CN110017249B - 运行风力涡轮的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种运行风力涡轮的方法及确定风力涡轮构件中的疲劳的方法。运行风力涡轮的方法包括确定参考累积疲劳、确定运行时间、获得局部负载指示、确定实际累积疲劳、比较实际累积疲劳和参考累积疲劳以及控制风力涡轮的运行。确定风力涡轮构件中的疲劳的方法包括确定运行时间、获得风速、获得湍流强度、确定针对风速和湍流强度的每个组合的时间以及确定实际累积疲劳。在另一方面，还提供了配置成执行本文公开的任何方法的风力涡轮控制器。

Description

运行风力涡轮的方法
技术领域
本公开内容涉及运行风力涡轮的方法，且更具体地涉及鉴于一个或多个风力涡轮构件中的疲劳损坏来运行风力涡轮的方法。
背景技术
现代风力涡轮通常用于将电力供应至电网中。此类风力涡轮大体上包括具有转子毂和多个叶片的转子。转子设置成在叶片上的风的影响下旋转。转子轴的旋转直接地("直接驱动")或通过使用变速箱来驱动发电机转子。
可变速度的风力涡轮典型地可通过改变发电机转矩和叶片的桨距角来控制。结果，空气动力转矩、转子速度和生成的电力将变化。
风力涡轮和风力涡轮构件可设计成具有预期的设计寿命(例如，20年)。这意指风力涡轮预计在运行20年之后退役。在理想方案中，所有风力涡轮构件或大量风力涡轮构件在基本上相同的时刻(即，在风力涡轮的寿命末期)达到其各自寿命的末期。在此情况下，没有风力涡轮构件尺寸超标。每个构件正确设计尺寸，因此减小了风力涡轮的重量和成本。
然而，实际上，风力涡轮将并非总是准确地根据预期运行，因为例如实际运行期间的风况可与预期风况不同。因此，风力涡轮可经历比风力涡轮针对其设计的负载更高的负载或更低的负载。当在风力涡轮安装之前的时间段期间测得的现场风况与风力涡轮经历的实际风况不同时，这可能发生。这些差异例如可通过改变风况的架立在(一个或多个)风力涡轮前方的新物体(例如，安装在前一风场前方的新风场)产生。此外，在风场安装之前的相对较短时间期间执行的测量活动可能不会反映出风力涡轮在其寿命期间可经历的所有风况。
此类风况差异可导致风力涡轮达不到其设计寿命，这可需要修理构件或较早退役。备选地，实际风况与预期风况的差别还可导致风力涡轮经历低于预期的负载。风力涡轮上的负载可通过例如控制桨距角来改变，以便最大化或最小化输出功率。最大化输出功率大体上需要叶片捕获较高的能量，这不可避免地导致风力涡轮上的负载较高。
风力涡轮大体上设计成经得起两种极端情况，例如，阵风和幅度低于设计负载的循环负载。这些循环负载或疲劳负载可引起构件的故障。在一些情况下，当设计风力涡轮或特定风力涡轮构件(例如，风力涡轮塔架)时，疲劳负载可为最重要的负载。因此，确定风力涡轮中或风力涡轮构件中的实际疲劳损坏可允许延长风力涡轮或风力涡轮构件的寿命，或重新安排维护操作。
发明内容
在一方面，提供了一种运行风力涡轮的方法。该方法包括确定至少一个风力涡轮构件的参考累积疲劳，确定包括负载获得时段的至少一个风力涡轮构件的运行时间以及针对每个负载获得时段从至少一个风力涡轮构件获得局部负载指示。此外，该方法包括确定至少一个风力涡轮构件中的实际累积疲劳，包括通过对每个负载获得时段的局部负载指示加和来获得累积负载指示。该方法还包括比较实际累积疲劳与参考累积疲劳，以及至少基于比较实际累积疲劳与参考累积疲劳的结果来控制风力涡轮的运行。
在此方面，根据比较实际累积疲劳和参考累积疲劳的结果(即，确定至少一个风力涡轮构件具有大于还是小于预期累积疲劳的实际累积疲劳)来调整风力涡轮运行。因此，风力涡轮的可用性可通过例如以下得到改进：在具有大于设计寿命下的参考累积疲劳(例如，设计寿命下确定的理论累积疲劳的阈值)的实际累积疲劳的风力涡轮构件上计划维护操作，或延长具有小于设计寿命下的参考累积疲劳(例如，构件的设计寿命下预期的理论累积疲劳的阈值)的实际累积疲劳的风力涡轮构件的寿命。结果，可优化风力涡轮的运行且还可降低能量成本(COE)。
技术方案1. 一种运行(1)风力涡轮(200)的方法，包括：
确定(10)至少一个风力涡轮构件的参考累积疲劳；
确定(20)至少一个风力涡轮构件的包括负载获得时段的运行时间；
针对每个所述负载获得时段从所述至少一个风力涡轮构件获得(30)局部负载指示；
确定(40)所述至少一个风力涡轮构件中的实际累积疲劳，包括通过对每个所述负载获得时段的所述局部负载指示加和来获得累积负载指示；
比较(50)所述实际累积疲劳和所述参考累积疲劳；以及
