CN102208050A - 对风力涡轮机进行性能监测和识别升级的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明名称为对风力涡轮机进行性能监测和识别其升级的系统和方法。提供用于指示风力涡轮机(100)的性能的系统(200)。该系统包括用于存储多个已知风力涡轮机的性能数据(1002)的数据库系统(208)，以及耦合于该数据库系统的服务器系统(206)。该服务器系统(206)配置成从该数据库系统获取对应于一个或多个目标风力涡轮机的性能数据以创建目标性能数据，该目标风力涡轮机包括该已知风力涡轮机的子集，从该数据库系统获取对应于一个或多个基准风力涡轮机的性能数据以创建基准性能数据，该基准风力涡轮机包括该已知风力涡轮机的子集，其不包括在该目标风力涡轮机中，并且向客户端系统(204)提供将该目标性能数据与该基准性能数据建立关系的相对性能概况。
Description
技术领域
本文描述的主旨大体上涉及监测风力涡轮机，并且更加具体地涉及用于比较一个或多个风力涡轮机的性能数据与其他风力涡轮机的性能数据并且评估潜在的性能增强升级的系统和方法。
背景技术
风力涡轮机利用风能以发电或产生电力。多个风力涡轮机可安装在场地以形成风电场。为了便于风力涡轮机的有效运行，至少一些已知的监测系统从一个或多个风力涡轮机收集性能数据。例如，运营者可回顾特定风力涡轮机或风电场随时间的性能数据。然而，这样的监测系统不提供风力涡轮机或风电场的性能与其他风力涡轮机或风电场比较起来如何的指示。结果，风力涡轮机或风电场在低于它的潜力的性能水平运行对于运营者可不是明显的。
因此存在对提供关于其他风力涡轮机的性能数据的风力涡轮机性能数据的系统的需要。还存在对提供关于升级的信息的系统的需要，该升级可增强风力涡轮机或风电场、例如以低于它的潜力的性能水平运行的风力涡轮机或风电场等的性能。
发明内容
在一个方面，提供用于指示风力涡轮机的性能的系统。该系统包括用于存储多个已知风力涡轮机的性能数据的数据库系统。该系统还包括耦合于该数据库系统的服务器系统。该服务器系统配置成从该数据库系统获取对应于一个或多个目标风力涡轮机的性能数据以创建目标性能数据。该目标风力涡轮机包括已知风力涡轮机的子集。该服务器系统还配置成从该数据库系统获取对应于一个或多个基准风力涡轮机的性能数据以创建基准性能数据。该基准风力涡轮机包括已知风力涡轮机的子集，其不包括在目标风力涡轮机中。该服务器系统进一步配置成向客户端系统提供将目标性能数据与基准性能数据建立关系的相对性能概况。
在另一个方面，提供用于指示风力涡轮机的性能的方法。该方法包括获取一个或多个目标风力涡轮机的性能数据以创建目标性能数据。基准性能数据由处理器至少部分基于多个基准风力涡轮机的性能数据计算。该目标性能数据由该处理器与该基准性能数据比较以创建相对性能概况。创建该相对性能概况的图形表示用于由用户计算装置显示。
在再另一个方面，提供用于指示对风力涡轮机的升级的预测性能改进的系统。该系统包括用于存储多个已知风力涡轮机的性能数据的数据库系统和耦合于该数据库系统的服务器系统。该服务器系统配置成向客户端系统提供将目标风力涡轮机的性能数据与一个或多个基准风力涡轮机的性能数据建立关系的相对性能概况。该服务器系统还配置成识别不包括在目标风力涡轮机中的可用升级并且比较对应于目标风力涡轮机的性能数据与对应于包括该可用升级的一个或多个已知风力涡轮机的性能数据以确定预测性能改进。该服务器系统进一步配置成提供该预测性能改进给客户端系统。
附图说明
图1是示范性风力涡轮机的透视图。
图2是图示用于监测如在图1中示出的风力涡轮机或多个风力涡轮机的示范性系统的框图。
图3是图示用于与在图2中示出的系统一起使用的示范性风力涡轮机控制器的框图。
图4是图示用于与在图2中示出的系统一起使用的示范性服务器计算装置的框图。
图5是图示用于与在图2中示出的系统一起使用的示范性用户计算装置的框图。
图6是用于指示风力涡轮机的性能的示范性方法的流程图。
图7是用于提供如在图2中示出的感兴趣风力涡轮机场地的风力涡轮机的相对性能概况的图形表示的示范性用户界面。
图8是用于确定例如在图1中示出的等风力涡轮机的可用升级的示范性用户界面。
图9是用于查看通过在图8中示出的用户界面中启动搜索产生的升级搜索结果的示范性用户界面。
图10是用于查看在图9中示出的用户界面中列出的升级的升级总结的示范性用户界面。
具体实施方式
本文描述的实施例便于一个或多个感兴趣风力涡轮机(称为“目标风力涡轮机”)的比较性能监测和通过提供该目标风力涡轮机的相对性能概况评估潜在升级。相对性能概况描述关于其他风力涡轮机(称为“基准风力涡轮机”)的性能的目标风力涡轮机的性能。目标风力涡轮机和基准风力涡轮机是已知风力涡轮机的总体的相交或不相交子集。风力涡轮机的升级可非限制地包括硬件部件(例如，螺距角控制机构(pitch control mechanism))、软件部件(例如，控制软件)和/或消耗部件(例如，润滑剂)。
