CN102016298A - 风力涡轮机配置管理系统以及用于其的中央计算机系统 - Google Patents

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Abstract

一种风力涡轮机配置管理系统，包括具有处理单元30的中央计算机系统3，以及至少一个控制风力涡轮机1、1’和1”的风力涡轮机控制系统2、2’和2”，其中所述风力涡轮机控制系统2、2’和2”通过通信网络6耦合到中央计算机系统3，并且其中所述处理单元30被进一步配置用于从所述风力涡轮机控制系统2、2’和2”接收配置数据22、22’和22”，其中所述中央计算机系统3包括存储器32，所述存储器32包括用于风力涡轮机1、1’和1”的配置参考数据；所述处理单元30被配置用于通过网络6定期从所述风力涡轮机控制系统2、2’和2”请求当前配置数据22、22’和22”；所述处理单元30被进一步配置用于将当前配置数据22、22’和22”与配置参考数据相比较。

Description

风力涡轮机配置管理系统以及用于其的中央计算机系统
技术领域
本发明涉及风力涡轮机配置管理系统，其包括具有处理单元的中央计算机系统，以及至少一个控制风力涡轮机的风力涡轮机控制系统，其中所述风力涡轮机控制系统通过通信网络耦合到中央计算机系统，并且其中所述处理单元被进一步配置用于从所述风力涡轮机控制系统接收配置数据，并且本发明涉及用于所述风力涡轮机配置管理系统的中央计算机系统。
背景技术
现有技术的风力涡轮机系统通常由包括软件和硬件部件的机载风力涡轮机控制系统控制。当操作大量风力涡轮机时，为每一个风力涡轮机保持单独的软件部件(计算机程序)会产生相当多的技术努力并且是潜在的错误源。
为了避免对风力涡轮机的多个单独计算机程序的这种保持，已知在每一个风力涡轮机上使用相同的计算机程序，并且为每个风力涡轮机单独地配置计算机程序，以使得在不同的风力涡轮机上进行不同的程序执行。因此，仅需要保持一个计算机程序，并且显著降低技术努力。
典型地，于是每个风力涡轮机必须被提供有配置数据的文件，其描述该配置文件和计算机程序所属于的风力涡轮机的类型以及该风力涡轮机的所有组成部分。
然而，为了证实风力涡轮机始终被机载风力涡轮机控制系统正确地控制和监视，该配置文件必须始终包含关于风力涡轮机配置的正确且足够的信息。
实际上，这种配置文件的内容可以在涡轮机的保养期间附带地被修改。
US专利申请出版物US 2005/0090937A1和US 2002/0029097A1提出其中风力发电场和其涡轮机的配置被存储在位于所述风力发电场的计算机系统中的系统。然而，这些系统没有提供用于确保所存储的配置为有效的装置。US专利6,035,423描述了一种用于更新多个客户端计算机上的防毒签名文件的方法。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种防止因破坏或无效配置数据而引起的风力涡轮机控制发生故障的系统。
这一目的通过权利要求1或13的主题实现。
根据权利要求1的发明提出一种风力涡轮机配置管理系统，其包括具有处理单元的中央计算机系统，以及至少一个控制风力涡轮机的风力涡轮机控制系统，其中所述风力涡轮机控制系统通过通信网络耦合到中央计算机系统，并且其中所述处理单元被进一步配置用于从所述风力涡轮机控制系统接收配置数据，其特征在于：
-所述中央计算机系统包括存储器，所述存储器包括用于风力涡轮机的配置参考数据；
-所述处理单元被配置用于通过网络定期从所述风力涡轮机控制系统请求当前配置数据；
-所述处理单元被进一步配置用于将当前配置数据与配置参考数据相比较。
通过使存储器包括配置参考数据，所述中央计算机系统可以本地地访问耦合到中央计算机系统的每一个风力涡轮机的配置数据。因此，存储在该中央计算机系统中的配置数据文件可以用作配置参考数据，即使在风力涡轮机的保养期间一个或多个风力涡轮机中的配置数据被附带修改的情况下，所述配置参考数据也保持不变。
通过使处理单元被配置用于定期从风力涡轮机控制系统请求当前配置数据，或者不同风力涡轮机中的多个配置数据，而在风力涡轮机运行期间定期监视状态。通过这种由中央计算机系统定期请求当前配置数据，将当前配置数据从每一个风力涡轮机控制系统传送到中央计算机系统，以及因此接收各个风力涡轮机控制系统的当前配置数据，而将配置文件中的变化自动地传达到中央计算机系统。
