[發明專利]用于升級多廠商風力渦輪的系統和方法

在審

• 申請號: 201710065587.8
• 申請日: 2017-02-06
• 公開（公告）號: CN107035617A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: J.L.查孔;W.E.費希;N.彭寧頓;M.E.卡迪納爾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 楊忠,譚祐祥

本公開涉及用于控制和/或升級后繼市場多廠商風力渦輪的系統和方法。系統包括構造成控制風力渦輪(10)的運行的渦輪控制器(26)、構造成提供指示安全裝置(104)的健康狀態的信號的安全裝置(104)和置于安全裝置(104)和渦輪控制器(26)之間的輔助控制器(102)。輔助控制器(102)構造成在通信接口上從安全裝置(104)接收信號。因而如果信號指示正常健康狀態，則輔助控制器(26)構造成發送所述信號給渦輪控制器(26)，即保持正常運行。備選地，如果信號指示不良健康狀態，則輔助控制器(102)構造成至少部分地基于信號偏移來將信號調節成經調節的信號且提供經調節的信號給渦輪控制器(26)。

技術領域

本公開大體上涉及風力渦輪，且更具體而言，涉及用于升級多廠商風力渦輪，使其在安裝后繼市場(aftermarket)硬件(例如安全裝置)時具有安全或軟停機能力的系統和方法。

背景技術

風力被看作一種當前可用的最清潔最環保的能源，并且風力渦輪在這方面獲得了更多的關注。現代風力渦輪典型地包括塔架、發電機、齒輪箱、機艙和一個或多個轉子葉片。轉子葉片使用已知的翼型原理捕捉風的動能。轉子葉片以旋轉能的方式傳遞動能，以便轉動將轉子葉片聯接到齒輪箱的軸，或如果不使用齒輪箱，則直接將動能傳遞到發電機。發電機然后將機械能轉換成電能，電能可部署到電網上。

風力渦輪的多種構件典型地經由風力渦輪控制器控制。因而，渦輪控制器大體編程有源代碼，源代碼運行風力渦輪的多種構件。特定風力渦輪的源代碼典型地為私有的，因此被其相應的廠商或制造商鎖定。因而源代碼大體不能被可能隨后結束渦輪的運行的另一個廠商操縱或修改。因此，對于多廠商渦輪，參數優化是不可行的。另外，甚至多廠商渦輪的一些硬件可被鎖定，使得其不能被操縱。

通常，對風力渦輪添加新的硬件是有利的，以改進渦輪的能量年產量(AEP)。雖然一些渦輪可具有針對后繼市場裝置預先編程的備用的分立的I/O，但是許多渦輪不具有備用的I/O。在這種情況下，后繼市場硬件不能與渦輪控制器通信。例如，聯邦航空主管部門最近開始要求許多渦輪采用后繼市場航空燈。在沒有備用I/O的渦輪中，航空燈的故障是不可檢測的。

考慮到前面提到的問題，本公開涉及用于升級后繼市場多廠商風力渦輪，使其在添加的硬件出故障的情況下具有安全或軟停機能力的系統和方法。

發明內容

在以下描述中部分地闡述本發明的各方面和優點，或者根據該描述，本發明的各方面和優點可為顯而易見的，或者可通過實踐本發明來學習本發明的各方面和優點。

在一個方面，本公開涉及一種用于控制和/或升級后繼市場多廠商風力渦輪的系統。系統包括構造成控制風力渦輪的運行的渦輪控制器、構造成提供指示安全裝置的健康狀態的信號的安全裝置和置于安全裝置和渦輪控制器之間的輔助控制器。輔助控制器構造成在通信接口上從安全裝置接收初始信號。因而如果信號指示安全裝置的正常健康狀態，則輔助控制器構造成發送初始信號給渦輪控制器，即保持正常運行。備選地，如果初始信號指示安全裝置的不良健康狀態，則輔助控制器構造成至少部分地基于信號偏移來將初始信號調節成經調節的信號且提供經調節的信號給渦輪控制器。

在一個實施例中，輔助控制器構造成調節信號，而不訪問渦輪控制器執行的計算機可讀指令。

在另一個實施例中，安全裝置可包括后繼市場安全裝置。備選地，安全裝置可包括風力渦輪的現有安全裝置。進一步，在某些實施例中，安全裝置可包括航空燈、振動傳感器、負載傳感器、結冰傳感器、溫度傳感器、風況傳感器、防火裝置、鳥或蝙蝠檢測器、陰影閃爍傳感器或任何其它安全裝置。

在進一步實施例中，經調節的信號可包括用于風力渦輪的經更新的制動工序。更具體而言，在某些實施例中，輔助控制器可構造成確定風力渦輪的現有制動工序，其典型地包括硬制動工序、中等制動工序和軟制動工序。因而，輔助控制器進一步針對硬制動工序、中等制動工序和軟制動工序中的各個確定現有風力渦輪傳感器的設定點。