[發(fā)明專(zhuān)利]用于風(fēng)力渦輪機(jī)的診斷系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780052788.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109642542B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·卡波內(nèi)蒂;M·A·謝爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)集團(tuán)公司
• 主分類(lèi)號(hào): F03D7/02
• 分類(lèi)號(hào): F03D7/02;F03D17/00;F03D80/50
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

1.一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)偏航系統(tǒng)的診斷系統(tǒng)，包括：

被構(gòu)造成輸出指示塔架振蕩的信號(hào)的塔架運(yùn)動(dòng)傳感器，以及

診斷模塊，所述診斷模塊被構(gòu)造成：

分析所述塔架運(yùn)動(dòng)傳感器的所述信號(hào)，以識(shí)別所述信號(hào)的與所述塔架振蕩無(wú)關(guān)的頻率內(nèi)容；

將識(shí)別出的所述頻率內(nèi)容與所述偏航系統(tǒng)的運(yùn)行相關(guān)聯(lián)，從而確定所述偏航系統(tǒng)需要維護(hù)；

識(shí)別所述頻率內(nèi)容的指示塔架振蕩的第一部分和指示所述偏航系統(tǒng)的運(yùn)行的第二部分；以及

根據(jù)所述信號(hào)的所述第二部分的檢測(cè)生成錯(cuò)誤信號(hào)，

其中，所述頻率內(nèi)容的所述第二部分具有在所述運(yùn)動(dòng)傳感器的靈敏度范圍之外的頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述診斷系統(tǒng)還包括錯(cuò)誤處理模塊，所述錯(cuò)誤處理模塊被構(gòu)造成根據(jù)接收到所述錯(cuò)誤信號(hào)來(lái)觸發(fā)錯(cuò)誤處理事件，所述錯(cuò)誤處理事件包括執(zhí)行以下中的任何一個(gè)：a)記錄所述錯(cuò)誤信號(hào)，b)向外部操作者提供警告，以及c)停用所述風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架運(yùn)動(dòng)減振系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述診斷模塊實(shí)施統(tǒng)計(jì)變化檢測(cè)算法來(lái)分析塔架運(yùn)動(dòng)信號(hào)，分析所述塔架運(yùn)動(dòng)信號(hào)以檢測(cè)其平均值相對(duì)于理想化平均值的變化。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述診斷模塊還被構(gòu)造成從所述塔架運(yùn)動(dòng)傳感器接收所述信號(hào)；生成來(lái)自順序的求平均窗的相應(yīng)的信號(hào)的平均值；將相應(yīng)的平均值與理想化平均值進(jìn)行比較；累積基于所述比較的結(jié)果值，以及根據(jù)累積結(jié)果值超過(guò)預(yù)定閾值來(lái)生成所述錯(cuò)誤信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的診斷系統(tǒng)，其特征在于，能夠根據(jù)所述錯(cuò)誤處理事件的性質(zhì)來(lái)選擇累積閾值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至2中的任一項(xiàng)所述的診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述診斷模塊實(shí)施功率譜分析算法來(lái)分析塔架運(yùn)動(dòng)信號(hào)，以便識(shí)別指示所述偏航系統(tǒng)缺乏潤(rùn)滑的在一個(gè)或多個(gè)關(guān)注頻率處的功率增加。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)所述的診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)被構(gòu)造成將所述錯(cuò)誤信號(hào)維持預(yù)定的保持時(shí)段。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述保持時(shí)段基于所述塔架的振蕩周期。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)所述的診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述塔架運(yùn)動(dòng)傳感器是加速度計(jì)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述加速度計(jì)被構(gòu)造成檢測(cè)頻率低于15Hz的振動(dòng)。

11.一種風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)，包括塔架、可操作地聯(lián)接到具有多個(gè)葉片的轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)子葉片槳距調(diào)節(jié)裝置、發(fā)電機(jī)扭矩控制裝置以及主動(dòng)塔架減振系統(tǒng)，所述主動(dòng)塔架減振系統(tǒng)被構(gòu)造成將減振控制輸入施加到所述風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)的所述轉(zhuǎn)子葉片槳距調(diào)節(jié)裝置和所述發(fā)電機(jī)扭矩控制裝置中的一者或兩者，并且所述風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)還包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的診斷系統(tǒng)。

12.一種驗(yàn)證指示風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)的塔架振蕩的塔架運(yùn)動(dòng)傳感器信號(hào)的方法，所述方法包括：

分析所述塔架運(yùn)動(dòng)傳感器信號(hào)以識(shí)別與塔架振蕩無(wú)關(guān)的頻率內(nèi)容；

將識(shí)別出的所述頻率內(nèi)容與偏航系統(tǒng)的運(yùn)行相關(guān)聯(lián)，從而確定所述偏航系統(tǒng)需要潤(rùn)滑；識(shí)別所述頻率內(nèi)容的指示塔架振蕩的第一部分和指示所述偏航系統(tǒng)的運(yùn)行的第二部分；以及

根據(jù)所述信號(hào)的所述第二部分的檢測(cè)生成錯(cuò)誤信號(hào)，

其中，所述頻率內(nèi)容的所述第二部分具有在所述運(yùn)動(dòng)傳感器的靈敏度范圍之外的頻率。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法還包括根據(jù)接收到所述錯(cuò)誤信號(hào)來(lái)觸發(fā)錯(cuò)誤處理事件，所述錯(cuò)誤處理事件包括執(zhí)行以下中的任何一個(gè)：a)記錄所述錯(cuò)誤信號(hào)，b)向外部操作者提供警告，以及c)停用所述風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架運(yùn)動(dòng)減振系統(tǒng)。