CN102606415A - 风力涡轮机维护系统及其维护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风力涡轮机维护系统及其维护方法。提供一种风力涡轮机维护系统,用于在风力涡轮机的机舱中执行维护任务,该风力涡轮机维护系统包括:维护机器人,该维护机器人进一步包括:检测单元,用于识别所述机舱中的子系统中的故障并且产生故障信息;处理器单元,适于接收来自所述检测单元的故障信息,并且控制所述维护机器人以执行维护任务;操控臂,用于对所识别子系统执行所述维护任务。在另一方面,提供一种在风力涡轮机中执行维护任务的方法。
Description
技术领域
本发明涉及风力涡轮机维护系统及其维护方法。
背景技术
风力涡轮机正在普遍认可是对推动更清洁能源产生作出稳定贡献。对此,风力涡轮机正在实现更大的发展,并且风力涡轮机技术,尤其在供电领域,正在不断改进。例如,正在开发更加复杂的电力调节设备,例如用于电力变换器的复杂的功率半导体配置。它们通常设置在风力涡轮机的机舱(nacelle)内,该机舱安装在垂直延伸的塔上。
由复杂的功率半导体开关构成的电力变换器的发展增加了组件发生故障的可能性,这会导致电力输出恶化或更糟糕的情况——来自于风力涡轮机的电力生产的完全停止。这就需要制订并实施合适的维护计划,以保持风力涡轮机生产稳定。如果组件在日常维护期间以外出现故障,会导致在维护人员到达之前,涡轮机以降低的水平工作,甚至根本无法工作。
本发明旨在寻求对于当前维护安排方案提供可行的增强。
发明内容
根据本发明的一方面,提供一种风力涡轮机维护系统,用于在风力涡轮机的机舱中执行维护任务,该风力涡轮机维护系统包括:维护机器人,该维护机器人进一步包括:检测单元,用于识别所述机舱中的子系统中的故障并且产生故障信息;处理器单元,适于接收来自所述检测单元的故障信息,并且控制所述维护机器人以执行维护任务;操控臂,用于对所识别的子系统执行所述维护任务。
根据本发明的另一方面,提供一种在风力涡轮机中执行维护任务的方法。
附图说明
通过参照附图的示例方式来说明本发明的实施例,其中:
图1示出风力涡轮机的一般结构;
图2a示出风力涡轮机电气系统;
图2b示出电力变换器的电气布局;
图3a示出实施例的风力涡轮机的机舱的透视图;
图3b示出图3a的维护机器人;
图4示出图3a的机舱的内部的局部视图;
图5示出根据实施例的维护系统的方框图;
图6示出描述根据实施例的执行维护任务的方法的流程图。
具体实施方式
现在论述本发明的相关要点。
如上所示,提供一种风力涡轮机维护系统。
在机舱中提供这样的维护机器人将自主机器人技术引入风力涡轮机中,从而提高了风力涡轮机的适用性和维护性,以使得风力涡轮机在任何时间都处于最佳的状况和状态。机器人采用检测单元识别故障的能力实现了操作的灵活性,并且允许机器人执行维护操作者的一些测试功能。
总之,维护机器人的这些能力实现了自主操作,并且减小了风力涡轮机对于定期日常维护以及必备维护人员的依赖。机器人良好地适应于执行预编程的任务,并且还提高了工作效率以及增加了生产率。
对于海上风力涡轮机,如果采用机器人在涡轮机机舱内工作,以执行一些必需的状况监测和维护服务,则可以显著减小操作成本。以这样的方式,好处在于显著减少了临时停工时间以及到风电场的差旅成本。而且,这样的维护系统节省了用于临时以及日常维护和修理的运输、人力以及后勤的成本。
在实施例中,检测单元包括用于测试机舱中的组件的传感器。设置有工作传感器的维护机器人还允许维护系统自主地操作。另外,利用维护机器人的灵活性和机动性,可以利用传感器执行特定于位置的测试。在另一实施例中,该传感器是以下任意之一:光学相机、热相机、热探针、声学传感器以及数字电子测试仪。
在实施例中,提供状况监控系统,其设置为接收来自机舱中的子系统上的至少一个传感器的信号,其中该状况监控系统将故障检测输入提供给检测单元。为了实现最佳操作,状况监控系统在风力涡轮机中是普遍的。将状况监控系统与维护系统链接起来,使得维护系统与状况监控系统结合起来工作,从而更加广泛地监视组件。
在另一实施例中,该状况监控系统提供与子系统恶化的预定水平相对应的故障检测输入。这允许该维护系统基于子系统的状况(health)来操作,而不仅仅在发生故障时。这样的预先采取的动作减少了由于子系统故障而导致有害的并且意外的停机时间。
