CN102840096B - 用于运行风力涡轮机的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于运行风力涡轮机的方法和系统。公开了用于运行风力涡轮机的方法、系统和计算机程序产品。为运行风力涡轮机，经由传感模块来感测一组运行数据点。一组运行数据点可以包括弯曲应力值。根据弯曲应力值，可以计算载荷情况指标值。此外，根据一组运行数据点，可以获得载荷阈值。如果载荷情况指标值超过载荷阈值，则改变风力涡轮机的至少一个运行参数。

Description

用于运行风力涡轮机的方法和系统

技术领域

本发明大体涉及风力涡轮机，更具体地涉及用于保护风力涡轮机不受到极端载荷条件危害的系统和方法。

背景技术

风力涡轮机通常包括一组两个或更多个涡轮机叶片、以及安装在塔架结构上的机舱。风力涡轮机构造成获取移动风的能量并将该能量转换成旋转的涡轮机叶片的动能。风力涡轮机还具有转矩传送机构，用于将来自旋转的涡轮机叶片的转矩传送到发电机。发电机将传送的转矩转换成电能。产生的电能通常被馈送至电网。电力电子转换器可以用于按照与电网可兼容的形式来馈送电力。发电机和控制系统可以安装在风力涡轮机的机舱中。可替换地，控制系统可以安装成远离机舱。控制系统的主要功能是控制风力涡轮机的运行并对由此形成的发电进行优化。

风力涡轮机依赖于风以实现它们的运行，并且在特定风速下运行最佳。低于阈值的风速会导致发电量非常低。高于阈值的风速会导致涡轮机叶片上的应力和载荷过大，结果会损坏涡轮机叶片。涡轮机叶片损坏不仅增加了发电的成本，而且还减少由风力涡轮机产生的功率的量。对涡轮机叶片造成的损坏会导致大量停工时间，并且会降低风力涡轮机的发电潜能。

通常，在由于高风速引起的极端载荷条件期间，风力涡轮机会不运转。尽管这可防止涡轮机叶片损坏，但是这样的策略不能避免由风力涡轮机停工引起的停工时间。

仍然需要不仅在极端载荷条件期间保护风力涡轮机，而且还维持发电的连续性的系统。

发明内容

根据实施例，提供运行风力涡轮机的方法。该方法包括感测风力涡轮机的一组运行数据点，一组运行数据点中的每个数据点至少包括转子轴的弯曲应力值。根据弯曲应力值，计算载荷情况指标值。该方法还包括根据一组运行数据点来估计载荷阈值。该方法还包括在载荷情况指标值超过载荷阈值时控制风力涡轮机，以使得风力涡轮机在安全模式下运行。

根据另一实施例，提供用于运行风力涡轮机的系统。该系统包括传感器模块，传感器模块用于感测风力涡轮机的一组运行数据点，一组运行数据点中的每个数据点至少包括风力涡轮机的转子轴的弯曲应力值。根据转子轴的弯曲应力值，载荷情况估计器可以计算载荷情况指标值。该系统还包括载荷阈值估计器，载荷阈值估计器用于根据一组运行数据点来估计载荷阈值。该系统还可以包括保护模块，保护模块用于在载荷情况指标值超过载荷阈值时控制风力涡轮机，以使得风力涡轮机在安全模式下运行。

根据另一实施例，提供非瞬时计算机可读介质，该非瞬时计算机可读介质用程序进行编码以使得基于处理器的系统能够执行计算机辅助风力涡轮机运行。该程序构造成指示基于处理器的系统感测风力涡轮机的一组运行数据点，一组运行数据点中的每个数据点至少包括转子轴的弯曲应力值。该程序还构造成指示基于处理器的系统根据转子轴的弯曲应力值来计算载荷情况指标值。此外，该程序可以指示基于处理器的系统：根据一组运行数据点来估计载荷阈值，并且在载荷情况指标值超过载荷阈值时控制风力涡轮机，以使得风力涡轮机在安全模式下运行。所述程序构造成指示所述基于处理器的系统执行：在固定时间窗中以预定时间间隔来测量所述风力涡轮机的所述一组运行数据点。