通过将由此获得的当前配置数据与存储在存储器或数据库中的关于耦合到中央计算机系统的每一个风力涡轮机控制系统的配置参考数据相比较，可以立刻检测到当前配置数据和参考配置数据之间的差别。如果在远程风力涡轮机站点处的维护操作期间附带地操作了配置文件或配置数据集合，则检测到由此操作的配置文件和存储在中央计算机系统中的参考配置文件之间的差异。
本发明可以如在回引权利要求1的权利要求中所提供的那样和/或在详细实施例中所给出的那样来实施。
本发明的实施例的特征在于，其中处理单元被配置用于在当前配置数据与配置参考数据不匹配的情况下生成警报。因此，操作员可以被告知交互校核由该系统自动生成的发现，并且校正在风力涡轮机控制系统处的远程配置数据。可替换地，或者同时，在其中处理单元被进一步配置用于在当前配置数据与风力涡轮机的配置参考数据不匹配的情况下将配置参考数据传送到风力涡轮机控制系统的实施例中，由此生成的警报可以进一步被该系统自动处理。
在实施例中，配置数据可以是风力涡轮机的配置的描述。例如，可以被包括在配置文件中的配置数据可以包含关于涡轮机所装配的发电机的类型、以及特定传感器是否被安装且有效的信息。此外，配置数据可以包括安装在风力涡轮机中的软件部件的类型信息和/或版本信息。同样地，配置数据可以包括关于风力涡轮机的电子部件和/或结构部件的类型信息和/或版本信息。
风力涡轮机配置管理系统的实施例的特征在于，其中风力涡轮机控制系统被配置用于将配置数据本地地保持在数据文件中。而且在这样的实施例中，中央计算机系统的处理单元可以被配置用于以与风力涡轮机控制系统中的数据文件的文件格式相匹配的文件格式来传送参考配置数据。因此，本地地存储在风力涡轮机控制系统中的无效配置数据可以容易地被存储在中央计算机系统的数据库中的数据的版本代替。
实施例的进一步特征在于，其中风力涡轮机控制系统被配置用于：一旦接收到中央计算机系统的请求就收集配置数据并且将其发送到该中央计算机系统。
此外，在实施例中，处理单元可以被配置用于为风力涡轮机的维护提供远程用户界面。这样的远程用户界面可以是基于网页的，使用在万维网中使用的应用程序、脚本语言和标记语言，例如HTML。
在本发明的实施例中，风力涡轮机控制系统可以包括软件部件，其被配置数据参数化以便个性化为相同类型的所有风力涡轮机所共用的标准软件部件的行为。
根据权利要求13所述的发明提供一种用于根据权利要求1至12中任一项所述的风力涡轮机配置管理系统的中央计算机系统，其包括被配置用于从风力涡轮机的风力涡轮机控制系统接收配置数据的处理单元，其特征在于：
-它包括存储器，所述存储器包括用于风力涡轮机的配置参考数据；
-所述处理单元被配置用于定期从所述风力涡轮机控制系统请求当前配置数据；
-所述处理单元被进一步配置用于将当前配置数据与配置参考数据相比较。
如本领域技术人员将会知道的那样，中央计算机系统可以如关于作为上述风力涡轮机配置管理系统的一部分的中央计算机系统所解释的那样、和/或如在详细实施例中所解释的那样来实施。
附图说明
将参考附图在下文中更详细地描述本发明，其中：
图1示出风力涡轮机配置管理系统的实施例的示意性概观。
具体实施方式
图1示出风力涡轮机配置管理系统的实施例的示意性概观。
风力涡轮机1、1’和1”形成风力涡轮机场，其还可以包括目前未示出的更多一些风力涡轮机。
每一个风力涡轮机1、1’和1”都包括转子10(分别为10’和10”)和结构部件12(12’和12”)，所述结构部件12可以包括发电机、轴承、传感器、作用物等等，所有这些都由在图1中用参考标记12所表示的盒子图示。
风力涡轮机1、1’和1”中的每一个都包括风力涡轮机控制系统2(分别为2’和2”)。每一个风力涡轮机控制系统进而包括处理单元20(20’和20”)、配置数据文件22(22’和22”)、以及由处理器或处理单元运行的软件部件24(24’和24”)。当软件部件24、24’和24”彼此相同时，配置数据文件22、22’和22”彼此不同。配置数据文件22、22’和22”中的每一个被单独地适应于其中包括该配置数据文件的风力涡轮机的特定配置。该配置数据文件可以包括关于涡轮机所装配的发电机的类型、以及特定传感器是否被安装且有效的信息。通过这些以及类似的信息，配置数据文件描述风力涡轮机的类型以及其所有的组成部分。因此，软件部件或计算机程序24(24’和24”)被配置用于在每一个风力涡轮机上以不同的方式执行。因此，仅一个计算机程序需要被保持，并且同时该计算机程序的行为适应于所述计算机程序或软件部件所属的风力涡轮机的特定特征。