在另一实施例中,处理器单元耦合到风力涡轮机控制网络。这样做允许维护系统与风力涡轮机控制网络中的其他上层功能模块直接通信。这也允许外部涡轮机监视系统的操作者可以访问维护系统。
在实施例中,操控装置包括机器人手臂。而在另一实施例中,操控装置包括液压致动的机器人手臂。这样的液压致动的机器人手臂实现了在某些情况下由于组件的重量而需要的更大的提升能力。
在实施例中,维护机器人还包括运动装置,以能够触及所识别的子系统。这样的装置可以包括位于天花板或壁上的铁轨上的轨道。可替换地,机器人可以包括机舱地板上的轮子。磁吸附也可以是可行的选择。在另一实施例中,维护机器人可移动地安装到设置于机舱的天花板上的轨道系统上。
在实施例中,维护机器人还包括定位单元用于针对所识别的子系统将所述机器人定位于正确的维护位置。这提供给机器人将其自身与所识别的子系统匹配的手段,以便执行所需的维护任务。在另一实施例中,定位单元包括机器视觉单元、坐标三角测量系统以及惯性传感器中的任意一个,用以定位机器人,从而提供更高精度水平的精确维护操作。
在实施例中,定位单元执行与存储在维护机器人处理器单元中的预定基准(datum)点相对应的定位。
在实施例中,维护机器人被远程操作。这允许操作者接管维护机器人的操控以进行甚至更精确的操作,或进行现场故障诊断。该功能与机器人的机器视觉一起使得操作者可以观察风力涡轮机的内部,并且在许多情况下使得实际维护人员不需要进入涡轮机。
在实施例中,风力涡轮机维护系统包括多个操作中的维护机器人。这使得系统具有不同的机器人以服务于风力涡轮机中的不同子系统。
在本发明的一方面,提供一种在风力涡轮机中执行维护任务的方法,包括以下步骤:使用维护机器人中的检测单元来识别机舱中的子系统中的故障;基于所识别的故障产生故障信息;处理故障信息以针对该维护机器人产生维护任务;以及使用维护机器人对所识别的子系统执行维护任务。
在实施例中,获得来自检测单元中的传感器的输入,以识别子系统中的故障。
在实施例中,将来自状况监控系统的故障检测输入提供给检测单元以用于识别故障。
在实施例中,利用机器人手臂以执行该维护任务。
在实施例中,移动维护机器人以触及所识别的子系统。在实施例中,机器人在机舱的天花板上的轨道系统上移动。
在实施例中,针对所识别的子系统将机器人定位于正确的维护位置。
在实施例中,在风力涡轮机与电网断开之后执行故障识别。
在实施例中,在维护任务被执行之后,检测单元对所识别的子系统执行维护后的测试。
现在将参照附图描述本发明的实施例。
图1中示出风力涡轮机10。风力涡轮机10包括连接到至少一个叶片14的轮毂(hub)12。可以使用任意数量的叶片,但通常提供三个叶片14。将轮毂12旋转地安装到机舱16上并且,另外该轮毂也可以称为转子。由塔18支撑机舱16,该塔竖立在稳定表面上。可替换地,风力涡轮机可以是海上模式,这样的海上模式的塔18安装在海底上,或者安装在固定到海平面上或以上的平台上。
风力涡轮机10包括用于调节叶片14的斜度以增加或减少由叶片14捕获的风能量。斜度调节风吹打到叶片14的角度。轮毂12通常围绕沿着从轮廓12延伸到机舱16的传动轴20的基本上水平的轴的旋转。传动轴通常通过齿轮箱24耦合到发电机的转子,发电机和齿轮箱安装在机舱16内。
图2a示出根据实施例的风力涡轮机10的电气系统。叶片14捕获风能,该风能通过传动轴20的旋转而转换为机械能,以由发电机22转换为电能。之后,发电机耦合到电力变换器26,并且这允许传动轴的变速操作,而且同时提供由发电机生成的电力的调节。在该实施例中,电力变换器26是AC/DC/AC电力变换器。发电机22和电力变换器26以低电压水平操作,并且电力变压器40提高所调节的生成电力以用于从风力涡轮机10输送。在其他实施例中,存在耦合到发电机的多个电力变换器,以提供更大的电力输出。
发电机22、电力变换器26以及电力变压器40与保持风力涡轮机10的操作所必需的多个机械和电气的其他组件全部位于机舱16中。在风力涡轮机10中存在这样复杂性的情况下,对于风力涡轮机10的可靠性和维护操作的任何推进必须考虑风力涡轮机10中各种组件的最佳操作。