所述程序还构造成指示所述基于处理器的系统执行如下步骤：

从所述弯曲应力值获得一组高通滤波的弯曲应力值；

从所述弯曲应力值获得一组低通滤波的弯曲应力值；和

通过计算所述一组高通滤波的弯曲应力值和所述低通滤波的弯曲应力值之间的差，来计算所述载荷情况指标值。

所述程序构造成指示所述基于处理器的系统执行：根据风速和偏航误差中的至少一者来计算所述载荷阈值。

根据另一实施例，公开了系统。该系统包括风力涡轮机，风力涡轮机包括多个涡轮机叶片、以及经由齿轮系和转子轴联接到多个涡轮机叶片的涡轮发电机。该系统还包括用于运行风力涡轮机的系统。通信联接到风力涡轮机的系统包括传感器模块，传感器模块用于感测风力涡轮机的一组运行数据点，其中一组运行数据点中的每个数据点至少包括风力涡轮机的转子轴的弯曲应力值。根据转子轴的弯曲应力值，载荷情况估计器可以计算载荷情况指标值。该系统还包括载荷阈值估计器，载荷阈值估计器用于根据一组运行数据点来估计载荷阈值。系统还可以包括保护模块，保护模块用于在载荷情况指标值超过载荷阈值时控制风力涡轮机，以使得风力涡轮机在安全模式下运行。

一个或多个实施例提供技术优点，例如发电的连续性、保护不受由于高风速引起的过载状况的危害、和具体在过载状态期间使风力涡轮机在安全模式下运行的方法，从而防止对涡轮机叶片的损坏并保持发电的连续性。

附图说明

当参照附图阅读下列详细描述时，将更好地理解本发明的这些以及其他特征、方面和优点，在全部附图中相似的标记表示相似的部件，其中：

图1示出根据一个实施例的示例性系统；

图2示出根据一个实施例的用于运行风力涡轮机的示例性系统的框图；

图3是示出弯曲应力值、低通滤波的弯曲应力值和高通滤波的弯曲应力值相对于时间的变化的绘制图；

图4是示出载荷情况指标和载荷阈值相对于时间的变化的绘制图；以及

图5是示出根据一个实施例的用于运行风力涡轮机的方法的流程图。

具体实施方式

本发明描述的实施例包括用于保护风力涡轮机不受到极端载荷条件危害的系统、方法和计算机程序产品。图1中示出根据一个实施例的系统100。系统100包括风力涡轮机102。风力涡轮机102通常包括塔架104，在塔架104上安装一组涡轮机叶片106。涡轮机叶片106直接地或经由转矩传送机构（例如，齿轮系110）联接到发电机108（在下文中称作涡轮发电机108）。涡轮机叶片106捕获流动风的动能，并将该动能转换成转子轴112的旋转运动，转子轴112联接到涡轮发电机108。涡轮发电机108从转子轴112接收动力，并将该动力转换成电能。产生的电能经由一系列电力电子转换器（未示出）而被馈送至供电网。在某些示例中，功率转换器可以辅助控制发电和运行风力涡轮机102。系统100还包括用于运行风力涡轮机102的系统114。系统114联接到风力涡轮机102。结合图2详细描述系统114。

风力涡轮机可以受到来自持续强风和极度阵风的高风速。高风速会引起在涡轮机叶片106上的过大应力载荷，这会最终损坏涡轮机叶片106。在一个实施例中，本发明描述的系统114通过使风力涡轮机102在运行的“安全模式”中运行，来保护处于高载荷条件下的风力涡轮机102，该安全模式能够实现发电的连续运行。

图2示出用于运行风力涡轮机102的示例性系统114的框图。参照图1和图2，系统114包括传感器模块204，传感器模块204用于感测与风力涡轮机102的运行相关联的一个或多个参数。由传感器模块204感测的参数可以包括转子轴上的转矩、由风力涡轮机102产生的功率、风力涡轮机102的旋转速度、转子轴112的弯曲应力值、风向、风速、涡轮发电机108的输出电压和输出电流、涡轮机叶片106的桨距角、涡轮发电机108的旋转速度、风力涡轮机102的偏航等。应注意的是，传感器模块204可以感测一组运行数据点，其中数据点可以具有上述一个或多个参数的测量值。在一个实施例中，可以在一时间窗内以预定时间间隔获得一组运行数据点。根据一个示例，对于5秒的时间窗，可以每0.1秒获得数据点的组。应理解，可以根据设计标准和应用来建立数据点的数量、间隔时间和时间窗。