相对性能概况包括和/或基于对应于目标风力涡轮机的目标性能数据和对应于基准风力涡轮机的基准性能数据。例如，性能数据可非限制地包括故障出现数据、电输出数据、可用性数据和/或描述一个或多个风力涡轮机的运行的任何数据。故障出现数据非限制地包括过高温度(“过热”)的出现、过高的转子速度(“超速”)的出现、期望运行参数和实际运行参数之间的偏差(“螺距角控制偏差”)的出现和/或认为对风力涡轮机的运行有害的任何状况的出现。
在一个实施例中，风力涡轮机控制器创建运行状况值(例如，基于来自传感器的信号)并且传送该运行状况值到第一服务器计算装置，其传送该运行状况值到第二服务器计算装置。该风力涡轮机控制器、第一服务器计算装置和/或第二服务器计算装置可至少部分基于该运行状况值计算性能数据。
本文描述的方法和系统的示范性技术效果包括下列中的至少一个：(a)获取一个或多个目标风力涡轮机的性能数据以创建目标性能数据；(b)至少部分基于多个基准风力涡轮机的性能数据计算基准性能数据；(c)比较目标性能数据与基准性能数据以创建相对性能概况；以及(d)创建该相对性能概况的图形表示用于由用户计算装置显示。
图1是示范性风力涡轮机100的透视图。风力涡轮机100包括容置发电机(未在图1中示出)的机舱102。机舱102安装在塔104上(在图1中仅示出塔104的部分)。塔104可具有便于如本文描述的风力涡轮机100的运行的任何合适的高度。在示范性实施例中，风力涡轮机100还包括转子106，其包括耦合于旋转毂110的三个转子叶片108。备选地，风力涡轮机100可包括任何数量的转子叶片108，其实现如本文描述的风力涡轮机100的运行。在示范性实施例中，风力涡轮机100包括变速箱(未示出)，其旋转地耦合于转子106和发电机。
在一些实施例中，风力涡轮机100包括一个或多个传感器120(在图2和3中示出)。传感器120感测或检测风力涡轮机运行状况。例如，传感器120可包括涡轮机速度传感器、电输出传感器、风速计、齿轮比传感器和/或适合与风力涡轮机100一起使用的任何传感器。每个传感器120根据它的功能来安置。例如，电输出传感器可放置在机舱102或塔104内，与耦合于发电机的输出电缆联线或在其附近，使得电输出传感器检测经由输出电缆传送的电压、电流和/或功率。
每个传感器120产生并且传送对应于检测的运行状况的一个或多个信号。例如，电输出传感器传送指示在输出电缆上检测的电压、电流和/或功率的信号。此外，每个传感器120可例如连续地、周期地传送信号或仅传送一次，但还设想其他信号定时。此外，每个传感器120可采用模拟形式或采用数字形式传送信号。操作状况和/或性能数据可基于一个或多个传感器信号创建。
图2是图示用于监测一个或多个风力涡轮机100的示范性系统200的框图。系统200包括网络202。例如，网络202可非限制地包括互联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线LAN(WLAN)、网状网络和/或虚拟专用网(VPN)。系统200还包括客户端系统204、服务器系统206和数据库系统208。
客户端系统204包括一个或多个用户计算装置210和一个或多个服务器计算装置215。服务器系统206和数据库系统208包括一个或多个服务器计算装置215。系统200还包括一个或多个风力涡轮机控制器220。
用户计算装置210、服务器计算装置215和风力涡轮机控制器220使用有线网络连接(例如，以太网或光纤)、无线通信手段(例如射频(RF)、电气和电子工程协会(IEEE)802.11标准(例如802.11(g)或802.11(n))、微波接入全球互通(WIMAX)标准、蜂窝电话技术(例如，全球移动通信标准(GSM))、卫星通信链路)和/或任何其他适合的通信手段互相和/或与网络202通信。WIMAX是俄勒冈州比弗顿的WiMax Forum的注册商标。IEEE是纽约州纽约的电气和电子工程协会公司的注册商标。
在示范性实施例中，系统200包括第一风力涡轮机场地230和第二风力涡轮机场地235。第一风力涡轮场地230和第二风力涡轮机场地235每个包括场地网络240。风力涡轮机控制器220和可选地场地服务器计算装置245经由场地网络240耦合成与网络202通信。
另外或备选地，一个或多个服务器计算装置215可从除风电场外的位置通信耦合于网络202。在一个实施例中，包括在服务器系统206中的一个或多个中央服务器计算装置250通信耦合于网络202。例如，中央服务器计算装置250可位于集中式监测和/或控制设施中。中央服务器计算装置250与在一个或多个风力涡轮机场地230、235的一个或多个场地服务器计算装置245和/或一个或多个风力涡轮机控制器220通信。这样的实施例便于从远程位置监测多个风力涡轮机场地230、235。
数据库服务器计算装置255还通信耦合于网络202，数据库服务器计算装置255包括在数据库系统208中。数据库服务器计算装置255包括用于存储风力涡轮机数据的数据库260，该数据非限制地包括风力涡轮机场地属性、风力涡轮机属性和/或风力涡轮机性能数据。