风力涡轮机控制系统2、2’和2”中的每一个都通过通信网络6连接到中央计算机系统3的处理单元30。处理单元30进而包括HTTP服务器(超文本传输协议)，以便提供基于HTML(超文本标记语言)的基于网页的远程用户界面。由处理单元30通过其HTTP服务器34提供的远程用户界面可以通过网络5被万维网终端4访问。万维网终端4可以由运行诸如HTML浏览器之类的万维网客户端的标准PC或移动手持设备来实施。
中央计算机系统3还包括数据库32。在数据库32中，存储多个配置参考数据文件，以使得：对于每一个风力涡轮机1、1’和1”，配置数据文件22、22’和22”的有效副本被存储作为数据库32中的参考。
处理单元30被配置用于通过网络6从风力涡轮机控制系统2、2’和2”定期请求当前配置数据。处理单元20、20’和20”各被配置用于接收请求并且通过通信网络6将当前配置数据文件22、22’和22”分别发送给中央计算机系统3的处理单元30。
处理单元30被进一步配置用于接收当前配置数据文件22、22’和22”并且将它们与数据库32中的相应参考副本分别比较，主要将它们与对应于相应风力涡轮机1、1’和1”或风力涡轮机控制系统2、2’和2”的配置参考数据文件分别比较。
处理单元30被进一步配置用于在当前配置数据文件与风力涡轮机场的任何风力涡轮机的配置参考数据文件不匹配的情况下生成警报。通过由网页服务器(HTTP服务器)34、因特网5和网页终端4提供的网页界面将该警报传达给操作员。
为了该示例的目的，并且不限制本发明的范围，假设已检测到风力涡轮机1的风力涡轮机控制系统2中的当前配置数据文件22与数据库32中的风力涡轮机1的风力涡轮机控制系统2的配置参考数据文件之间存在失配。
于是，基于网页的远程用户界面将由处理单元30生成的警报传达给操作员，以表明风力涡轮机1中的配置数据文件22无效。然后，基于网页的远程用户界面允许操作员指示该处理单元30将分别对应于数据文件22或者对应于风力涡轮机控制系统2的配置参考数据文件传送给风力涡轮机控制系统2。风力涡轮机控制系统2的处理单元20被配置用于接收由该处理单元30由此传送的配置数据文件并且利用从中央计算系统的处理单元30接收到的所传送的有效配置数据文件来代替当前无效配置数据文件22。
为了简化处理单元30中的数据比较并且进一步简化上述利用配置参考数据文件代替无效配置数据文件的过程，文件22、22’和22”具有与存储在数据库32中的配置参考数据文件相同的数据格式。
本系统自动监控风力涡轮机场的一些风力涡轮机的配置，其中处于监控下的涡轮机的数据通常是无限的。该系统的主要部件是中央设施处的中央计算机系统，其能够与在监控下的所有风力涡轮机或风力涡轮机控制系统进行远程通信。这样的风力涡轮机或风力涡轮机场可以位于世界上的任何地方并且可以由一个中央设施管理。
对每个风力涡轮机的期望配置被存储在中央设施所保持的数据库中。该设施处的中央计算系统在每个预先设定的时间段(例如24小时)内对来自每个风力涡轮机的当前配置数据进行检索(retrieves)并将该数据与存储在数据库中的配置数据进行比较一次。如果检测到差异，则服务器向服务人员发出警报并且允许服务人员采取合适的行动。以这种方式，新的配置文件可以被发送给风力涡轮机，以代替该涡轮机处的已变成无效的配置文件。
本系统经由因特网提供通过基于网页的远程用户界面的用户交互。尤其是，可以在网站上以图形形式显示所期望的和实际的配置数据之间的比较结果。
通过有规律地监视所有风力涡轮机的软件的配置并且将实际的当前配置与存储在中央设施处的期望配置相比较，本系统确保检测到配置的偶然变化，以使得可以如所期望的那样运行每个风力涡轮机。

Claims (13)