如前面所提到的,对于使涡轮机提供更多的电力并且以更高质量提供的改进已导致更加复杂的电力生产系统,并且特别是电力变换器26内更加复杂的功率半导体开关配置。图2b示出电力变换器26的电气布局。电力变换器26包括操作为有源脉冲宽度调制(PWM)整流器的机器侧变换器30。机器侧变换器30将来自发电机的AC电功率整流为直流(DC)电功率,这将依次将电功率提供给DC链路32。DC链路32包括用于平滑DC链路32上的功率的DC链路电容器34。可替换地,DC链路32可以具有不同的配置,例如具有电感器或电容器组。之后,DC链路32将DC功率馈入操作为逆变器的电网侧变换器36。机器侧变换器30和电网侧变换器36均包括电子开关以实现所期望的功能性,电子开关通常是半导体开关。在电力变换器26内的组件通常由控制单元控制和管理,该控制单元在本领域是已知的,因此在此将不详细讨论。在物理上,将机器侧变换器30和电网侧变换器36设置在电源模块42中,该电源模块包含在封装内的实际半导体开关。
在本实施例中,提供一种旨在将电力变换器26维持在最佳电力生产水平的维护系统。在其他实施例中,风力涡轮机的其他组件可以有维护系统来解决,例如,发电机、齿轮箱、变压器、冷却系统等。其他实施例也可以提供维护风力涡轮机10的多个组件的维护系统。
图3a示出本发明的实施例的风力涡轮机10的机舱16。机舱16所示为显示本发明的风力涡轮机维护系统的对象,即电力变换器26。电力变换器26包括多个设置在电源模块42内并且容纳在变换器柜44内的开关设置。电源模块42被构建为可以采用即插即用的配置来安装该模块或从变换器柜44中移除。如果电压模块42内的电气开关出现故障,可以将发生故障的电源模块移除,而可以并不复杂地安装另一个相似的电源模块。
维护系统50包括机器人52,将机器人52可移动地安装到设置在机舱16的天花板的轨道54上。轨道54纵向地耦合到机舱的天花板上,以使得机器人52能够横向接近变换器柜44。在其他实施例中,可以将轨道扩展为包括多个纵向和横向的轨道以及垂直的轨道,以便于更加接近机舱16内的多个组件。利用简单辊子轴承将机器人52安装至轨道上,但安装手段可以是允许机器人52运动以接近风力涡轮机10中的各种子系统的任何方式。
机器人52包括一对用于对电力变换器26执行维护任务的操控臂56、58。图3b示出机器人52,尤其是操控臂56、58的近景视图。底座60提供用于容纳操控臂56的垂直轴,并且臂56通过可旋转接头62安装到底座60上。可旋转接头62可以围绕底座60的轴的垂直轴线以及水平轴线旋转,这实现臂56的三维运动。
与可旋转接头62相似的肘(elbow)接头64允许操控臂56甚至更大的灵活性,从而实现更多的扩展性和可操作性用以维护。在臂56的端部是适于容纳对应于待执行的动作类型的不同组的工具的末端执行器66。例如,螺丝刀可以固定到末端执行器66以拧松或拧紧螺丝,可以固定钳形夹具以移除组件,或者可以附接测试探针以对组件执行测试。许多其他手段也是可行的,并将在以后论述。
将双操控臂56、58提供给机器人52,但在其他实施例中也可以提供单操控臂。在该实施例中操控臂56、58是相似的,但在其他实施例中可以具有不同的配置。在其他实施例中,也可以将操控臂部分延伸以达到更远的位置。在另外的实施例中,可以提供直接探针、安装/拆卸杠杆或者甚至加油管作为操控手段。在另一实施例中,机器人手臂是电机驱动的机器人手臂。然而在另一实施例中,机器人手臂是液压致动的机器人手臂。在其他实施例中,操控臂的类型可以是铰接或笛卡尔类型。
图4示出机舱16的内部的局部视图。控制柜70与变换器柜44并排布置在机舱16的壁上。控制柜70通常容纳诸如安全系统控制器、斜度控制器、偏航(yaw)控制器等的风力涡轮机控制器。控制柜70容纳风力涡轮机控制系统的大部分硬件。在本实施例中,控制柜70还容纳风力涡轮机状况监控系统的中央处理组件。本发明的状况监控系统至少监控电力变换器26的某些特性,以确定电力变换器的运行状况。
在实施例中,电力变换器柜44设置有温度传感器。该温度传感器监控柜44内的电源模块42的温度,并且将从温度传感器采集的数据送回到状况监控系统。之后,状况监控系统编译该数据,并且至少基于所采集的数据来确定电力变换器内是否存在故障。需要注意,电力变换器通常具有专用的电力变换器控制器,该电力变换器控制器监控电力输出以及电力变换器中的各种其他电信号。通常将电力变换器控制器作为输入端耦合到风力涡轮机状况监控系统。风力涡轮机控制系统还可以配置为将关于某些组件的输入提供给状况监控系统。