用户计算装置210、服务器计算装置215和风力涡轮机控制器220中的每个包括处理器，如在图3-5中示出的。处理器可包括处理单元，例如非限制地集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)和/或任何其他可编程电路。处理器可包括多个处理单元(例如，在多核配置中)。用户计算装置210、服务器计算装置215和风力涡轮机控制器220中的每个可配置成通过使对应的处理器程序化而执行本文描述的操作。例如，处理器可通过将操作编码为一个或多个可执行指令并且在耦合于处理器的存储区(也在图3-5中示出)中通过包含该可执行指令而提供该可执行指令给处理器而程序化。存储区可非限制地包括一个或多个随机存取存储器(RAM)装置、一个或多个存储装置和一个或多个计算机可读介质。
客户端系统204、服务器系统206和数据库系统208每个包括一个或多个计算装置210、215。客户端系统204、服务器系统206和数据库系统208可配置成通过配置和/或通过程序化计算装置210、215而如本文描述的运行。例如，服务器系统206可考虑耦合于网络202，因为中央服务器计算装置250耦合于网络202。
图3是图示用于与系统200一起使用的示范性风力涡轮机控制器220的框图。风力涡轮机控制器220包括用于执行指令的处理器305。例如，指令可存储在存储区310中，存储区310耦合于处理器305，以程序化处理器305。
风力涡轮机控制器220还包括通信接口315。通信接口315配置成与一个或多个远程装置(例如，用户计算装置210和/或服务器计算装置215等)通信耦合。例如，通信接口315可经由网络202与远程装置通信耦合。
在一些实施例中，风力涡轮机控制器220包括一个或多个传感器接口320。传感器接口320配置成与风力涡轮机100的一个或多个传感器120通信耦合。传感器接口320可配置成从每个传感器120接收一个或多个信号。
在一个实施例中，风力涡轮机控制器220经由传感器接口320从传感器120接收一个或多个信号并且由处理器305处理该信号以创建一个或多个运行状况值。在一些实施例中，处理器305程序化(例如，用在存储区310中的可执行指令)以采样由传感器120产生的信号。例如，处理器305可从传感器120接收连续信号，并且作为响应，周期性地(例如，每五秒一次)基于连续信号产生运行状况值。在一些实施例中，处理器305规格化从传感器120接收的信号。例如，电输出传感器可产生模拟信号，其具有与测量的功率输出成正比的参数(例如，电压)。处理器305可程序化以将该模拟信号转换为功率输出值(例如，采用千瓦表示)。
在示范性实施例中，处理器305程序化以至少部分基于一个或多个运行状况值创建性能数据。例如，性能数据可包括运行状况值。另外或备选地，处理器305可基于运行状况值计算性能数据。例如，处理器305可基于对应于一小时持续时间的运行状况值计算每小时平均功率输出。处理器305可程序化以在存储区310中记录性能数据。
风力涡轮机控制器220可配置成经由通信接口315提供运行状况值和/或性能数据给远程装置，例如服务器计算装置215或用户计算装置210。在一个实施例中，风力涡轮机控制器220配置成提供性能数据给中央服务器计算装置250。
在传感器接口320和传感器120之间各种连接是可用的。这样的连接非限制地包括电导体、低级串行数据连接(例如推荐标准(RS)232或RS-485等)、高级串行数据连接(例如通用串行总线(USB)或电气与电子工程协会(IEEE)1394(a/k/a FIREWIRE)等)、并行数据连接(例如IEEE 1284或IEEE 488等)、短程无线通信信道(例如BLUETOOTH)、有线或无线的专用(例如仅在风力涡轮机100内或附近可访问)网络连接和/或适合于传送通信和/或数据信号的任何其他连接类型。BLUETOOTH是华盛顿州贝尔维尤的Bluetooth SIG公司的注册商标。
图4是图示用于与系统200一起使用的示范性服务器计算装置215的框图。服务器计算装置215包括用于执行指令的处理器405。指令可存储在例如存储区410中。指令可提供用于执行服务器应用程序，其非限制地包括风力涡轮机监测系统、风力涡轮机升级计划系统和/或数据库260。
处理器405操作上耦合于通信接口415使得服务器计算装置215能够与例如一个或多个用户计算装置210、风力涡轮机控制器220和/或其他服务器计算装置215等远程装置通信。处理器405还可在操作上耦合于存储装置420。存储装置420是适合于存储和/或检索数据的任何计算机操作的硬件。在一些实施例中，存储装置420集成在服务器计算装置215中。例如，服务器计算装置215可包括一个或多个作为存储装置420的硬盘驱动器。在其他实施例中，存储装置420在服务器计算装置215外部并且可由多个服务器计算装置215访问。例如，存储装置420可包括采用廉价磁盘冗余阵列(RAID)配置的多个存储单元，例如硬盘或固态磁盘等。存储装置420可包括存储区域网络(SAN)和/或附网存储(NAS)系统。
