用于生成风力涡轮机控制时间表的方法和系统.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CN107709765A(43)申请公布日2018.02.16(21)申请号201680039098.9(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司720(22)申请日2016.06.2202代理人陈松涛王英(30)优先权数据PA2015705402015.08.21DK(51)Int.Cl.62/186,8802015.06.30USF03D7/04(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/DK2016/0502082016.06.22(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/000952EN2017.01.05(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K·黑尔斯J·特纳权利要求书4页说明书28页附图9页(54)发明名称初始值，以确定部件更换的最大次数。用于生成风力涡轮机控制时间表的方法和系统(57)摘要提供了一种生成用于风力涡轮机的控制时间表的方法，所述控制时间表指示涡轮机最大功率水平随着时间如何改变，所述方法包括：基于所测量的风力涡轮机场地和/或操作数据，确定指示涡轮机或者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，该优化功能改变初始的控制时间表以通过改变能量采集与涡轮机或一个或多个涡轮机部件所消耗的疲劳寿命之间的折衷，直到确定优化控制时间表，来确定优化控制时间表，该优化包括：基于当前剩余疲劳寿命和所改变的控制时间表，估计在所改变的控制时间表的持续时间内由涡轮机或涡轮机部件消耗的未来疲劳寿命；以及根据一个或多个输入约束来约束对所述控制时间表的优化；其中，该输入约束包括目标最小风力涡轮机寿命，并且该优化还包括改变要在所述时间表的过程CN107709765A中执行的一个或多个部件的部件更换的次数的CN107709765A权利要求书1/4页1.一种生成用于风力涡轮机的控制时间表的方法，所述控制时间表指示所述涡轮机的最大功率水平随着时间如何改变，所述方法包括：基于所测量的风力涡轮机场地和/或操作数据，确定指示所述涡轮机或者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，所述优化功能改变了初始控制时间表，以通过改变能量采集与所述涡轮机或者所述一个或多个涡轮机部件所消耗的疲劳寿命之间的折衷，直到确定了优化控制时间表，来确定优化控制时间表，所述优化包括：基于所述当前剩余疲劳寿命和所改变的控制时间表，估计在所改变的控制时间表的持续时间内由所述涡轮机或涡轮机部件消耗的未来疲劳寿命；以及根据一个或多个输入约束来约束对所述控制时间表的优化；其中，所述输入约束包括目标最小风力涡轮机寿命，并且所述优化还包括改变要在所述时间表的过程中执行的针对一个或多个部件的部件更换的次数的初始值，以确定部件更换的最大次数。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过将部件更换的时间和次数改变到所述最大次数来优化所述控制时间表。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的方法，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、桨距轴承、桨距致动系统、轮毂、主轴、主轴承、变速箱、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的任一项所述的方法，其中，所述初始控制时间表指定在达到所述涡轮机能够进行操作的所述涡轮机的最大功率水平的时间内的相对变化。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述输入约束还包括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的任一项所述的方法，其中，确定指示所述涡轮机或者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。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，确定指示所述涡轮机或者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。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，确定指示所述涡轮机或者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电场传感器获得的数据，所述场地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相关的参数来确定作用于涡轮机部件上的负载。9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，对所述控制时间表的优化包括：改变所述控制时间表以将水平化能量成本(LCoE)最小化。10.根据权利要求14所述的方法，其中，LCoE模型用于确定LCoE，所述模型包括用于以下项中的一个或多个的参数：容量因素，其指示周期