在另一实施例中,状况监控系统基于所采集的数据提供与子系统恶化的预定水平相对应的故障检测输入。这种状况监控的形式被归入通常称为预防性维护,其中服务被修改适应于组件的状况而不是预定义服务安排。通常,采集的数据与用作基准的先前采集的数据的数据库进行匹配。这使得能够深入了解正在测试的组件的状况。在恶化的预定水平时,由状况监控系统发出故障检测输入。
在其他实施例中,可以将温度传感器直接安装到电力变换器26的组件上,例如DC链路电容器34上。在其他组件中,可以提供电压传感器以检测电力变换器26中是否出现电压泄露。也可以监控其他特性。
在机舱16的壁上还设置有两个较小的柜——维护机器人控制柜72和维护柜74。维护机器人控制柜72容纳维护机器人52的处理器单元82。控制柜72还容纳用于维护机器人的工具箱,其包括用于执行维护任务的多个附件,诸如螺丝刀、扳手以及随附紧固件。工具箱还容纳用于适配在操控臂56的末端执行器66上的各种测试设备。
在实施例中,维护机器人52上设置有检测单元。这将参照示出维护系统50的控制方框图80的图5来描述。维护机器人52设置有检测单元84,该检测单元84包括适配于操作臂56上的传感器86,以及适配于维护处理器单元82中的数据采集单元88。
在实施例中,测试探针附着于机器人手臂56的端部的末端执行器66。测试探针可用于检查电力变换器26中的连接故障。之后,测试探针将所有采集的测试信息送回到数据采集单元88。其他测试传感器可以用作检测单元84的一部分,例如光学相机、热相机、热探针、声学传感器以及诸如数字万用表、电容计、LCR(电感、电容、电阻)计、电动势(EMF)计、静电计的数字电子检测器。
数据采集单元88接收来自传感器86的输入,并且随后由维护处理器单元82分析所采集的数据,该维护处理器单元通过将所采集的数据与预加载的性能数据相关联来确定电力变换器26中是否存在故障。作为对维护系统的补充,风力涡轮机状况监控系统还将故障检测输入提供给数据采集单元88,从而提供可以被监控并因此被维护的更加广泛的操作特性。
维护处理器单元82不仅分析和确定是否存在故障,而且还确定和提供机器人手臂56和58的控制。处理器单元62通过通信和电源线耦合到机器人手臂56和58,并且提供信号以控制机器人手臂的运动和操作。从物理上分离对于实际物理维护机器人的处理和控制的优点在于:如果需要,实际上能够以不同信号来替换机器人,而不会难以替换控制系统。在另一实施例中,维护系统利用多个安装在轨道网络上的维护机器人。这样的机器人可专用于特定任务,例如有用于检查的机器人,一个用于修理的机器人,一个用于清洁的机器人等。在另一实施例中,维护处理单元在物理上定位于维护机器人上,从而实现功能化维护单元。
再次参照图4,维护柜74容纳各种组件系统的备用部分。具体而言,电力变换器26由多个半导体功率模块构成,该半导体功率模块包括各种配置的半导体开关,备用的电源模块设置在维护柜74中。而且,安装电源模块所必需的其他电子组件也可以设置在维护柜中。在其他实施例中,维护柜74可以容纳用于其他组件的备用部分,并且如果维护任务之一是在例如偏航系统中加满液压液,则维护柜74还可以包括液压液包。
维护机器人52在轨道54上从维护机器人控制柜72或维护柜74到电力变换器柜44来回移动至允许由操控臂56、58触及的位置。
根据实施例的风力涡轮机维护系统50的操作描述如下。在风力涡轮机的组件出现故障,从而导致与电网断开并停机,则激活维护机器人52并且使维护机器人通过检测单元84识别故障组件,检测单元84包括附着于操控臂56的末端执行器66上的万用表测试探针。通常,维护系统50与风力涡轮机的状况监控系统结合在一起工作,该状况监控系统发送尽可能多的输入,以确定故障组件。
在该情况下,假设该故障是电力变换器26的电压模块42中的故障半导体开关。通常,变换器控制器能够识别故障半导体开关以及相应的故障电源模块42,但如果通过变换器控制器或状况监控系统无法查明该故障,则检测单元84能够用于测试所连接的电源模块,以识别故障。