在一些实施例中，处理器405经由存储接口425在操作上耦合于存储装置420。存储接口425是能够给处理器405提供对存储装置420的访问的任何部件。存储接口425可包括例如高级技术附件(ATA)适配器、串行ATA(SATA)适配器、小型计算机系统接口(SCSI)适配器、RAID控制器、SAN适配器、网络适配器和/或给处理器405提供对存储装置420的访问的任何部件。
服务器计算装置215可配置成在存储区410和/或存储装置425中存储风力涡轮机数据。例如，存储装置425可包括多个用户520的风力涡轮机场地数据和/或风力涡轮机数据。
风力涡轮机场地数据包括风力涡轮机场地属性，例如标识属性(例如，名称)、运营者属性(例如，运营该风力涡轮机场地的实体)、尺寸属性(例如，面积)、地理属性(例如，纬度、经度和/或海拔)、地区(例如，城市和/或国家)和/或环境属性。风力涡轮机数据包括风力涡轮机属性，例如标识属性(例如，名称)、运营者属性、尺寸属性(例如，转子叶盘面积和/或塔高度)、部件属性(例如，一套包括的部件)、电输出属性(例如，最大功率输出)、地理属性(例如，纬度、经度和/或海拔)和/或环境属性。环境属性非限制地包括温度、湿度、盐度和/或风力状况，例如风向和/或风速。环境属性可表达为年度平均、季节平均、移动平均和/或适合于描述风力涡轮机的运行环境的任何其他形式。在示范性实施例中，存储区410和/或存储装置425还配置成存储对应于多个风力涡轮机100的性能数据。
图5是图示用于与系统200一起使用的示范性用户计算装置210的框图。用户计算装置210包括用于执行指令的处理器505。在一些实施例中，可执行指令存储在存储区510中。存储区510是允许例如可执行指令和/或其他数据等的信息被存储和检索的任何装置。
用户计算装置210还包括用于向用户520显示信息的至少一个呈现装置515。呈现装置515是能够传达信息给用户520的任何部件。呈现装置515可非限制地包括显示装置(例如，液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器或“电子墨水”显示器)和/或音频输出装置(例如扬声器或耳机)。在一些实施例中，呈现装置515包括输出适配器，例如视频适配器和/或音频适配器。输出适配器在操作上耦合于处理器505并且配置成在操作上耦合于输出装置，例如显示装置或音频输出装置。
在一些实施例中，用户计算装置210包括用于从用户520接收输入的输入装置525。输入装置525可包括例如键盘、指点装置、鼠标、笔、触敏面板(例如，触摸板或触摸屏)、陀螺仪、加速计、位置检测器和/或音频输入装置。例如触摸屏等单个部件可充当呈现装置515的输出装置和输入装置525。用户计算装置210还包括通信接口530，其配置成通信地耦合于网络202、服务器计算装置215和/或风力涡轮机控制器220。
例如用于通过呈现装置515提供用户界面给用户515并且可选地从输入装置525接收和处理输入的计算机可读指令存储在存储区510中。用户界面可包括(除其他的可能性外)网页浏览器和/或客户端应用程序。网页浏览器和客户端应用程序使用户(例如用户520)能够显示介质和来自远程装置(例如服务器计算装置215)的其他信息并且与其相互作用。示范性客户端应用程序非限制地包括风力涡轮机监测和/或管理应用程序。
在示范性实施例中，风力涡轮机控制器220和/或场地服务器计算装置245配置成记录对应于一个或多个已知风力涡轮机100的性能数据。例如，场地服务器计算装置245可配置成从对应风力涡轮机场地230、235内的风力涡轮机控制器220获取风力涡轮机100的性能数据。
数据库服务器计算装置255配置成存储一个或多个已知风力涡轮机100的性能数据。在一个实施例中，数据库服务器计算装置255配置成从场地服务器计算装置245和/或风力涡轮机控制器220接收性能数据。在备选实施例中，中央服务器计算装置250配置成从场地服务器计算装置245和/或风力涡轮机控制器220获取性能数据并且存储获取的性能数据在数据库服务器计算装置255的数据库260中。
数据库服务器计算装置255可配置成存储由场地服务器计算装置245和/或风力涡轮机控制器220提供的风力涡轮机场地230、235的性能数据。该场地性能数据可包括在目标性能数据和/或基准性能数据中。此外，对应于风力涡轮机场地230、235的性能数据可包括对应于个体风力涡轮机100的性能数据。如果在风力涡轮机场地230、235内的所有风力涡轮机100限定为目标风力涡轮机，场地性能数据可用作目标性能数据。如果在风力涡轮机场地230、235内的一个风力涡轮机100限定为目标风力涡轮机，对应于该个体风力涡轮机100的性能数据可用作目标性能数据。目标性能数据和/或基准性能数据可包括对应于多个风力涡轮机场地230、235的性能数据。
在一些实施例中，数据库服务器计算装置255配置成存储一个或多个风力涡轮机100的最近的(例如在前一天、前一周或前一月产生的)性能数据。例如，数据库服务器计算装置255和/或中央服务器计算装置250可配置成重复获取并且存储一个或多个风力涡轮机100的性能数据。在一个实施例中，中央服务器计算装置250配置成从场地服务器计算装置245和/或风力涡轮机控制器220周期性地获取性能数据并且存储该性能数据在数据库260中。例如，中央服务器计算装置250可配置成根据间隔(例如一分钟、三十分钟、一小时或二十四小时等)传送性能数据请求到场地服务器计算装置245。当创建相对性能概况时最近的性能数据可包括在目标性能数据和/或基准性能数据中，如下文更详细地描述的。这样的实施例便于实时或近实时的比较性能监测。
中央服务器计算装置250配置成从数据库260获取对应于一个或多个目标风力涡轮机的性能数据以创建目标性能数据。该目标风力涡轮机包括已知风力涡轮机100的子集。中央服务器计算装置250还配置成从数据库260获取对应于一个或多个基准风力涡轮机的性能数据以创建基准性能数据。该基准风力涡轮机包括已知风力涡轮机100的子集，其不包括在目标风力涡轮机中。例如，目标性能数据可对应于第一风力涡轮机场地230，而基准性能数据可对应于第二风力涡轮机场地235。目标风力涡轮机可以或也可以不包括在基准风力涡轮机中。在示范性实施例中，性能数据在数据库260中连续更新。目标性能数据和基准性能数据反映对应风力涡轮机100的当前和/或最近性能。
目标风力涡轮机和/或基准风力涡轮机可由用户520在用户计算装置210限定。例如，输入装置525可配置成接收目标风力涡轮机和/或基准风力涡轮机的定义，并且通信接口530可配置成传送目标风力涡轮机的定义到中央服务器计算装置250。
在一些实施例中，中央服务器计算装置250配置成从客户端系统204接收目标风力涡轮机的定义并且基于目标风力涡轮机的定义限定基准风力涡轮机。例如，中央服务器计算装置250可配置成识别具有至少一个与目标风力涡轮机的属性大致上相似的属性的已知风力涡轮机100。属性可非限制地包括地理属性和/或环境属性。另外或备选地，中央服务器计算装置250可配置成识别当与目标风力涡轮机比较时具有不同(例如，升级的)部件的已知风力涡轮机100。这样的实施例便于一个或多个目标风力涡轮机的基准数据的自动选择和/或产生，而不要求用户520确定哪些已知风力涡轮机100适合与目标风力涡轮机比较。
中央服务器计算装置250进一步配置成提供将目标性能数据与基准性能数据建立关系的相对性能概况给客户端系统204。例如，中央服务器计算装置250可配置成比较目标性能数据与基准性能数据以创建目标风力涡轮机的相对性能概况。
中央服务器计算装置250还可配置成至少部分基于性能数据计算目标性能数据和/或基准性能数据。在一个实施例中，中央服务器计算装置250计算基准性能数据并且存储基准性能数据在数据库260中。在备选实施例中，中央服务器计算装置250动态计算基准性能数据(例如，以创建相对性能概况)并且随后丢弃和/或删除基准性能数据。
在一个实施例中，性能数据包括故障出现数据。中央服务器计算装置250程序化以比较来自目标性能数据的故障出现数据与来自基准性能数据的故障出现数据以创建相对性能概况。例如电输出和可用性等性能数据的其他形式也可被比较以创建相对性能概况。
中央服务器计算装置250还可配置成创建相对性能概况的图形表示。在一些实施例中，通信接口415配置成传送相对性能概况和/或其的图形表示到远程装置，例如用户计算装置210等。
在示范性实施例中，通信接口530配置成从远程装置(例如中央服务器计算装置250等)接收相对性能概况的图形表示。呈现装置515配置成显示相对性能概况的图形表示。在备选实施例中，通信接口530配置成接收相对性能概况，处理器505程序化以创建相对性能概况的图形表示，并且呈现装置515配置成显示相对性能概况的图形表示。
在一个实施例中，目标性能数据对应于在第一风力涡轮机场地230的风力涡轮机100。例如，中央服务器计算装置250可配置成通过从数据库260选择对应于包括在第一风力涡轮机场地230中的风力涡轮机100的性能数据创建目标性能数据。中央服务器计算装置250进一步配置成至少部分基于对应于在第二风力涡轮机场地235的风力涡轮机100的性能数据计算基准性能数据。中央服务器计算装置250还配置成比较目标性能数据与基准性能数据以创建第一风力涡轮机场地230的相对性能概况。这样的实施例便于关于第二风力涡轮机场地235的性能来监测第一风力涡轮机场地230的性能。
在一些实施例中，中央服务器计算装置250配置成至少部分基于一部分存储的性能数据计算平均性能度量作为基准性能数据。平均性能度量可非限制地包括平均故障出现率、平均可用性率和平均电输出。在一个实施例中，中央服务器计算装置250还配置成至少部分基于目标性能数据计算目标性能度量。该目标性能度量对应于平均性能度量。例如，平均性能度量和目标性能度量两者可指示故障出现率。中央服务器计算装置250进一步配置成比较目标性能度量与平均性能度量以创建相对性能概况。中央服务器计算装置250配置成通过创建关于平均性能度量的目标性能度量的图形表示来创建相对性能概况的图形表示。例如，处理器405可程序化以创建包括目标性能度量和平均性能度量(例如，并置地)的图表。