至少基于比较所述实际累积疲劳和所述参考累积疲劳的结果来控制(60)所述风力涡轮(200)的运行。
技术方案2. 根据技术方案1所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，确定(40)实际累积疲劳包括至少基于来自所述至少一个风力涡轮构件的所述获得的局部负载指示来确定等效疲劳负载。
技术方案3. 根据技术方案1至技术方案2中任一项所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，从所述至少一个风力涡轮构件获得(30)局部负载指示包括：
获得(31)风速；
获得(32)湍流强度；以及
至少基于所述风速和所述湍流强度来计算负载获得时段期间的所述至少一个风力涡轮构件上的负载。
技术方案4. 根据技术方案3所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，从所述至少一个风力涡轮构件获得(30)局部负载指示包括：
获得(33)风切变数据；以及
在负载获得时段期间计算所述至少一个风力涡轮构件的负载进一步基于所述获得的风切变数据。
技术方案5. 根据技术方案3至技术方案4中任一项所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，从所述至少一个风力涡轮构件获得(30)局部负载指示包括：
获得(34)长度尺度湍流；以及
在负载获得时段期间计算所述至少一个风力涡轮构件的负载进一步基于所述获得的长度尺度湍流。
技术方案6. 根据技术方案3至技术方案5中任一项所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，从所述至少一个风力涡轮构件获得(30)局部负载指示包括：
获得(37)包括波浪方向、JONSWAP谱、波浪高度、波浪频率和潮汐中的至少一者的水参数；
在负载获得时段期间计算所述至少一个风力涡轮构件的负载进一步基于所述获得的水参数。
技术方案7. 根据技术方案3至技术方案6中任一项所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，计算所述至少一个风力涡轮构件上的负载包括确定(36)以下期间的时间：所述风力涡轮(200)在负载获得时段期间经历风速和湍流强度的每个组合，且确切地说是在负载获得时段期间经历风速、湍流强度以及风切变数据、长度尺寸湍流和水参数中的至少一者的每个组合。
技术方案8. 根据技术方案1至技术方案7中任一项所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，获得(30)局部负载指示包括确定(28)机舱定向。
技术方案9. 根据技术方案1至技术方案8中任一项所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，确定所述至少一个风力涡轮构件中的参考累积疲劳包括确定设计寿命下的参考累积疲劳。
技术方案10. 根据技术方案9所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，确定所述至少一个风力涡轮构件中的参考累积疲劳包括确定参考累积疲劳趋势。
技术方案11. 根据技术方案9至技术方案10中任一项所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，控制(60)所述风力涡轮的运行包括：
当所述实际累积疲劳超过设计寿命下的所述参考累积疲劳时，在所述至少一个风力涡轮构件上执行维护操作。
技术方案12. 根据技术方案9至技术方案11中任一项所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，控制(60)所述风力涡轮的运行包括：
当设计寿命下的所述参考累积疲劳大于所述实际累积疲劳时，延长所述至少一个风力涡轮构件的预期寿命。
技术方案13. 根据技术方案10至技术方案12中任一项所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，控制(60)所述风力涡轮的运行包括：
当所述实际累积疲劳超过所述参考累积疲劳趋势时，对所述风力涡轮(200)降额来减小所述至少一个风力涡轮构件上的负载。
技术方案14. 根据技术方案10至技术方案13中任一项所述的运行(1)风力涡轮(200)的方法，其特征在于，控制(60)所述风力涡轮的运行包括：
当实际累积疲劳低于所述参考累积疲劳趋势时，对所述风力涡轮(200)升额。
