CN104454380A - 风力涡轮机性能监视 - Google Patents

Abstract

公开了一种风力涡轮机性能监视。提出了一种用于监视风力涡轮机的发电系统的性能的方法。提供了一组参考数据。该组参考数据指示性能参数与至少两个操作参数之间的对应。接收到用于性能参数和所述至少两个操作参数的测量值。将接收到的测量值与该组参考数据相比较。确定测量值是否偏离参考数据。

Description

风力涡轮机性能监视

技术领域

本发明涉及包括风力涡轮机的发电系统领域，特别是监视此类系统的性能的设备和方法。

背景技术

高效地分析大量单独风力涡轮机的性能可能花费长时间且是复杂的任务，因为每个风力涡轮机可具有给定位置所独有的地形、尾流、转向或其它条件。这意味着存在性能的小的变化、特别是性能的退化可能在其已进行达一定时间之前非常难以检测的高可能性，从而潜在地引起收入的损失或设备的预期寿命的损失（例如由于增加的设备磨损）。

对性能监视的当前方法涉及到手动地研究用于单独风力涡轮机或风力涡轮机群组的功率曲线（即作为风速的函数的功率的2D图）。为了更准确地表示性能，可对被用于显示功率曲线的数据进行压力和温度补偿。还可针对高度或空气密度修正数据。当针对特定偏航方向分析性能时，可以基于仅表示指定偏航方向的已滤波数据来实现新的2D图。对于位于具有来自上风向涡轮机的尾流条件的复杂地形中的风力涡轮机而言，这可导致许多单独的2D图。此外，用于同一风力涡轮机的功率曲线可根据风速和偏航方向分布而看起来相当不同。这使得性能的比较困难且耗时，并且要求高度的训练。

监视涡轮机子系统的性能通常由将测量值与一组警告和警报触发点相比较组成。可以存在用于测量值大于触发点或者用于测量值小于触发点的触发点。少数的警报或警告可取决于两个或更多变量，诸如高温和振动或者高环境温度和生产水平。

为了改善风力相对于其它形式的能量产生（诸如太阳能或化石燃料）的竞争性，需要尽可能多地减少要识别风力涡轮机的退化性能所花费的时间，并且任务需要尽可能是自动化的，使得单个操作员能够监视更多已安装MW。

发明内容

因此，可能需要一种监视风力涡轮机性能的改善方式，包括单个风力涡轮机、多个风力涡轮机和风力涡轮机子系统的性能。

可由根据独立权利要求的主题来满足此需要。用从属权利要求来描述本发明的有利实施例。

根据本发明的第一方面，提供了一种监视包括风力涡轮机的发电系统的性能的方法。所述方法包括（a）提供一组参考数据，该组参考数据指示性能参数与至少两个操作参数之间的对应，（b）接收用于该性能参数和所述至少两个操作参数的测量值，（c）将接收到的测量值与该组参考数据相比较，以及（d）确定测量值是否偏离参考数据。

本发明的这方面是基于将性能参数和至少两个操作参数的测量值与指示性能参数与所述至少两个操作参数之间的预期或期望对应的一组参考数据相比较的思想。通过确定测量值是否偏离该组参考数据的对应值（或值范围），可在监视诸如风场之类的发电系统的性能时将性能参数与所述至少两个操作参数之间的复杂相关性考虑在内。从而，显著地促进了性能参数的测量值的变化是由操作参数的变化引起还是由风场内的缺陷、磨损等引起的确定。

在本上下文中，术语“包括风力涡轮机的发电系统”可特别地表示发电设施，其包括一个或多个风力涡轮机，例如单个风力涡轮机，包括多个风力涡轮机的风场，或包括（多个）风力涡轮机和至少一个其它类型的发电机（例如，潮汐、蓄电、煤炭或太阳能）的混合式设施。

在本上下文中，术语“参考数据集合”可特别地表示一组数据，其包括多个性能参数参考值和所述至少两个操作参数中的每一个的多个参考值。

在本上下文中，在性能参数的特定值或值范围与操作参数的值的特定组合有关、即相对应的意义上，术语“对应”可特别地表示性能参数与所述至少两个操作参数之间的关系。

在本上下文中，术语“性能参数”可特别地表示适合于直接地或间接地指示或量化用于发电系统或其某些部分的性能水平的参数。

在本上下文中，术语“操作参数”可特别地表示可影响发电系统或其某些部分的性能的参数。更具体地，操作参数可表示给定或可调整外部或内部条件，其能够影响发电系统或其某些部分的操作并从而影响其性能。