一个实施例中的传感器模块204包括多个传感器，多个传感器用于测量与风力涡轮机102的运行相关联的一组运行数据点。在一个实施例中，传感器模块204可以包括接近传感器，以测量转子轴112的弯曲应力值。传感器模块204还可以具有用于测量由风力涡轮机102产生的功率、转子轴112上的转矩、风速、风向、风力涡轮机102的旋转速度、涡轮发电机108的输出电压和输出电流、风力涡轮机102的旋转速度、产生的功率等的传感器。运行参数的组对于建立风力涡轮机102的“载荷情况指标值”是有用的。根据一个实施例的载荷情况指标是对涡轮机叶片106受到的高频脉动载荷的测量。

可以通过载荷情况估计器206来估计与风力涡轮机102的运行相对应的载荷情况指标值。在实施例中，载荷情况估计器206基于从传感器模块204获得的弯曲应力值来计算载荷情况指标值。一组运行数据点中的每个数据点包括转子轴112上的弯曲应力值。弯曲应力值对应于由于涡轮机叶片106中气动失衡而使转子轴112受到的弯曲应力。因此，测量转子轴112上的弯曲应力可以表示出涡轮机叶片106的气动载荷。在实施例中，在固定时间窗中以预定时间间隔获得弯曲应力值。

一个实施例中的载荷情况估计器206包括滤波器，例如，低通滤波器208和高通滤波器210。获得的弯曲应力值经过高通滤波器210和低通滤波器208，以分别获得一组高通滤波的弯曲应力值和一组低通滤波的弯曲应力值。本发明中将进一步详细地说明低通滤波器208和高通滤波器210的功能。

在本示例中，用于高通滤波的弯曲应力值的高通滤波器210的输出和用于低通滤波的弯曲应力值的低通滤波器208的输出被馈送至减法器212。减法器212通过计算高通滤波器210和低通滤波器208的输出之间的差来计算载荷情况指标值214。应注意，计算与从传感器模块204获得的一个或多个弯曲应力值相对应的载荷情况指标值214。载荷情况指标值214的大小提供对涡轮机叶片上的高频脉动载荷的估计。载荷情况估计器206的大小是高通滤波的弯曲应力值的组与低通滤波的弯曲应力值的组之间的差。如本文中注明的，转子轴112的弯曲应力通常表示出涡轮机叶片106的气动载荷。一个示例中载荷情况估计器206的大小表示涡轮机叶片上的高频脉动载荷。

应注意，载荷情况指标值214提供对涡轮机叶片106上的高频脉动载荷的估计，并且可以通过风力涡轮机102的统计模型而获得。这样的模型可以包括基于卡尔曼滤波的模型、贝叶斯模型等。

系统114还包括载荷阈值估计器216。载荷阈值估计器216根据风力涡轮机102的运行状况对“载荷阈值”218进行估计。“载荷阈值”218表示涡轮机叶片在不受损情况下可以经受的高频脉动载荷的上限。载荷阈值218还可以取决于风力涡轮机材料上的弹性特性、风速和偏航误差。在本发明中应注意的是，偏航误差指的是风向和机舱取向之间的相对角度差。

在实施例中，可以根据偏航误差和风速来获得载荷阈值218。如本发明提到的，转子轴上的弯曲应力可以取决于风速和偏航误差。例如，高风速可以比低风速施加更高的弯曲应力。此外，垂直入射到涡轮机叶片上的风可以比倾斜入射到涡轮机叶片上的风产生更高的载荷。在一个实施例中，系统114可以存储由用于各种风速和各种偏航误差的载荷阈值组成的查找表。也就是说，查找表包括给定风速和偏航误差的唯一载荷阈值。根据涡轮机叶片材料的弹性特性可以估计查找表中的每个条目。载荷阈值估计器216可以获得与风速和偏航误差相对应的载荷阈值218。在替换实施例中，可以根据风速、偏航误差和涡轮机叶片材料的弹性特性动态地获得载荷阈值218。还应注意的是，根据在有限时间间隔中获得的风速来获得载荷阈值218。因此，阈值218表示在有限时间间隔中对于平均风速的载荷阈值。因此，获得的载荷阈值218通常将不受到瞬时阵风的影响，并且将只反映持续风。在实施例中，有限时间间隔可以为约5秒。在替换实施例中，有限时间间隔可以在5-20秒之间改变。

系统114还可以包括保护模块220。保护模块220包括比较器222，比较器222构造成对载荷情况指标值214与载荷阈值218进行比较。如上所述，载荷情况指标值214是对高频脉动载荷的测量，载荷阈值218是对高频脉动载荷的上限的测量。如果载荷情况指标值214超过载荷阈值218，可推断风力涡轮机102会被加载超过安全界限。

当载荷情况指标值214超过载荷阈值218时，比较器222可以将表示存在过载状况的信号发送至风力涡轮机控制系统224。风力涡轮机控制系统224构造成控制风力涡轮机102的运行。控制运行可以包括但不限于控制风力涡轮机102的偏航、涡轮机叶片的桨距、控制与涡轮发电机连接的电力电子转换器以用于控制由风力涡轮机102产生的功率、风力涡轮机102的旋转速度和转矩。

在实施例中，保护模块220提供对过载的指示，该指示驱动风力涡轮机控制系统224以使得风力涡轮机102在安全模式下运行。运行的安全模式包括运行风力涡轮机102以使得一个示例中的载荷情况指标值214低于载荷阈值218。在实施例中，风力涡轮机控制系统224可以改变例如涡轮机叶片的桨距角。在替换实施例中，风力涡轮机控制系统224可以改变风力涡轮机102的偏航。可替换地，风力涡轮机控制系统224可以控制与涡轮发电机连接的电力电子转换器，以用于控制由风力涡轮机102产生的功率、风力涡轮机102的旋转速度和转矩当中的至少一项。在另一实施例中，可以改变一个或多个上述参数的组合。

本领域技术人员可理解，图1所示的系统114是示例性实施例，可以想到具有不同构造的其他实施例。例如，在实施例中，风力涡轮机控制系统224可以与保护模块220合并。在这样的实施例中，除了执行结合图2描述的功能之外，保护模块220还可以控制风力涡轮机102的运行。还应注意，系统114可以包括可以使得系统以预先限定的方式运行的硬件组件（未示出）。这样的硬件组件例如可以包括一个或多个处理器、显示器、存储装置（包括RAM、ROM或任意其他存储介质）、切换式电源、其他功率转换器等。

图3是示出由Y轴表示的弯曲应力值（以牛顿-米为单位）随着由X轴表示的时间（以秒为单位）的变化的曲线图。图3包括三个曲线302、304和306。曲线302是测量的弯曲应力值随着时间变化的绘制图。也就是说，曲线302是实际弯曲应力依据时间的绘制图。可以从来自图1的传感器模块获得这些弯曲应力值。图3还包括曲线304，曲线304示出低通滤波的弯曲应力值的组依据时间变化的绘制图。通过使弯曲应力值经过低通滤波器可以获得低通滤波的弯曲应力值的组。可以观察到曲线304比曲线302更平滑，这是因为曲线304中的高频分离被低通滤波器滤除。图3还包括曲线306，曲线306是高通滤波的弯曲应力值的组相对于时间的绘制图。如上所述，通过使从传感器模块获得的弯曲应力值经过高通滤波器来获得高通滤波的弯曲应力值的组。可以观察到曲线306紧密匹配曲线302，显示出尽管弯曲应力值经过高通滤波器，但是保留了高频分量。

应注意，图3所示的绘制图用于进行图示，并不限制本发明描述的本发明的范围。本发明描述的实施例可以在不产生图3所示的绘制图的情况下运行。

图4中示出载荷情况指标值与载荷阈值的对比。图4示出曲线402和404。曲线402示出载荷情况指标值随着时间的变化。曲线404示出载荷阈值随着时间的变化。尽管图4示出载荷阈值基本保持恒定，但是这里应注意，在某些实施例中不需要载荷阈值保持恒定。在某些实施例中，载荷阈值可以根据风速和偏航误差改变。在图4的点406处，载荷情况指标值超过载荷阈值。因此，图4中的点406表示风力涡轮机被加载超过安全界限。应再次注明，图4的曲线纯粹用于举例说明，本发明描述的实施例可以在不产生所述曲线的情况下运行。

图5示出根据一个实施例的用于运行风力涡轮机的方法500的流程图。方法500包括用于从传感器模块获得一组运行数据点的步骤502。如之前所述，可以在固定时间窗中以预定时间间隔来测量数据点的组。一组运行数据点中的每个点可以包括诸如转子轴上的转矩、由风力涡轮机产生的功率、风力涡轮机的旋转速度、转子轴上的弯曲应力值、风向、风速、涡轮发电机的输出电压和输出电流等的值。

在方法500的步骤504中，获得与测量的弯曲应力值相对应的高通滤波的弯曲应力值的组。通过将高通滤波器应用于测量的弯曲应力值来获得高通滤波的弯曲应力值的组。在步骤506中，经由低通滤波器从相应的测量弯曲应力值获得低通滤波的弯曲应力值的组。在一个实施例中，高通滤波器和低通滤波器中的至少一者是移动平均滤波器（moving average filter）。在示例中，低通滤波器的时间窗在0.5-3秒之间变化。此外，高通滤波器的时间在2.5-15秒之间变化。

在步骤508中，将低通滤波器与高通滤波器的输出相减以获得载荷情况指标值。可以通过减法器来执行步骤508。如之前所述，载荷情况指标值是对涡轮机叶片上的高频脉动载荷的测量。高频脉动载荷的极大值会损坏涡轮机叶片。

在步骤510中，计算载荷阈值。可以根据风速和偏航误差来计算载荷阈值。载荷阈值是涡轮机叶片可以安全应对的脉动载荷的上限的指标。在步骤512中，将载荷阈值与载荷情况指标值进行比较，以便于检查涡轮机叶片上的弯曲应力载荷是否在允许界限内。这里应注意，从转子轴上的弯曲应力值来获得一个实施例中的载荷情况指标值。但是，载荷情况指标值还可以表示风力涡轮机的涡轮机叶片上的载荷。

只有在检测到过载状况时执行方法500的步骤514。过载状况指的是载荷情况指标值超过载荷阈值的状况。在步骤514中，风力涡轮机的至少一个运行参数受到控制，以将载荷情况指标值减小到低于载荷阈值。运行参数可以包括涡轮机叶片的桨距角、风力涡轮机的偏航等。还可以控制其他参数，例如转子轴上的转矩、由风力涡轮机产生的功率。在一个示例中对风力涡轮机的至少一个运行参数的控制影响载荷情况指标值，以将该载荷情况指标值减小到低于载荷阈值。

在本发明讨论的各种实施例中，用于运行风力涡轮机102的系统114可以实现为计算机程序。计算机可读指令可以汇集在非瞬时计算机可读介质（例如磁存储盘、光存储盘等）中。可替换地，计算机可读介质可以是随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）等中的一种。计算机程序产品的编码指令可以包括用于从传感器模块204获得一组运行数据点和转子轴的弯曲应力值、根据弯曲应力值计算载荷情况指标值214、运行低通滤波器208和高通滤波器210和减法器212的指令。计算机程序还可以具有用于获得载荷阈值218的指令，载荷阈值218存储在存储装置中，或者根据涡轮机叶片106的材料特性、风速和偏航误差来实时地计算载荷阈值218。还可以包括用于使风力涡轮机102在安全模式中运行的指令。安全模式包括载荷情况指标值214低于载荷阈值218的状况。在载荷情况指标值214超过载荷阈值218的状况下，计算机程序可以具有通过改变风力涡轮机102的至少一个运行参数来减小载荷情况指标值214的指令。

本发明提出的实施例提供运行风力涡轮机102的方法，以便于保护风力涡轮机的叶片不受到由于高风速引起的过载状况的危害。本发明提出的实施例提供使风力涡轮机102具体在过载状态期间在安全模式下运行、从而防止对涡轮机叶片106的损害并且还保持发电的连续性的方法。

根据仅仅为了举例说明的几个实施例对本发明进行了描述。本领域技术人员从本说明书将认识到，可以使用仅由权利要求书的精神和范围限定的修改形式和替换形式来实施这样的实施例。

Claims (17)

