第二風機的控制器來調整第一風機的機頭朝向和/或槳葉角度。

根據本發明的一個方面，提供了一種用于控制風機的裝置。該裝置包括：劃分模塊，配置用于基于多個風機的狀態信息的相似性，將多個風機劃分為至少一個分組；搜索模塊，配置用于響應于檢測到多個風機中的第一風機出現故障，在第一風機所屬于的分組中搜索與第一風機的狀態信息相匹配的第二風機；以及控制模塊，配置用于基于來自第二風機的參數以控制第一風機。

根據本發明的一個方面，控制模塊包括：第一控制模塊，配置用于響應于所述第一風機的傳感器出現故障，將來自所述第二風機的傳感器的測量值作為第一風機的傳感器的測量值，用于控制所述第一風機。

根據本發明的一個方面，控制模塊進一步包括：第二控制模塊，配置用于響應于第一風機的控制器出現故障，由第二風機的控制器來調整第一風機的機頭朝向和/或槳葉角度。

采用本發明各個實施方式所述的方法和裝置，可以實現對出現故障的風機進行自動控制。從而，一方面故障風機可以在安全的情況下繼續正常運行，另一方面，技術人員可以合理安排和調度自己的工作。另外，本發明的各個實施方式還可以減少或者避免現有技術中將故障風機停機時可能造成的發電量損失以及向主干電網輸出功率中的波動。

附圖說明

結合附圖并參考以下詳細說明，本發明各實施方式的特征、優點及其他方面將變得更加明顯，在此以示例性而非限制性的方式示出了本發明的若干實施方式。在附圖中：

圖1示意性示出了適于實現本發明實施方式的示例性計算系統的框圖；

圖2示意性示出了根據一個解決方案的風機中各個組件的架構圖；

圖3示意性示出了根據本發明一個實施方式的用于控制風機的系統的架構圖；

圖4示意性示出了根據本發明一個實施方式的用于控制風機的方法的流程圖；