应注意的是可以根据环境而将某些参数选作性能参数或操作参数。

在本上下文中，术语“测量值”可特别地表示通过使用诸如传感器之类的测量设备而获得的值。

在本上下文中，术语“偏离”可特别地表示用于性能值和所述至少两个操作参数的测量值不满足参考数据集合所指示的对应或关系。更具体地，当用于性能参数的测量值偏离被参考数据指示为对应于所述至少两个操作参数的测量值的值时，测量值偏离参考数据。

根据本发明的这方面，提供一组参考数据，对于所述至少两个操作参数的值的给定组合，其指示用于所述性能参数的对应参考值或参考值的范围。通过将测量值、例如通过在系统的操作（可能包括此类测量的系统性修正）期间用测量获得的当前值与参考数据相比较，确定性能值的测量值是否偏离根据参考数据而对应于所述至少两个操作参数的测量值的值。因此，能够确定用于性能参数的给定（测量）值是否满足由参考数据定义的与操作参数的关系。从而，在评估性能时能够自动地将性能参数与操作参数之间的复杂关系考虑在内，而不需要与手动地研究多个2D图有关的相当大量的手动操作员劳动。

根据本发明的实施例，该方法还包括如果确定测量值偏离参考数据，则生成警告信号。

警告信号可例如通过在控制台上显示对应消息或通过生成对应的音频信号而引起操作员的通知。替换地或另外地，警告信号可引起采取自动的动作，诸如系统的某些部分的关闭、操作参数的调整等。

根据本发明的更多实施例，参考数据根据所述至少两个操作参数来定义用于性能参数的上限和/或下限。

换言之，针对用于所述至少两个操作参数的值的给定组合，参考数据可定义用于性能参数的上限、用于性能参数的下限或用于性能参数的上限和下限两者（即范围）。

相应地，如果性能参数的测量值超过对应于所述至少两个操作参数的测量值的上限，则性能参数和所述至少两个操作参数的一组测量值偏离参考数据。类似地，如果性能参数的测量值在对应于所述至少两个操作参数的测量值的下限以下，则性能参数和所述至少两个操作参数的一组测量值偏离参考数据。最后，在上限和下限两者的情况下，如果性能参数的测量值不在由对应于所述至少两个操作参数的测量值的上限和下限定义的范围内，则性能参数和至少两个操作参数的一组测量值偏离参考数据。

在一个实施例中，条件的一个组合可以具有每个被指派警告和/或警报状态的多个触发水平。

例如：

欠性能警报（临界）

欠性能警告（需要注意）

超性能警告（临界）

超性能警报（需要注意）。

根据本发明的更多实施例，通过（a）反复地测量性能参数和所述至少两个操作参数的对应值，（b）处理测量值以及（c）存储已处理值来提供该组参考数据。

换言之，通过在给定时间段（例如一天、三天、一个星期、两个星期、三个星期、一个月、两个月、三个月、或者甚至更长）内以规则间隔测量性能参数和所述至少两个操作参数的对应值而提供该组参考数据。该规则间隔、即测量频率可例如为每1秒、2秒、5秒、10秒、15秒、30秒、1分钟、2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、30分钟、1小时或者甚至更长。处理该测量值以建立性能参数的值与所述至少两个操作参数的值之间的对应。处理可涉及到针对操作参数的值的每个测量组合的用于性能参数的测量值的最大值和最小值的求平均和/或确定。该处理还可涉及到外推，以便提供用于没有直接地测量的值的组合的参考数据。最后，将已处理值存储在例如关系数据库或其它适当数据结构中。