为此,维护机器人52设置有用于针对在这个情况下是电力变换器26的所识别的子系统,将机器人定位于正确的维护或测试位置的定位单元(未图示)。定位单元使得机器人52具有正确识别用于测试的设备以及提供确定测试位置的能力。在本实施例中,定位单元包括机器视觉单元和坐标三角测量系统,以用于定位机器人。机器视觉单元是与坐标三角测量系统匹配的具有分段的光学相机。组件识别、机器人定位以及机器人控制均采用维护系统处理器单元82来处理。至少通过将从机器视觉单元捕获的视图与预加载到处理器单元82中的组件定位数据进行匹配,来提供机器人定位。在另一实施例中,定位单元可以是光学传感器,或者甚至可以是轨道上的预定义点以及操控臂56、58的预先设定。
在另一实施例中,维护机器人52的定位单元设置有惯性传感器,该惯性传感器用于定义机器人52和臂56、58的正确取向以用于定位。惯性传感器包括多个陀螺仪以确定取向。
一旦机器人52正确定位,则操控臂56可以在预定义测试点进行电源模块42的简单测试,以确定模块的正确操作。将来自在该情况下是万用表测试探针的传感器86的测试数据送回到数据采集单元88进行处理并与编译的数据相关联。该故障组件因此由维护系统50识别出。
在识别出故障组件的情况下,维护系统50随后进入修理阶段,在该阶段它尝试修理或替换该故障组件。借助于来自检测单元84的输入以及来自风力涡轮机状况监控系统的输入,维护系统处理单元确定维护任务,例如替换故障组件。机器人52因此沿着轨道54朝向柜72、74移动,其中再一次执行定位以触及柜72、74。
机器人52最初触及维护机器人控制柜,以从操控臂56移除万用表测试探针,并且安装从变换器柜44移除现存的故障电源模块所需的工具。例如,将扳手安装到臂56上,而将夹具安装到臂58上。随后,机器人52重新定位自身以邻近变换器柜44,并相对于所识别的故障电源模块进行定位处理。一旦定位,操控臂56通过使用扳手松开紧固电源模块的螺母,开始断开故障电源模块的动作。在故障电源模块与变换器柜44断开后,具有夹具的操控臂58握紧电源模块,并且将其从柜44移除。
机器人52随后朝向维护柜74移动并且将故障电源模块放置在该柜中,并将其适当地标记。拾取备用的电源模块,并与移除处理相反,将新的电源模块安装在电力变换器26和变换器柜44中。
在安装后,机器人52再一次将工具切换为万用表测试探针,并且检测单元执行在该情况下为电气连接检查的维护后测试,以确保电源模块被正确连接并且处于工作状况。维护系统50还与变换器控制器链接以运行初始化测试,来确认所修理的电力变换器26处于工作状况。确认后,将信号发送到风力涡轮机控制器以启动风力涡轮机10,并且开始重新连接到电网。
采用这样的维护系统,因为自主维护系统尝试在故障之后几乎立即修理系统,而不是在维护人员能够到达由于故障而导致停机的风力涡轮机之前的通常几天或几周的时间之后才修理系统,因此,可以显著地减少由于故障组件或子系统而导致的风力涡轮机的停机时间。
在另一实施例中,将风力涡轮机10的维护系统50链接到中央监控服务器。这允许在可能是数据中心的远程地点的操作者与维护系统50链接。随后,操作者能够访问监控日志以及测试结果。而且,如果该任务对于预编程到维护系统中过于复杂,则操作者也可以接管维护机器人52的远程操作,以执行维护任务。远程操作还能够出现在需要精细处理子系统组件的情况。
图6示出描述根据本发明一方面执行维护任务的方法的流程图100。在102,执行采用维护机器人的检测单元来识别机舱中的子系统的故障的步骤。在104,产生基于所识别故障的故障信息。在106,由维护处理单元处理故障信息,并且在108,针对维护机器人产生维护任务。在110,使用维护机器人对所识别的子系统执行维护任务。
应该注意,除了附图中所示的本发明的示例性实施例以外,可以采用不同形式实施本发明,并且不应该理解为对在此所阐述实施例的限制。相反,提供这些实施例在于使得本公开是彻底和完整的,并且使本领域技术人员充分理解本发明的原理。因此本发明的保护范围由所附的权利要求来限定,并且意图包括落入权利要求的等效物的含义和范围内的所有变化。
Claims (15)
1.一种风力涡轮机维护系统,用于在风力涡轮机的机舱中执行维护任务,该风力涡轮机维护系统包括:
维护机器人,该维护机器人进一步包括:
检测单元,用于识别所述机舱中的子系统中的故障并且产生故障信息;
处理器单元,适于接收来自所述检测单元的故障信息,并且控制所述维护机器人以执行维护任务;