1.一种风力涡轮机配置管理系统，包括具有处理单元(30)的中央计算机系统(3)以及至少一个控制风力涡轮机(1、1’、1”)的风力涡轮机控制系统(2、2’、2”)，其中所述风力涡轮机控制系统(2、2’、2”)通过通信网络(6)耦合到中央计算机系统(3)，并且其中所述处理单元(30)被进一步配置用于从所述风力涡轮机控制系统(2、2’、2”)接收配置数据(22、22’、22”)，其特征在于：
-所述中央计算机系统(3)包括存储器(32)，所述存储器(32)包括用于风力涡轮机(1、1’、1”)的配置参考数据；
-所述处理单元(30)被配置用于通过网络(6)定期从所述风力涡轮机控制系统(2、2’、2”)请求当前配置数据(22、22’、22”)；
-所述处理单元(30)被进一步配置用于将当前配置数据(22、22’、22”)与配置参考数据相比较。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机配置管理系统，其特征在于所述处理单元(30)被配置用于在当前配置数据(22、22’、22”)与配置参考数据不匹配的情况下生成警报。
3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机配置管理系统，其特征在于，所述配置数据(22、22’、22”)描述风力涡轮机(1、1’、1”)的配置。
4.根据权利要求3所述的风力涡轮机配置管理系统，其特征在于所述配置数据(22、22’、22”)包括安装在风力涡轮机(1、1’、1”)中的软件部件的类型信息和/或版本信息。
5.根据权利要求3或4所述的风力涡轮机配置管理系统，其特征在于，所述配置数据(22、22’、22”)包括关于风力涡轮机(1、1’、1”)的电子部件和/或结构部件的类型信息和/或版本信息。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的风力涡轮机配置管理系统，其特征在于，所述风力涡轮机控制系统(2、2’、2”)被配置用于将所述配置数据本地地保持在数据文件(22、22’、22”)中。
7.根据权利要求6所述的风力涡轮机配置管理系统，其特征在于所述处理单元(30)被配置用于将参考配置数据传送到风力涡轮机控制系统(2、2’、2”)。
8.根据权利要求7所述的风力涡轮机配置管理系统，其特征在于所述处理单元(30)被配置用于以与风力涡轮机控制系统(2、2’、2”)中的数据文件相匹配的文件格式来传送所述参考配置数据。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的风力涡轮机配置管理系统，其特征在于，所述风力涡轮机控制系统(30)被配置用于：一旦接收到该中央计算机系统(3)的请求就收集配置数据(22、22’、22”)并且将所述配置数据(22、22’、22”)发送到所述中央计算机系统(3)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的风力涡轮机配置管理系统，其特征在于，所述处理单元(30)被配置用于提供用于风力涡轮机(1、1’、1”)的维护的远程用户界面。
11.根据权利要10所述的风力涡轮机配置管理系统，其特征在于所述远程用户界面是基于网页的。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的风力涡轮机配置管理系统，其特征在于，所述风力涡轮机控制系统(2、2’、2”)包括由配置数据(22、22’、22”)参数化的软件部件(24、24’、24”)。
13.一种用于根据权利要求1至12中任一项所述的风力涡轮机配置管理系统的中央计算机系统(3)，包括被配置用于从风力涡轮机(1、1’、1”)的风力涡轮机控制系统(2、2’、2”)接收配置数据(22、22’、22”)的处理单元(30)，其特征在于：
-它包括存储器(32)，所述存储器(32)包括用于风力涡轮机(1、1’、1”)的配置参考数据；
-所述处理单元(30)被配置用于定期从所述风力涡轮机控制系统(2、2’、2”)请求当前配置数据(22、22’、22”)；
-所述处理单元(30)被进一步配置用于将当前配置数据(22、22’、22”)与配置参考数据相比较。
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