通过在一个时间段内测量性能参数和所述至少两个操作参数的大量的对应值，能够获得表示操作参数（即操作条件和设置）的多种值的参考数据。

因此，所获得的参考数据将表示在发电系统或其部分的操作期间可发生的大多数情形。

可有利地以规则间隔和/或任凭操作员来更新参考数据。例如，如果操作员注意到周围景观发生较大变化，诸如建筑物建造或木材的一部分的破坏或去除等，操作员可认为其适合于修改参考数据以将此类改变考虑在内或者甚至生成全新的参考数据。换言之，可在稍后阶段重复上述重复的测量阶段以便修改或替换参考数据。

根据本发明的更多实施例，性能参数涉及风力涡轮机子系统的性能、单个风力涡轮机的性能、或多个风力涡轮机的性能。

根据特定发电系统，监视风力涡轮机子系统、诸如偏航和俯仰调节系统的性能、单个风力涡轮机的性能和/或多个风力涡轮机的性能（例如，与风场相结合）可能是有用的。

根据本发明的更多实施例，所述至少两个操作参数涉及环境条件和/或风力涡轮机的可调整参数。

在本上下文中，术语“环境条件”可包括不可控物理参数，诸如压力、湍流、风切变（wind shear）、温度、湿度、当日时间、季节等。

在本上下文中，术语“可调整参数”可包括可控物理参数，诸如负荷、偏航角、俯仰角、旋转速度等。

根据本发明的更多实施例，性能参数是由单个风力涡轮机产生的功率或由多个风力涡轮机产生的总功率，并且其中，所述至少两个操作参数包括风速和风向。

通过使由风力涡轮机产生的功率与参数风速和风向相关，成为可能的是评估所产生功率的下降是由故障（损坏、磨损）还是由另一（逆风）风力涡轮机或周围地形的某个拓扑特征正在影响针对给定风向施加于涡轮机的风量的事实而引起的。

从而，可以获得产生的功率的高度自动化和由此的时间高效的评估。相应地，能够防止广泛的手动劳动并显著地降低了假警报的风险。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于监视包括风力涡轮机的发电系统的性能的设备。所述设备包括（a）存储器，适于存储一组参考数据，该组参考数据指示性能参数与所述至少两个操作参数之间的对应，（b）测量单元，适于提供用于性能参数和所述至少两个操作参数的测量值，以及（c）处理单元，适于（c1）将测量值与该组参考数据相比较，以及（c2）确定测量值是否偏离参考数据。

本发明的此方面一般地基于与上文所讨论的第一方面相同的思想。相应地，根据此方面的设备能够以高度自动化且有效的方式确定性能参数的测量值的变化是由操作参数的变化还是由风场内的缺陷、磨损等引起的。

在本上下文中，术语“测量单元”可表示一组传感器，其适于测量所述测量值，或者其可表示适于从布置在发电系统附近和/或之内的各种位置处的传感器收集数据的接口。在后一种情况下，该接口可适于通过诸如LAN之类的通信网络来接收测量值。

根据应用，该设备可以是独立设备，或者可将其集成在诸如停车辅助系统（park pilot）之类的较大控制系统中。

根据本发明的实施例，该设备还包括警告单元，其适于在其确定测量值偏离参考数据的情况下生成警告信号。

该警告单元可适于例如通过在显示器上显示对应消息或通过生成对应的音频信号来通知操作员。替换地或另外地，警告信号可引起采取自动动作，诸如系统的某些部分的关闭、操作参数的调整等。

根据本发明的更多实施例，该设备还包括显示单元，其适于生成（a）参考数据的至少一部分的3D表示，和/或（b）测量值的至少一部分的3D表示，和/或（c）参考数据的至少一部分与测量值的至少一部分之间的差的3D表示。

通过研究显示单元上的参考数据的至少一部分的3D表示，操作员将能够获得性能参数与操作参数之间的关系的概述。此类概述可以向操作员提供有用信息并允许操作员在某些情形下解释警报信号。

类似地，测量的（当前）性能参数和操作参数的3D表示允许操作员快速地识别某种情形。

测量值与参考数据、即通过从用于操作参数的对应值的测量性能值减去参考性能参数值而获得的一组数据之间的差的3D表示能够帮助操作员快速地识别操作参数值的群组或选择，其中，测量的性能参数值明显地不同于参考数据的性能参数值。如果不存在此类区域，即如果测量的性能参数值基本上等于对应的参考性能参数值，则3D表示将例如是平面形状。