操控臂,用于针对所识别的子系统执行所述维护任务。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机维护系统,其中所述检测单元包括用于测试所述机舱中的组件的传感器,并且其中所述传感器是以下任意一个:光学相机、热相机、热探针、声学传感器以及数字电子测试仪。
3.根据权利要求1所述的风力涡轮机维护系统,还包括状况监控系统,该状况监控系统设置为接收来自所述机舱中的子系统上的至少一个传感器的信号,其中所述状况监控系统将故障检测输入提供给所述检测单元。
4.根据权利要求3所述的风力涡轮机维护系统,其中所述状况监控系统提供与子系统恶化的预定水平相对应的故障检测输入。
5.根据权利要求1所述的风力涡轮机维护系统,其中所述处理器单元耦合到风力涡轮机控制网络。
6.根据权利要求1所述的风力涡轮机维护系统,其中所述维护机器人可移动地安装在轨道系统上,以能够触及所识别的子系统。
7.根据权利要求1所述的风力涡轮机维护系统,其中所述维护机器人还包括定位单元,该定位单元用于针对所识别的子系统,将所述机器人定位于正确的维护位置。
8.根据权利要求7所述的风力涡轮机维护系统,其中所述定位单元包括机器视觉单元、坐标三角测量系统以及惯性传感器中的任意一个,以用于定位所述机器人。
9.根据权利要求11所述的风力涡轮机维护系统,其中所述定位单元执行与存储在所述维护机器人处理器单元中的预定基准点相对应的定位。
10.根据权利要求1所述的风力涡轮机维护系统,其中所述维护机器人被远程操作。
11.一种在风力涡轮机中执行维护任务的方法,包括:
使用维护机器人中的检测单元,识别机舱中的子系统中的故障;
基于所识别的故障,产生故障信息;
处理所述故障信息,以针对所述维护机器人产生维护任务;以及
使用所述维护机器人,对所识别的子系统执行维护任务。
12.根据权利要求11所述的方法,还包括将来自状况监控系统的故障检测输入提供给所述检测单元,以用于识别故障。
13.根据权利要求11所述的方法,还包括针对所识别的子系统,将所述机器人定位于正确的维护位置。
14.根据权利要求11所述的方法,其中在将所述风力涡轮机与电网断开之后,执行识别故障。
15.根据权利要求11所述的方法,其中在所述维护任务被执行之后,所述检测单元对所识别的子系统执行维护后的测试。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201061427485P | 2010-12-28 | 2010-12-28 | |
US61/427,485 | 2010-12-28 | ||
DKPA201170011 | 2011-01-11 | ||
DKPA201170011 | 2011-01-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102606415A true CN102606415A (zh) | 2012-07-25 |
CN102606415B CN102606415B (zh) | 2016-12-14 |
Family
ID=
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103470447A (zh) * | 2013-08-29 | 2013-12-25 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 风力发电机运行状态识别方法 |
CN104950724A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-30 | 李朝阳 | 一种自动化仪表及控制设备的维护系统及方法 |
CN107143468A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-09-08 | 无锡风电设计研究院有限公司 | 一种风电场巡检系统 |
CN107451762A (zh) * | 2017-10-12 | 2017-12-08 | 佛山伊贝尔科技有限公司 | 一种涡轮机性能维护的决策方法 |
