[發明專利]用于風力渦輪機的診斷系統和方法

有效

• 申請號: 201780052788.2
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN109642542B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: F·卡波內蒂;M·A·謝爾
• 申請（專利權）人: 維斯塔斯風力系統集團公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D17/00;F03D80/50
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

1.一種用于風力渦輪機偏航系統的診斷系統，包括：

被構造成輸出指示塔架振蕩的信號的塔架運動傳感器，以及

診斷模塊，所述診斷模塊被構造成：

分析所述塔架運動傳感器的所述信號，以識別所述信號的與所述塔架振蕩無關的頻率內容；

將識別出的所述頻率內容與所述偏航系統的運行相關聯，從而確定所述偏航系統需要維護；

識別所述頻率內容的指示塔架振蕩的第一部分和指示所述偏航系統的運行的第二部分；以及

根據所述信號的所述第二部分的檢測生成錯誤信號，

其中，所述頻率內容的所述第二部分具有在所述運動傳感器的靈敏度范圍之外的頻率。

2.根據權利要求1所述的診斷系統，其特征在于，所述診斷系統還包括錯誤處理模塊，所述錯誤處理模塊被構造成根據接收到所述錯誤信號來觸發錯誤處理事件，所述錯誤處理事件包括執行以下中的任何一個：a)記錄所述錯誤信號，b)向外部操作者提供警告，以及c)停用所述風力渦輪機的塔架運動減振系統。

3.根據權利要求2所述的診斷系統，其特征在于，所述診斷模塊實施統計變化檢測算法來分析塔架運動信號，分析所述塔架運動信號以檢測其平均值相對于理想化平均值的變化。

4.根據權利要求3所述的診斷系統，其特征在于，所述診斷模塊還被構造成從所述塔架運動傳感器接收所述信號；生成來自順序的求平均窗的相應的信號的平均值；將相應的平均值與理想化平均值進行比較；累積基于所述比較的結果值，以及根據累積結果值超過預定閾值來生成所述錯誤信號。

5.根據權利要求4所述的診斷系統，其特征在于，能夠根據所述錯誤處理事件的性質來選擇累積閾值。

6.根據權利要求1至2中的任一項所述的診斷系統，其特征在于，所述診斷模塊實施功率譜分析算法來分析塔架運動信號，以便識別指示所述偏航系統缺乏潤滑的在一個或多個關注頻率處的功率增加。

7.根據權利要求1-5中的任一項所述的診斷系統，其特征在于，所述系統被構造成將所述錯誤信號維持預定的保持時段。

8.根據權利要求7所述的診斷系統，其特征在于，所述保持時段基于所述塔架的振蕩周期。

9.根據權利要求1-5中的任一項所述的診斷系統，其特征在于，所述塔架運動傳感器是加速度計。

10.根據權利要求9所述的診斷系統，其特征在于，所述加速度計被構造成檢測頻率低于15Hz的振動。

11.一種風力渦輪機系統，包括塔架、可操作地聯接到具有多個葉片的轉子的發電機、轉子葉片槳距調節裝置、發電機扭矩控制裝置以及主動塔架減振系統，所述主動塔架減振系統被構造成將減振控制輸入施加到所述風力渦輪機系統的所述轉子葉片槳距調節裝置和所述發電機扭矩控制裝置中的一者或兩者，并且所述風力渦輪機系統還包括根據權利要求1至10中的任一項所述的診斷系統。

12.一種驗證指示風力渦輪機系統的塔架振蕩的塔架運動傳感器信號的方法，所述方法包括：

分析所述塔架運動傳感器信號以識別與塔架振蕩無關的頻率內容；

將識別出的所述頻率內容與偏航系統的運行相關聯，從而確定所述偏航系統需要潤滑；識別所述頻率內容的指示塔架振蕩的第一部分和指示所述偏航系統的運行的第二部分；以及

根據所述信號的所述第二部分的檢測生成錯誤信號，

其中，所述頻率內容的所述第二部分具有在所述運動傳感器的靈敏度范圍之外的頻率。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法還包括根據接收到所述錯誤信號來觸發錯誤處理事件，所述錯誤處理事件包括執行以下中的任何一個：a)記錄所述錯誤信號，b)向外部操作者提供警告，以及c)停用所述風力渦輪機的塔架運動減振系統。