3D表示在其中操作员需要考虑如何对警报信号进行响应的情况下向操作员提供了相当大的信息量。

根据本发明的更多实施例，处理单元还适于（a）向测量值施加建模或测量修正，（b）比较已修正测量值和参考数据的集合，以及（c）确定已修正测量值是否偏离参考数据。

在某些情况下，修正可能不是必需的（零点修正），而在其它情况下，建模/修正可涉及到将例如环境条件和参数考虑在内的复杂计算。

根据本发明的第三方面，提供了一种风场。所述风场包括（a）多个风力涡轮机，以及（b）根据第二方面或上面实施例中的任何一个的设备，其中，该设备适于监视所述多个风力涡轮机中的每个风力涡轮机。

本发明的此方面本质上基于与先前方面相同的思想，并且因此为风场提供风力涡轮机性能的高效和快速监视。

根据本发明的第四方面，提供了一种计算机程序，包括计算机可执行指令，其在被计算机执行时引起计算机执行根据第一方面或上面实施例中的任何一个的方法。

根据本发明的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括加载有根据第四方面的计算机程序的计算机可读数据载体。

第四和第五方面组成根据第一方面的方法的软件实施方式。从而，可将已存在于例如风场中的计算机硬件容易地升级以实施以上方面和实施例的有利性能监视功能。

应注意的是已参考不同的主题描述了本发明的实施例。特别地，某些实施例已经参考方法类型权利要求被描述，而其它实施例已经参考装置类型权利要求被描述。然而，本领域的技术人员将从以上和随后的描述中得知（除非另外指示），除属于一个类型的主题的特征的任何组合之外，涉及不同主题的特征的任何组合、特别是方法类型权利要求的特征和装置类型权利要求的特征的组合也是本文献的公开的一部分。

附图说明

根据下面要描述的实施例的示例，上文定义的方面和本发明的更多方面是显而易见的，并且参考实施例的示例来解释。下面将参考实施例的示例来更详细地描述本发明。然而，应明确注意的是本发明不限于所述示例性实施例。

图1示出了根据实施例的风场和监视设备的概览。

图2A示出了根据实施例的用于风力涡轮机的3D功率曲线。

图2B示出了图2A的功率曲线的2D色调图表示。

图3A示出了图2的功率曲线与标称功率曲线之间的差的3D表示。

图3B示出了图3A的3D图表的2D色调图表示。

图4A示出了根据实施例的用于另一风力涡轮机的3D功率曲线。

图4B示出了图4A的功率曲线的2D色调图表示。

图5A示出了图4A的功率曲线与标称功率曲线之间的差的3D表示。

图5B示出了图5A的3D图表的2D色调图表示。

具体实施方式

图中的图示是示意性的。应注意的是在不同的图中，为类似或相同元件提供相同的参考数字或仅在第一位数内不同的参考数字。

图1示出了根据实施例的风场120和监视设备110的概览100。

更具体地，风场120包括多个风力涡轮机122。风力涡轮机122经由连接电缆124a、124b和124c被连接到风场通信网络126。监视设备110包括处理单元111、存储器/储存器112、警报单元114、显示单元116和接口118。处理单元与存储器/储存器112相连，使得能够从存储器/储存器112读取程序和数据，并且可以将数据写入到存储器/储存器112。处理单元111被进一步连接到警报单元114和显示单元116。最后，处理单元被连接到接口118，其又经由连接电缆119被连接到风场通信网络126。

监视设备110具有两个操作模式：参考数据收集/更新模式和监视模式。在参考数据收集/更新模式下，由处理单元111经由接口118和风场通信网络126以规则间隔收集来自在风力涡轮机122处和风场120中的其它地方的传感器的测量数据。收集的测量数据被处理（求平均、内插等）并作为参考数据被存储在存储器/储存器112中。收集的参考数据表示用于多种情形和条件（例如在长达三个月或以上的时段期间）的一组对应测量值以及由此的对于风力涡轮机122中的每个而言可被视为“正常”特性的事物。更具体地，测量值可包括比如功率、俯仰角、转子的转速、偏航角、风速、G传感器量值、温度、气压、湿度等参数的测量（针对每个风力涡轮机122）。