CN107528705A (zh) * | 2016-06-20 | 2017-12-29 | 中兴通讯股份有限公司 | 故障处理方法及装置 |
CN110832719A (zh) * | 2017-06-28 | 2020-02-21 | Abb瑞士股份有限公司 | 一种用于在可抽出式断路器中无人操作和维护的内部机器人操纵器及其操作方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4980971A (en) * | 1989-12-14 | 1991-01-01 | At&T Bell Laboratories | Method and apparatus for chip placement |
US20060172629A1 (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-03 | Gusler Carl P | Linear propulsor with radial motion |
US20070140847A1 (en) * | 2003-11-14 | 2007-06-21 | Martinez De Lizarduy Romo Mari | Monitoring and data processing equipment for wind turbines and predictive maintenance system for wind power stations |
CN101522313A (zh) * | 2006-07-14 | 2009-09-02 | 杜尔系统有限责任公司 | 涂漆设备以及相应的操作方法 |
US20090297352A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Zulu-Revolutions, Inc. | Debris removal system and method for wind turbine blades |
US20100049473A1 (en) * | 2006-07-17 | 2010-02-25 | Renault S.A.S. | Validation process for fault detection of a device |
US20100132137A1 (en) * | 2009-07-17 | 2010-06-03 | General Electric Company | Wind turbine blade inspection and cleaning system |
CN101733570A (zh) * | 2008-11-20 | 2010-06-16 | 通用电气公司 | 改进的焊接工艺 |
US20100277137A1 (en) * | 2009-09-11 | 2010-11-04 | General Electric Company | System for detecting generator winding faults |
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4980971A (en) * | 1989-12-14 | 1991-01-01 | At&T Bell Laboratories | Method and apparatus for chip placement |
US20070140847A1 (en) * | 2003-11-14 | 2007-06-21 | Martinez De Lizarduy Romo Mari | Monitoring and data processing equipment for wind turbines and predictive maintenance system for wind power stations |
US20060172629A1 (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-03 | Gusler Carl P | Linear propulsor with radial motion |