技术方案15. 一种用于控制风力涡轮(200)的运行的风力涡轮控制器(240)，其中所述风力涡轮控制器(240)配置成：
确定包括负载获得时段的至少一个风力涡轮构件的运行时间；
针对每个所述负载获得时段从所述至少一个风力涡轮构件获得局部负载指示；
通过对每个所述负载获得时段的所述局部负载指示加和来获得累积负载指示，确定所述至少一个风力涡轮构件中的实际累积疲劳；
获得参考累积疲劳；
比较所述实际累积疲劳和所述参考累积疲劳；以及
至少基于比较所述累积疲劳和所述参考累积疲劳的结果来控制所述风力涡轮(240)的运行。
附图说明
下文将参照附图来描述本公开内容的非限制性实例，在附图中：
图1示出了根据一个实例的风力涡轮的透视图；
图2示出了根据一个实例的风力涡轮的机舱的详细内部视图；
图3示出了根据一个实例的运行风力涡轮的方法的流程图；
图4示出了运行风力涡轮的方法的实例的流程图；
图5示出了运行风力涡轮的方法的实例的流程图；
图6示出了确定风力涡轮构件中的疲劳的方法的实例的流程图；
图7示出了确定风力涡轮构件中的疲劳的方法的实例的流程图。
具体实施方式
在这些附图中，使用相同参考标记来表示匹配的元件。
本文的构件的运行时间应意指构件已经运行的时间。
构件的设计寿命应意指构件的预期最大寿命。
本文的参考累积疲劳应优选意指风力涡轮(构件)预期经历的理论疲劳负载(在具有或没有安全系数的情况下)的累积。
设计寿命下的参考累积疲劳应意指风力涡轮(构件)在其设计寿命期间预期经历的累积理论疲劳负载(在具有或没有安全系数的情况下)。
参考累积疲劳趋势应意指指示从风力涡轮(构件)运行开始直到设计寿命的理论预期疲劳负载(在具有或没有安全系数的情况下)的累积。
运行时间下的参考累积疲劳应意指风力涡轮(构件)已经运行的时间期间的累积理论预期疲劳负载(在具有或没有安全系数的情况下)。
实际累积疲劳是风力涡轮(构件)在其运行时间期间经历的实际疲劳负载。
图1示出了风力涡轮200的一个实例的透视图。如图所示，风力涡轮200包括从支承表面211延伸的塔架210、安装在塔架210上的机舱220以及联接到机舱220的转子230。转子230包括可旋转的毂231和联接到毂231且从毂231向外延伸的至少一个转子叶片232。例如，在所示实施例中，转子230包括三个转子叶片232。然而，在备选实施例中，转子230可包括多于或少于三个的转子叶片232。各个转子叶片232可围绕毂231间隔开，以便于旋转转子230来允许来自风的动能转成可用的机械能，且随后转成电能。例如，毂231可能够旋转地联接至定位在机舱220内的发电机221(图2)，以允许产生电能。
风力涡轮200还可包括在机舱220内居中设置的风力涡轮控制器240。然而，在其它实例中，风力涡轮控制器240可位于风力涡轮200的任何其它构件内或风力涡轮外的位置处。此外，控制器240可通信地联接至风力涡轮200的任何数目的构件，以便控制此类构件的运行和/或确定此类构件的实际累积疲劳。在一些实例中，控制器可进一步配置成在风力涡轮构件上执行维护操作。在一些实例中，风力涡轮控制器可通信地联接至传感器，以用于获得风速或湍流强度。下文将进一步详细阐释风力涡轮控制器。
图2示出了图1中的风力涡轮200的机舱220的一个实例的简化内部视图。如图所示，发电机221可设置在机舱220内。大体上，发电机221可联接至风力涡轮200的转子230，以用于由转子230生成的旋转能来生成电力。例如，转子230可包括主转子轴222，其联接至毂231以与其一起旋转。发电机221然后可联接至转子轴222，使得转子轴222的旋转驱动发电机221。例如，在所示实施例中，发电机221包括发电机轴223，其经由变速箱224可旋转地联接至转子轴222。应当认识到的是，转子轴222、变速箱223和发电机221大体上可由定位在风力涡轮塔架210的顶部上的支承框架或台板225支承在机舱220内。
叶片232联接至毂231，其中变桨轴承在叶片232与毂231之间，且叶片232可在促动桨距系统233时执行相对于毂231的相对旋转移动。
图3为根据一个实例的运行1风力涡轮200的方法的流程图。
在框10处，确定至少一个风力涡轮构件的参考累积疲劳。此参考累积疲劳应优选意指至少一个风力涡轮构件预期经历的理论疲劳负载的累积。
在一些实例中，参考累积疲劳可包括安全系数，例如，至少一个风力涡轮构件的理论累积疲劳的阈值。根据此方面，实际累积疲劳可与参考累积疲劳相比较。
参考累积疲劳且因此理论累积疲劳基于针对设计和/或分析风力涡轮和其构件的结构行为而执行的理论疲劳模拟。例如，可考虑构件的形状和材料来用于模拟参考累积疲劳。