在监视模式下，如下使用收集的参考数据（参见上文）。例如功率之类的参数中的一个被选作用于性能的指示符（性能参数），并且至少两个其它参数被选作操作参数，即可影响性能参数的参数。可将该选择存储在存储器/储存器112中作为操作员所准备的可能更多监视轮廓（profile）中的一个。现在性能参数（例如，功率）和操作参数（例如，偏航角和风速）的当前测量值由处理单元111经由接口118收集并被存储在存储器/储存器112中。处理单元将收集的测量值与参考数据相比较并确定是否存在显著的偏离。如果情况是这样，则处理单元向警报单元114传输对应的消息。警报单元114生成警报信号，其引起在显示单元116上显示警报消息和/或由扩音器（未示出）来发射警报声、或以其它方式散布，使得操作员的注意力被吸引到该情形。同时，处理单元111将对应于参考数据和/或测量值的一个或多个3D可视化的图像数据传输到显示单元116。这些3D可视化被认为帮助操作员确定如何处理警报，即测量数据偏离参考数据的事实。下面的图示出了此类3D可视化的各种示例以及其简化的2D色调图。

图2A示出了根据实施例的用于风力涡轮机的3D功率曲线。更具体地，图示出了用于本质上无缺点的风力涡轮机的作为风速和偏航角（对应于风向）的函数的功率。如可以看到的，风力涡轮机在图的基本上规则（环状）区域中产生大量功率。相应地，功率与风速之间的关系看起来本质上对于所有偏航角而言是相等的，使得假设此特定风力涡轮机既未在任何特定方向上被暴露于障碍物、也不具有任何性能退化故障是合理的。

图2B示出了图2A的功率曲线的2D色调图表示。如能够看到的，功率在其中风速也为低的椭圆形中心区域中是相对低的。对于较高风速而言，功率输出是高的，直至一定水平的风速为止。

图3A示出了图2A中所示的测量功率曲线与标称功率曲线之间的差的3D表示。如能够看到的，风力涡轮机在相当规则（暗）的区域中产生标称功率或更多。

再次地，图3B示出了图3A的3D图表的2D色调图表示。

图4A示出了根据实施例的用于另一风力涡轮机的3D功率曲线。与图2A中所示的3D功率曲线相反，这一个较不规则且示出了在几个区域中的显著功率分散。相应地，此风力涡轮机经历来自周围对象（其它风力涡轮机、地形等）的某些性能限制影响，或者其是有故障的。

图4B示出了图4A的功率曲线的2D色调图表示。再次地，与图2B的明显更加规则的形状相比，此图示出了几个不规则变形和功率下降。

图5A示出了图4A的功率曲线与标称功率曲线之间的差的3D表示。再次地，与对应的图3A的对比是显著地，并且清楚的是，图4A的功率曲线明显偏离标称功率曲线。

图5B示出了图5A的3D图表的2D色调图表示。与图3B的明显更加规则的形状相比，此图甚至更加强调偏离。

通过介绍如上文所讨论的3D性能图，先前极其麻烦的比较中的某些变得容易和简单得多。3D功率曲线示出了基于偏航方向的性能方面的差异，并且对于某些偏航方向而言，将清楚的是涡轮机不能在高风速下产生如其可以在其它偏航方向上产生的那样多。解释可以改变，但是如果原因与地形或附近涡轮机或结构的位置相关联，则应预期此类方向性降低性能逐个时段是一致的。因此如果操作员能够节省时间坐下并尝试重复地评估这些位置特定影响，其将节省大量时间。

当涡轮机已被安装且全部被正确地校准（俯仰、偏航方向、风测量等）时，性能监视工具或设备将学习或被指派此特定位置上的此特定涡轮机所独有的“性能掩模（performance mask）”。该掩模在理想情形下可由在标称功率下的两个简单圆圈组成，或者其可在具有许多缺口的情况下由在标称下的内圆圈加上在标称功率下的外“圆圈”组成，其中，涡轮机由于局部原因而不能在完全达到相同的下降风速下执行达到额定的功率。掩模可包含具有更复杂形状的处于其它功率水平的附加的圆圈。或者其可以仅仅是xyz坐标的矩阵，在其下面，性能监视工具将向操作员设置此特定涡轮机在这些特定条件下表现欠佳的警告或警报。

如果要学习“性能掩模”，则“性能掩模”在某些学习之后被冻结，并且学习的值将形成用于从那时起和向前发布警告或警报的基础。

性能可以参考许多不同变量，并且图2A至5B中的图集中于功率性能。看子系统的性能对于操作员而言可能也是令人感兴趣的。为此，可生成其它3D图以便监视此类子系统并创建类似3D掩模以便生成用于子系统的次最佳性能的警报或警告。某些3D性能掩模可具有在定义掩模以下的警告，其中，其它的可能不得不具有在已学习或被指派的性能掩模以上的警告。

示例性涡轮机水平性能掩模：

功率/俯仰/RPM

偏航/风/功率标准

偏航/风/G传感器量值

偏航/风/寿命消耗

偏航/风/收入

功率/伏特/MVAr

有用P/实际P/G传感器量值

示例性装置（plant）水平性能掩模：

功率/伏特/MVAr

功率/MVAR/THD

功率/伏特/THD

风/偏航/功率价格

风/偏航/削减

功率/电压/频率标准

功率/MVAR/线路损耗（输送P—涡轮机总和）

涡轮机ID/会合风向/偏航方向涡轮机（正常操作）。

通过自由地能够创建装置或涡轮机变量的新3D呈现并为每个呈现指派＞（大于）掩模或＜（小于）掩模，系统将适应新的子系统的性能的监视，并监视仍未被识别为对于装置总体性能的优化而言具有特定兴趣的变量或变量组合。随着风工业的成熟和电力贸易市场的演进，还可在变化的情形下存在对财务业绩的不同聚焦。该相同的工具可对此类业绩监视有用。

呈现数据的不同方式将示出与标准曲线的3D偏离。（如果根本不存在偏离，则其将被表示为总体平坦地形）。所有偏离将示出为用于超性能的小山和用于具有欠性能的区域的凹谷。通过这样做，甚至更多的注意力将被吸引到对于操作员而言所关注的区域。用于导数值的“性能掩模”集合对于操作员而言可具有相等或者甚至在某些情况下更高的兴趣。上文讨论了并在图5A和5B中示出了对应示例。

相关导数值的示例可以是用于针对同一部件将实际温度与模型温度相比较。能够对导数进行建模是重要的，部分地因为在给定风力涡轮机中的非常大的热质量的情况下温度值可以具有非常长的时间常数，因此仅仅比较实际值可导致非常混乱的图。给定在涡轮机处存在达适当时间段的所有条件，温度图将必须基于表示预期温度的建模值。（导出的温度值可包括功率水平、环境温度、风速、冷却条件等。用于比如齿轮箱、发电机、转换器、变压器、吊舱等主要部件的建模的温度数据可能具有特殊兴趣。）

本发明特别地在于软件的实施方式，其能够在不花费大量操作员时间识别其中性能已改变的特定条件的情况下向操作员提醒风力发电场、风力涡轮机或风力涡轮机子系统的性能的改变。这意味着操作员能够在较大的涡轮机机群上实现较高性能或减少的磨损。性能监视系统包含性能的多维视图，其能够在不同的条件期间适应性能的预期变化，使得可以将用于其余条件的一般警报和警告标准设置成更严格的标准。示例是在3D空间中观看的功率曲线监视能够计及上风向风力涡轮机的尾流，在特定风向和特定风速期间导致较低生产。用此方向性视图，能够在发出警告之前以更严格的容限监视与其余偏航方向期间的功率曲线的相符性。这将是必需的以便监视比如漩涡发生器和dino-tails®等的各种转子增强的影响，并且其对于检测转子上的冰或雪的潜在积聚或其它转子表面污染或粗糙而言可能是重要的。

更多示例：如果作为功率的函数的涡轮机之间的电压分布落在典型分布外面则触发警告的掩模可指示电网阻抗的变化或VAR支持设备的故障。

对以下各项进行绘图：

涡轮机ID/涡轮机功率/涡轮机电压参考。

另一示例：如果频率开始改变得超过对于给定条件而言的常态则触发警告的掩模可指示存在发展中的电网不稳定性，并且可以预期来自电网操作员的一定水平的干预。

对以下各项进行绘图：

功率/电压/频率标准

本周的时间/总产量/频率标准

又一示例：监视偏航系统的性能可能是令人感兴趣的，以便可能在其中单个涡轮机经历对于给定条件而言高度不寻常的激活模式的时段期间进行干预。

对以下各项进行绘图：

偏航方向/功率/偏航激活

在疾风条件或非常狂暴的风条件期间，可提高偏航激活计数。如果指示此类条件的警告在其正在发生的同时容易地可获得并且在作为数据分析功能的该事实之后不是的话，操作员可选择临时地降低涡轮机输出，以便延长偏航系统的寿命。高偏航激活计数可间接地指示在此类时间下的用于特定涡轮机的粗操作条件，并且降低功率参考或RPM可以是期望的选项，或者如果装置已由于其它原因而被削减，则进一步减少在非常不利的条件下操作的此类涡轮机上的功率，并让不同的涡轮机获得该差异。这可以导致设备的较长组合寿命，并且因此改善风力相对于其它能源的竞争性。

概括而言，本发明涉及：

1. 一种用于基于多个变量来定义性能掩模的方法。例如，基于偏航方向的功率曲线。　

2. 一种将实际性能与性能掩模相比较并发出警告或警报的方法。　

3. 一种自动地“学习”用于特定位置的适当的性能掩模的方法。　

4. 一种手动地编辑性能掩模的方法。　

5. 一种将实际测量数据与存储性能掩模之间的比较函数激活和去激活的方法。　

6. 一种基于测量值的导数来定义性能掩模的方法。　

7. 一种定义用于风力涡轮机子系统的性能掩模的方法。　

8. 一种定义用于风力发电场水平的性能掩模的方法。　

9. 一种建模的方法。

应注意的是术语“包括”不排除其它元件或步骤且冠词“一”或“一个”的使用不排除多个。并且可将与不同实施例相关联地描述的元素组合。还应注意的是不应将权利要求中的参考标号解释为限制权利要求的范围。

Claims (13)

1.一种用于监视包括风力涡轮机的发电系统的性能的方法，包括：

提供一组参考数据，该组参考数据指示性能参数与至少两个操作参数之间的对应；

接收用于性能参数与所述至少两个操作参数的测量值；

将接收到的测量值与该组参考数据相比较；以及

确定测量值是否偏离参考数据。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括如果测量值偏离参考数据，则生成警告信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考数据根据所述至少两个操作参数来定义用于性能参数的上限和/或下限。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，该组参考数据是通过以下各项提供的：

反复地测量性能参数和所述至少两个操作参数的对应值，

处理测量值，以及

存储已处理值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述性能参数涉及风力涡轮机子系统的性能、单个风力涡轮机的性能、或多个风力涡轮机的性能。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个操作参数涉及环境条件和/或风力涡轮机的可调整参数。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述性能参数是由单个风力涡轮机产生的功率或由多个风力涡轮机产生的总功率，并且其中，所述至少两个操作参数包括风速和风向。

8.一种用于监视包括风力涡轮机的发电系统的性能的设备，包括：

存储器，适于存储一组参考数据，该组参考数据指示性能参数与至少两个操作参数之间的对应；

测量单元，适于为性能参数与所述至少两个操作参数提供测量值；以及

处理单元，适于

将测量值与该组参考数据相比较，以及

确定测量值是否偏离参考数据。

9.根据权利要求8所述的设备，还包括警告单元，该警告单元适于在测量值偏离参考数据的情况下生成警告信号。

10.根据权利要求8所述的设备，还包括显示单元，其适于生成：

参考数据的至少一部分的3D表示，和/或

测量值的至少一部分的3D表示，和/或

参考数据的至少一部分和测量值的至少一部分之间的差的3D表示。

11.根据权利要求8所述的设备，其中，所述处理单元还适于：

对测量值施加建模或测量修正，

将已修正测量值与该组参考数据相比较，以及

确定已修正测量值是否偏离参考数据。

12.根据权利要求8所述的设备，其中，所述设备适于监视包括多个风力涡轮机的风场的每个风力涡轮机。

13.一种计算机可读数据载体，包括：

计算机程序，在计算机上可执行以便执行根据权利要求1所述的方法。