CN101522313A (zh) * | 2006-07-14 | 2009-09-02 | 杜尔系统有限责任公司 | 涂漆设备以及相应的操作方法 |
US20100049473A1 (en) * | 2006-07-17 | 2010-02-25 | Renault S.A.S. | Validation process for fault detection of a device |
US20090297352A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Zulu-Revolutions, Inc. | Debris removal system and method for wind turbine blades |
CN101733570A (zh) * | 2008-11-20 | 2010-06-16 | 通用电气公司 | 改进的焊接工艺 |
US20100132137A1 (en) * | 2009-07-17 | 2010-06-03 | General Electric Company | Wind turbine blade inspection and cleaning system |
US20100277137A1 (en) * | 2009-09-11 | 2010-11-04 | General Electric Company | System for detecting generator winding faults |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103470447A (zh) * | 2013-08-29 | 2013-12-25 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 风力发电机运行状态识别方法 |
CN104950724A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-30 | 李朝阳 | 一种自动化仪表及控制设备的维护系统及方法 |
CN107528705A (zh) * | 2016-06-20 | 2017-12-29 | 中兴通讯股份有限公司 | 故障处理方法及装置 |
CN107528705B (zh) * | 2016-06-20 | 2021-11-02 | 中兴通讯股份有限公司 | 故障处理方法及装置 |
CN107143468A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-09-08 | 无锡风电设计研究院有限公司 | 一种风电场巡检系统 |
CN110832719A (zh) * | 2017-06-28 | 2020-02-21 | Abb瑞士股份有限公司 | 一种用于在可抽出式断路器中无人操作和维护的内部机器人操纵器及其操作方法 |
CN110832719B (zh) * | 2017-06-28 | 2021-11-26 | Abb瑞士股份有限公司 | 一种无人操作和维护的室内开关设备装置 |
CN107451762A (zh) * | 2017-10-12 | 2017-12-08 | 佛山伊贝尔科技有限公司 | 一种涡轮机性能维护的决策方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Q *xia Inventor after: T *zhang Inventor after: A *liu Inventor before: A *liu Inventor before: Q *xia Inventor before: T *zhang |
|
COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LIEW ADRIAN XIA QINGHUA ZHANG TIELING TO: XIA QINGHUA ZHANG TIELING LIEW ADRIAN |
|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |