用于生成风力涡轮机控制安排的方法和系统.pdf

(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CN107709764A(43)申请公布日2018.02.16(21)申请号201680038810.3(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司(22)申请日2016.06.2972002代理人陈松涛夏青(30)优先权数据PA2015704152015.06.30DK(51)Int.Cl.F03D7/04(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F03D7/02(2006.01)2017.12.29F03D80/50(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/DK2016/0502272016.06.29(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/000964EN2017.01.05(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K·黑尔斯J·特纳权利要求书3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和系统(57)摘要提供了一种为风力涡轮机生成控制安排的方法，该控制安排指出涡轮机最大功率水平如何随时间改变，该方法包括：接收表示目标最低风力涡轮机寿命的输入；基于测量的风力涡轮机场地和/或运行数据，确定表示所述风力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；以及改变初始预定义控制安排的指定所述涡轮机最大功率水平如何随时间变化的参数。通过如下方式改变参数：(i)调节所述初始预定义控制安排的所述参数；(ii)基于所改变的控制安排，估计在所改变的控制安排的持续时间内，所述风力涡轮机或所述一个或多个涡轮机部件消耗的将来疲劳寿命；以及(iii)重复步骤(i)和(ii)，直到所估计的由所述风力涡轮机或所述一个或多个涡轮机部件中的每个涡轮机部件消耗的将来疲劳寿命足以允许达到所述目标最低风CN107709764A力涡轮机寿命。CN107709764A权利要求书1/3页1.一种为风力涡轮机生成控制安排的方法，所述控制安排指示所述涡轮机的最大功率水平如何随时间改变，所述方法包括：接收表示目标最低风力涡轮机寿命的输入；基于测量的风力涡轮机场地和/或运行数据，确定表示所述风力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；通过如下方式改变初始预定义控制安排的指定所述涡轮机最大功率水平如何随时间变化的参数：i)调节所述初始预定义控制安排的所述参数；ii)基于所改变的控制安排，估计在所改变的控制安排的持续时间内，所述风力涡轮机或所述一个或多个涡轮机部件消耗的将来疲劳寿命；以及iii)重复步骤(i)和(ii)，直到所估计的由所述风力涡轮机或所述一个或多个涡轮机部件中的每个涡轮机部件消耗的将来疲劳寿命足以允许达到所述目标最低风力涡轮机寿命。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(iii)还需要对所述涡轮机的寿命内的能量捕获进行最大化。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述控制安排指示所述风力涡轮机能够在其额定功率以上超额运行的功率的量。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括针对一个或多个所述涡轮机部件中的每个涡轮机部件，接收表示针对所述涡轮机部件的许可更换的最大次数的输入。5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(i)还包括针对一个或多个所述涡轮机部件，调节在所述涡轮机的剩余寿命内能够更换所述部件的次数。6.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤(i)还包括针对一个或多个所述涡轮机部件，调节在所述涡轮机的剩余寿命期间何时能够更换所述部件。7.根据权利要求4到6中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个涡轮部件包括以下各项中的一项或多项：叶片、桨距轴承、桨距致动系统、轮毂、主轴、主轴承、变速箱、发电机、变换器、偏航驱动器、偏航轴承或变压器。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述初始预定义控制安排指定所述涡轮机最大功率水平随时间的相对变化。9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，确定表示所述涡轮机或所述一个或多个涡轮机部件的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。10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，确定表示所述涡轮机或所述一个或多个涡轮机部件的当前剩余疲劳寿命的值包括使用来自状况监测系统的数据。11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，确定表示所述涡轮机或所述一个或多个涡轮机部件的当前剩余疲劳寿命的值包括结合场地检查程序使用从风力发电厂传感器获得的数据，所述场地检查程序基于从所述风力发电厂传感器获得的数据以及与所述风力发电厂和风力涡轮机设计相关的参数确定作用于涡轮机部件的负荷。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述传感器数据包括在调试和/或建设所述风力涡轮机或风力发电厂之