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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107850048A(43)申请公布日2018.03.27(21)申请号201680038986.9(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司720(22)申请日2016.06.2102代理人陈松涛韩宏(30)优先权数据PA2015705412015.08.21DK(51)Int.Cl.62/186,8452015.06.30USF03D7/04(2006.01)F03D7/02(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F03D80/50(2006.01)2017.12.29(86)PCT国际申请的申请数据PCT/DK2016/0502042016.06.21(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/000951EN2017.01.05(71)申请人维斯塔斯风力系统集团公司地址丹麦奥胡斯(72)发明人C·斯普鲁斯C·比雷迪权利要求书4页说明书27页附图9页(54)发明名称用于生成风力涡轮机控制安排的方法以及系统(57)摘要提供了一种生成用于风力涡轮机的控制安排的方法,控制安排指示涡轮机最大功率电平如何随时间改变,该方法包括:基于测量的风力涡轮机站点数据和/或运行数据,来确定指示涡轮机或一个或多个涡轮机部件的当前剩余疲劳寿命的值;应用优化功能,所述优化功能通过改变涡轮机或一个或多个涡轮机部件所消耗的疲劳寿命与能量捕获之间的折衷直到确定优化的控制安排为止,来改变初始控制安排以确定优化的控制安排,所述优化包括:基于当前剩余疲劳寿命和改变的控制安排,来估计涡轮机或涡轮机部件在改变的控制安排期间所消耗的未来的疲劳寿命;以及根据一个或多个输入约束条件来约束对控制安排的优化;其中,输入约束条件包括一个或多个涡轮机部件的最大允许部件更换次数,并且所述优化还包括改变风力涡轮机寿命的初CN107850048A始值以确定目标风力涡轮机寿命。CN107850048A权利要求书1/4页1.一种生成用于风力涡轮机的控制安排的方法,所述控制安排指示涡轮机最大功率电平如何随时间而改变,所述方法包括:基于测量的风力涡轮机站点数据和/或运行数据,来确定指示所述涡轮机或一个或多个涡轮机部件的当前剩余疲劳寿命的值;应用优化功能,所述优化功能通过改变所述涡轮机或所述一个或多个涡轮机部件所消耗的疲劳寿命与能量捕获之间的折衷直到确定优化的控制安排为止,来改变初始控制安排以确定优化的控制安排,所述优化包括:基于所述当前剩余疲劳寿命和改变的控制安排,来估计所述涡轮机或所述涡轮机部件在所述改变的控制安排的持续时间内所消耗的未来的疲劳寿命;以及根据一个或多个输入约束条件来约束对所述控制安排的优化;其中,所述输入约束条件包括一个或多个涡轮机部件的最大允许部件更换次数,并且所述优化还包括改变风力涡轮机寿命的初始值以确定目标风力涡轮机寿命。2.根据权利要求1所述的方法,还包括:通过改变部件更换的时机并改变部件更换的次数直到达到最大次数来优化所述控制安排。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,能够更换的所述一个或多个涡轮机部件包括以下中的一个或多个:叶片、变桨轴承、变桨致动系统、轮毂、主轴、主轴承、齿轮箱、发电机、转换器、偏航驱动器、偏航轴承或变压器。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述初始控制安排指定所述涡轮机能够运行的所述涡轮机最大功率电平随时间的相对变化。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述输入约束条件还包括由涡轮机设计所允许的所述涡轮机的上限最大功率输出和/或所述涡轮机的最小功率输出。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,确定指示所述涡轮机或所述一个或多个涡轮机部件的所述当前剩余疲劳寿命的值包括:将来自一个或多个涡轮机传感器的传感器数据应用于一个或多个寿命使用估计算法。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,确定指示所述涡轮机或所述一个或多个涡轮机部件的所述当前剩余疲劳寿命的值包括:使用来自条件监测系统的数据。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,确定指示所述涡轮机或所述一个或多个涡轮机部件的所述当前剩余疲劳寿命的值包括:与站点检查程序结合使用从风电场传感器获得的数据,所述站点检查程序基于所述风电场传感器和与所述风电场和所述风力涡轮机设计有关的参数来确定作用于涡轮机部件的载荷。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,对所述控制安排的优化包括:改变所述控制安排以使平准化能量成本(LCoE)最小化。10.根据权利要求9所述的方法,其中,使用LCoE模型来确定LCoE,所述模型包括以下中的一个或多个的参数:容量系数,指示在时间段内生成的能量除以在所述涡轮机在该时间段内以额定功率连续运行的情况下能够生成的能量;可用性,指示所述涡轮机能够