1.一种运行风力涡轮机的方法，所述方法包括：

感测所述风力涡轮机的一组运行数据点，其中所述一组运行数据点中的至少一个数据点至少包括所述风力涡轮机的转子轴的弯曲应力值；

根据所述弯曲应力值来计算载荷情况指标值；

根据所述一组运行数据点来估计载荷阈值；和

当所述载荷情况指标值超过所述载荷阈值时，控制所述风力涡轮机，以使得所述风力涡轮机在安全模式下运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一组运行数据点中的至少一个数据点包括所述转子轴的弯曲应力值、风速、偏航误差、由所述风力涡轮机产生的功率、所述风力涡轮机的旋转速度或者它们的组合。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括根据所述风速和所述偏航误差来计算所述载荷阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述载荷情况指标值包括：

从所述弯曲应力值获得一组高通滤波的弯曲应力值；

从所述弯曲应力值获得一组低通滤波的弯曲应力值；和

计算所述一组高通滤波的弯曲应力值和所述低通滤波的弯曲应力值之间的差。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过将所述载荷情况指标值减小到低于所述载荷阈值来使所述风力涡轮机在所述安全模式下运行。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过改变所述风力涡轮机的至少一个运行参数来减小所述载荷情况指标值，其中所述至少一个运行参数包括涡轮机叶片的桨距角、涡轮机的偏航、风力涡轮机发电机的旋转速度和所述转子轴的转矩。

7.一种用于运行风力涡轮机的系统，所述系统包括：

传感器模块，其用于感测所述风力涡轮机的一组运行数据点，其中，所述一组运行数据点中的至少一个数据点至少包括所述风力涡轮机的转子轴的弯曲应力值；

载荷情况估计器，其用于根据所述弯曲应力值来计算载荷情况指标值；

载荷阈值估计器，其用于根据所述一组运行数据点来估计载荷阈值；和

保护模块，其用于在所述载荷情况指标值超过所述载荷阈值时控制所述风力涡轮机，以使得所述风力涡轮机在安全模式下运行。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述传感器模块包括用于感测所述一组运行数据点的多个传感器，所述一组运行数据点中的至少一个数据点包括所述转子轴的弯曲应力值、风速、偏航误差、由所述风力涡轮机产生的功率、所述风力涡轮机的旋转速度或者它们的组合。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述传感器模块包括用于感测所述转子轴的所述弯曲应力值的至少一个接近传感器。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述载荷情况估计器包括：

高通滤波器，其用于从所述弯曲应力值获得一组高通滤波的弯曲应力值；

低通滤波器，其用于从所述弯曲应力值获得一组低通滤波的弯曲应力值；和

减法器，其用于计算所述一组高通滤波的弯曲应力值和所述低通滤波的弯曲应力值之间的差。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述载荷阈值估计器构造成根据风速和偏航误差中的至少一者来计算所述载荷阈值。

12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述保护模块包括比较器，所述比较器构造成将所述载荷情况指标值与所述载荷阈值进行比较。

13.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述保护模块构造成通过将所述载荷情况指标值减小到低于所述载荷阈值来使所述风力涡轮机在所述安全模式下运行。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述保护模块驱动控制系统，以通过改变所述风力涡轮机的至少一个运行参数来减小所述载荷情况指标值，其中所述至少一个运行参数包括涡轮机叶片的桨距角、所述风力涡轮机的偏航、风力涡轮机发电机的旋转速度和所述转子轴的转矩。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，进一步包括一种非瞬时计算机可读介质，其包括构造成指示一个基于处理器的系统执行的程序以根据风速和偏航误差中的至少一者来计算所述载荷阈值。

16.一种用于运行风力涡轮机的系统，其包括：

风力涡轮机，所述风力涡轮机包括：

多个涡轮机叶片；和经由齿轮系和转子轴联接到所述多个涡轮机叶片的风力涡轮机发电机；和

通信联接到所述风力涡轮机的装置，所述装置包括：

传感器模块，其用于感测所述风力涡轮机的一组运行数据点，所述一组运行数据点中的至少一个运行数据点至少包括所述转子轴的弯曲应力值；

载荷情况估计器，其用于根据所述弯曲应力值来计算载荷情况指标值；

载荷阈值估计器，其用于根据所述一组运行数据点来估计载荷阈值；和

保护模块，其用于在所述载荷情况指标值超过所述载荷阈值时控制所述风力涡轮机，以使得所述风力涡轮机在安全模式下运行。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述安全模式包括运行所述风力涡轮机，以使得所述载荷情况指标值低于所述载荷阈值。

Images