在一些实施例中，中央服务器计算装置250便于评估对一个或多个风力涡轮机100的部件的升级。处理器405程序化以识别目标风力涡轮机的第一目标风力涡轮机的可用升级。该第一目标风力涡轮机已经不包括该可用升级。处理器405还程序化以比较对应于该第一目标风力涡轮机的目标性能数据与对应于包括该可用升级的一个或多个已知风力涡轮机100的基准性能数据以确定预测的性能改进。例如，预测的性能改进可表达为可用性的增加或故障出现的减少。中央服务器计算装置250配置成提供该预测的性能改进给客户端系统204(例如，经由通信接口415)。
图6是用于使用如本文描述的示范性系统指示风力涡轮机(例如风力涡轮机100等)的性能的示范性方法600的流程图。方法600包括获取610一个或多个目标风力涡轮机的性能数据以创建目标性能数据。基准性能数据由处理器至少部分基于多个基准风力涡轮机的性能数据计算620。
基准风力涡轮机可由用户或基于目标风力涡轮机的一个或多个属性自动(例如，由系统200或中央服务器计算装置250)限定615。例如，基准风力涡轮机可通过识别具有至少一个与目标风力涡轮机的属性大致上相似的属性的已知风力涡轮机限定615。基准性能数据可基于对应于限定的基准风力涡轮机的性能数据计算620。风力涡轮机属性可非限制地包括尺寸属性(例如，转子叶盘面积和/或塔高度)、部件属性(例如，一套包括的硬件部件、软件部件和/或消耗部件)、电输出属性(例如，最大功率输出)、地理属性(例如，纬度、经度和/或海拔)和/或环境属性(例如，平均温度和/或风力状况)。风力状况包括例如平均风速和/或风在一个或多个方向上的出现率。
另外或备选地，基准风力涡轮机可基于目标风力涡轮机的一个或多个部件属性限定615。例如，具有与目标风力涡轮机的部件相似和/或等同的部件的已知风力涡轮机可限定615为基准风力涡轮机。在另一个示例中，具有代表对目标风力涡轮机的部件的升级的部件的已知风力涡轮机限定615为基准风力涡轮机。
目标性能数据由处理器来与基准性能数据比较630以创建相对性能概况。创建640相对性能概况的图形表示以用于由用户计算装置显示。在一些实施例中，相对性能概况的图形表示提供660给远程装置，例如用户计算装置210等。
在示范性实施例中，性能数据包括故障出现数据。目标故障出现数据与基准故障出现数据比较630以创建相对性能概况。
任何数量的已知风力涡轮机可包括在目标风力涡轮机和基准风力涡轮机中。在一个实施例中，获取610一个风力涡轮机场地内的风力涡轮机的性能数据以创建目标性能数据。另外，基准性能数据可基于一个或多个风力涡轮机场地内的风力涡轮机的性能数据计算620。目标性能数据与基准性能数据比较630以创建风力涡轮机场地的相对性能概况。
一些实施例便于评估对一个或多个风力涡轮机的升级。在一个实施例，对当前不包括该可用升级的第一目标风力涡轮机识别670可用的升级。第一目标风力涡轮机的目标性能数据与包括该可用升级的至少一个已知风力涡轮机的性能数据比较680以确定当实现该可用升级时可获得的预测性能改进。具有该可用升级的风力涡轮机可或可以不包括在基准风力涡轮机中。在示范性实施例中，具有该可用升级的风力涡轮机具有至少一个与第一目标风力涡轮机的风力涡轮机属性大致上相似的风力涡轮机属性(例如，风力状况)。
预测性能改进提供690给远程装置，例如用户计算装置210。例如，第一目标风力涡轮机的可用性可与包括可用升级的风力涡轮机的可用性比较以确定将由增加可用升级给第一目标风力涡轮机引起的在可用性上的改进。
一些实施例便于确定由升级获得实际性能改进。例如，用户可基于预测的性能改进实现对一个或多个风力涡轮机的升级。在实现升级后，获取610升级的风力涡轮机的性能数据以创建目标性能数据。基准风力涡轮机可限定615为之前用于确定预测性能改进的风力涡轮机的相同组。备选地，基准风力涡轮机可如上文描述的基于升级的风力涡轮机的一个或多个属性来限定615以包括任何其他风力涡轮机。在一个实施例中，基准性能数据在应用升级之前从升级的风力涡轮机的性能数据来计算620。目标性能数据与基准性能数据比较630以创建相对性能概况，其指示通过实现该升级获得的实际性能改进。可创建640相对性能概况的图形表示并且进一步提供660给远程装置。
在一些实施例中，目标风力涡轮机与指示目标风力涡轮机由第一运营者运营的运营者属性关联。基准性能数据包括和/或基于由第二运营者运营的至少一个风力涡轮机的性能数据。例如，基准性能数据可基于对应于多个运营者的性能数据计算。在一个实施例中，基准性能数据未提供有对应运营者的识别信息。这样的实施例便于比较目标风力涡轮机或风力涡轮机场地的性能与由其他实体拥有和/或运营的风力涡轮机和/或风力涡轮机场地的性能，同时使每个运营者的风力涡轮机运行细节保密。
方法600可便于对一个或多个风力涡轮机购买升级。例如，提供690预测性能改进给远程装置可包括提供购买可用升级的选项。在一些实施例中，一个或多个风力涡轮机的多个可用升级可被选择购买，并且选择的升级可在单个操作中购买。
图7是提供在感兴趣风力涡轮机场地(例如第一风力涡轮机场地230等)的风力涡轮机100的相对性能概况的图形表示的示范性用户界面700。如在图7中示出的，相对性能概况包括由于各种故障出现引起的风力涡轮机100的不可用性作为性能度量。用户界面700可由例如用户计算装置210显示。用户界面700包括指示感兴趣的风力涡轮机场地和显示其性能数据的日期范围的标题702。用户界面700还包括具有x轴706和y轴708的条形图704。在x轴706上标绘的是多个故障状况710。在y轴708上标绘的是由刻度712表示的不可用性(表达为时间的百分比)，和由刻度714表示的受影响的涡轮机的数量。
对于每个故障状况710，条形图704包括平均不可用性指标720、场地不可用性指标722和受影响的涡轮机指标724。如在图7中示出的，平均不可用性指标720和场地不可用性指标722显示为并置垂直条。受影响的风力涡轮机指标724图形地表示与对应故障状况的至少一个出现关联的在感兴趣风力涡轮机场地的风力涡轮机100的数量。
这样的实施例便于快速比较场地性能与平均性能并且进一步便于识别潜在的有益升级。例如，运营者可基于平均不可用性指标720、场地不可用性指标722和/或受影响的涡轮机指标724确定对在感兴趣风力涡轮机场地使用的螺距角控制部件的升级是可取的。
图8是用于确定风力涡轮机(例如风力涡轮机100等)的可用升级的示范性用户界面800。用户520可经由用户计算装置210与用户界面800互动。如在下文更详细地描述的，可对用户520定制在用户界面800中呈现的信息。例如，用户界面800可从用户计算装置210和/或服务器计算装置215获得用户520的风力涡轮机场地数据和/或风力涡轮机数据。
用户界面800包括型号选择器804、国家选择器806和频率选择器808。型号选择器804包括风力涡轮机型号的列表。国家选择器806包括其中在型号选择器804中选择的风力涡轮机型号是可用的国家的列表。频率选择器808包括可用电输出频率的列表。
在示范性实施例中，用户界面800包括场地选择器810和风力涡轮机选择器812。场地选择器810包括与用户520关联的风力涡轮机场地的列表。例如场地选择器810可包括由用户520运营的风力涡轮机场地。风力涡轮机选择器812包括与在场地选择器810中选择的风力涡轮机场地关联的风力涡轮机的列表。在一个实施例中，响应于用户520在风力涡轮机选择器812中选择风力涡轮机，用户界面800自动地选择对应于该选择的风力涡轮机的型号、国家和/或频率。
用户界面800还包括客户值选择器814。客户值选择器814包括与可用升级关联的受益类别的列表。例如，例如栏杆等升级可与“安全性”的受益类别关联。
用户界面800还包括部件选择器816、子部件选择器818和供应商选择器820。部件选择器816包括风力涡轮机部件的列表。子部件选择器818包括在部件选择器816中选择的部件或多个部件的子部件的列表。供应商选择器820包括在子部件选择器818中选择的子部件或多个子部件的供应商的列表。在一些实施例中，用户界面800至少部分基于在型号选择器804、国家选择器806、频率选择器808和/或客户值选择器814中选择的值确定部件选择器816、子部件选择器818和/或供应商选择器820内的值的列表。
另外或备选地，用户520可与风力涡轮机图解822互动以选择一个或多个部件和/或子部件。例如，用户520可选择在风力涡轮机图解822内对应于部件的位置。作为响应，用户界面800可在部件选择器816中自动选择对应部件。
用户界面800还包括提交按钮824。响应于用户520使用提交按钮824，用户界面800使用在型号选择器804、国家选择器806、频率选择器808、场地选择器810、风力涡轮机选择器812、客户值选择器814、部件选择器816、子部件选择器818和/或供应商选择器820中选择的值作为搜索条件启动搜索升级。
图9是用于查看通过在用户界面800中启动搜索产生的升级搜索结果902的示范性用户界面900。搜索结果902可例如由用户计算装置210或中央服务器计算装置250产生。每个搜索结果902对应于可用升级。例如，升级可非限制地包括硬件部件、软件部件和/或可消耗部件。对于每个搜索结果902，用户界面900包括升级名称904、升级描述906、风力涡轮机型号908、电输出频率910和国家912。用户界面还包括每个搜索结果902的总结链接914和数据表链接916。响应于用户520选择数据表链接916，用户界面900启动对应升级的详细信息的下载。响应于用户520选择总结链接914，用户界面900显示升级总结，如在图10中示出的。
图10是用于查看在用户界面900中列出的升级的升级总结的示范性用户界面1000。用户界面1000可对一个或多个风力涡轮机来显示。例如，用户界面1000可包括风力涡轮机场地内的单个风力涡轮机或所有风力涡轮机的信息。
用户界面1000包括升级名称904、升级描述906、风力涡轮机型号908、电输出频率910和国家912。用户界面1000还包括风力涡轮机和/或风力涡轮机场地的性能数据1002。在示范性实施例中，用户界面1000包括风力涡轮机的当前可用性1004。当前可用性1004对应于目标性能数据，例如在图7中示出的等。用户界面1000还包括预测的可用性1006。例如，预测可用性1006可基于对应于包括升级的风力涡轮机的性能数据计算。用户界面还包括指示预测可用性1006和当前可用性1004之间的差别的性能改进1008。
用户界面1000还图形地表示性能数据1002。在示范性实施例中，用户界面1000包括条形图1010，其图形地表示当前可用性1004和预测可用性1006。条形图1010包括对应可用性(表达为时间的百分比)的y轴1012。当前可用性1004图形地表示为当前可用性指标1014。预测可用性1006图形地表示为预测可用性指标1016。如在图10中示出的，当前可用性指标1014和预测可用性指标1016显示为并置垂直条。这样的实施例便于潜在升级的方便评估。
本文描述的方法可编码为包含在计算机可读介质中的可执行指令，计算机可读介质非限制地包括计算装置的存储区。这样的指令当由处理器执行时使处理器执行本文描述的方法的至少部分。
风力涡轮机监测系统的示范性实施例在上文详细描述。该系统、装置、风力涡轮机和包括的组件不限于本文描述的具体实施例，相反地每个部件可独立于并与本文描述的其他部件分开使用。
该书面说明使用示例以公开本发明，其包括最佳模式，并且还使本领域内技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统和执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域内技术人员想到的其他示例。这样的其他示例如果它们具有不与权利要求的书面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的书面语言无实质区别的等同结构元件则规定在权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种用于指示风力涡轮机(100)的性能的系统(200)，所述系统包括：
用于存储多个已知风力涡轮机的性能数据(1002)的数据库系统(208)；以及
耦合于所述数据库系统的服务器系统(206)，所述服务器系统(206)配置成：
从所述数据库系统获取对应于一个或多个目标风力涡轮机的性能数据以创建目标性能数据，所述目标风力涡轮机包括所述已知风力涡轮机的子集；
从所述数据库系统获取对应于一个或多个基准风力涡轮机的性能数据以创建基准性能数据，所述基准风力涡轮机包括未包括在所述目标风力涡轮机中的所述已知风力涡轮机的子集；以及
向客户端系统(204)提供将所述目标性能数据与所述基准性能数据建立关系的相对性能概况。
2.如权利要求1所述的系统(200)，其中所述服务器系统(206)进一步配置成：
对于所述目标风力涡轮机的第一目标风力涡轮机(100)，识别不包括在所述第一目标风力涡轮机中的可用升级；
比较对应于所述第一目标风力涡轮机的目标性能数据与对应于包括所述可用升级的已知风力涡轮机的基准性能数据以确定预测性能改进(1008)；以及
提供所述预测性能改进给所述客户端系统。
3.如权利要求1所述的系统(200)，其中所述服务器系统(206)进一步配置成：
接收对应于所述多个已知风力涡轮机的第一已知风力涡轮机(100)的最近性能数据(1002)；以及
存储所述最近性能数据在所述数据库系统(208)中，
其中所述基准性能数据包括所述最近性能数据。
4.如权利要求3所述的系统(200)，其中所述服务器系统(206)进一步配置成重复接收和存储对应于所述第一已知风力涡轮机(100)的最近性能数据(1002)。
5.如权利要求1所述的系统(200)，进一步包括：
配置成接收在风力涡轮机场地(230，235)的多个已知风力涡轮机(100)的场地性能数据的场地服务器计算装置(245)，
其中所述服务器系统(206)进一步配置成：
从所述场地服务器计算装置接收所述场地性能数据；以及
存储所述场地性能数据在所述数据库系统(208)中，
其中所述目标性能数据或所述基准性能数据包括所述场地性能数据。
6.如权利要求5所述的系统(200)，其中所述场地性能数据是第一风力涡轮机场地(230)的第一场地性能数据，并且所述服务器系统进一步配置成：
接收第二风力涡轮机场地(235)的第二场地性能数据；以及
比较所述第一场地性能数据与所述第二场地性能数据以创建所述相对性能概况。
7.如权利要求1所述的系统(200)，其中所述服务器系统(206)进一步配置成通过识别具有至少一个与所述目标风力涡轮机的属性大致上相似的属性的已知风力涡轮机(100)限定所述基准风力涡轮机，所述至少一个属性包括下列中的至少一个：地理属性和环境属性。
8.如权利要求1所述的系统(200)，其中所述性能数据(1002)包括故障出现数据，并且所述服务器系统(206)进一步配置成比较来自所述目标性能数据的目标故障出现数据与来自所述基准性能数据的基准故障出现数据以创建所述相对性能概况。
9.如权利要求1所述的系统(200)，其中所述服务器系统(206)进一步配置成通过提供所述相对性能概况的图形表示提供所述相对性能概况给所述客户端系统(204)。
10.如权利要求9所述的系统(200)，进一步包括所述客户端系统(204)，其中所述客户端系统配置成使用呈现装置(515)显示所述相对性能概况的图形表示。
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