在一些实例中，这些模拟可考虑特定现场，即，考虑特定预期或设计的风况。在这些实例中的一些中，参考累积疲劳可通过考虑风力涡轮预期在风速和湍流强度的若干组合下工作期间的时间来确定。这些风速和湍流强度可从风场测量活动或从其它经验测量中获得。
可获得设计寿命下的参考累积疲劳，例如，设计寿命下计算的理论累积疲劳的阈值。根据此方面，设计寿命下的参考累积疲劳可用于确定至少一个风力涡轮构件的实际累积疲劳相对于疲劳设计极限(即，设计寿命下的理论累积疲劳)的情况。例如，如果构件的设计寿命是20年，则设计寿命下的参考累积疲劳是风力涡轮构件在这20年期间预期经受的累积理论疲劳负载(在具有或没有安全系数的情况下)。
在一些实例中，可获得参考累积疲劳趋势。参考累积疲劳趋势是指示风力涡轮构件在其设计寿命期间(即，从构件运行开始直到设计寿命)预期经受的理论预期疲劳负载的累积的曲线或直线。该曲线或直线指示设计寿命期间的参考累积疲劳的演变。因此，曲线或直线包括设计寿命下的参考累积疲劳。参考累积疲劳趋势可包括安全系数。
在一些实例中，可通过内插设计寿命下的参考累积疲劳来确定参考累积疲劳。在其它实施例中，参考累积疲劳趋势可通过模拟确定。
因此，可根据参考累积疲劳趋势确定设计寿命期间的任何时间的参考累积疲劳。因此，可从根据曲线或直线，即，根据参考累积疲劳趋势，确定运行时间(即，构件已经运行的时间，例如，7年)下的参考累积疲劳。在这些实例中，因此，可基于运行时间和参考累积疲劳趋势确定运行时间下的参考累积疲劳。
运行时间内的此理论累积疲劳意指运行时间期间的风力涡轮构件的预期累积疲劳。
在一些实例中，理论累积疲劳和参考累积疲劳可相同。在一些实例中，设计寿命下的参考累积疲劳可对应于设计寿命下的理论累积疲劳的80%到100%之间的值。
框20处表示确定至少一个风力涡轮构件的运行时间。运行时间包括负载获得时段。在框30处表示针对每个负载获得时段从至少一个风力涡轮构件获得局部负载指示。在每个负载获得时段期间，可获得负载指示，因此，在每个负载获得时段中获得的每个负载指示是局部负载指示。此局部负载指示可通过下文所述的任何方法获得，例如，通过获得风速和湍流强度并确定风速和湍流强度的每个组合的时间，或通过从风力涡轮控制器估计负载。框40表示确定累积疲劳，即，实时累积疲劳，且包括通过对每个负载获得时段的局部负载指示加和来获得累积负载指示。累积负载指示表示负载获得时段中获得的所有局部负载指示的累积，即，运行时间期间的累积负载指示。
该实际累积疲劳可由不同方法确定。例如，累积疲劳可通过至少基于来自至少一个风力涡轮构件的获得的累积负载指示确定等效疲劳负载来计算。该等效疲劳负载可由不同方法确定。在此方面，对在运行时间期间的不同负载获得时段中确定的等效疲劳负载加和。然后，可针对运行时间获得实时累积疲劳。
在框50处，比较累积疲劳(即，根据实际负载确定)和参考累积疲劳。然后，在框60处，至少部分地基于此比较的结果来控制风力涡轮的运行。
在框20处，确定至少一个风力涡轮构件的运行时间。运行时间限定为构件已经工作的时间。运行时间大体上与构件从其安装起已经工作的总时间一致。然而，如果执行特定维护操作，例如更换经历疲劳负载的风力涡轮构件的元件，则可重置运行时间。如果更换构件，则相应地重置该构件的运行时间。在一些实例中，构件的最大运行时间可为20年。
运行时间包括负载获得时段，其为获得局部负载指示的时段。负载获得时段可例如为1分钟到120分钟，特别是大约10分钟。负载获得时段的总时间与构件的运行时间一致。
如果监测不同的构件，则运行时间和疲劳负载可对于它们中的每个是不同的，例如，一个构件可在20,000小时的运行之后被更换，且然后，在更换构件之后，运行时间将从0开始，且另一个构件在40,000小时的运行之后仍可工作。
在框30处，获得针对每个负载获得时段的来自至少一个风力涡轮构件的局部负载指示。在一些实例中，局部负载指示可从任何风力涡轮构件获得。例如，至少一个风力涡轮构件可为风力涡轮叶片、毂、塔架、变速箱或主轴。在一些实例中，获得局部负载指示可包括从风力涡轮构件获得负载。负载还可仅从风力涡轮构件的一部分(如，从塔架底座或从叶片根部附接部分)获得。
在一些实例中，从至少一个风力涡轮构件获得局部负载指示可包括用传感器测量至少一个风力涡轮构件上的负载。
例如，至少一个风力涡轮构件可为塔架、至少一个转子叶片、毂、传动系或桨距系统。用于测量负载的传感器可为应变仪、加速计等。用于测量这些构件中的负载的传感器可直接地安装在构件上或安装在构件中。对于转子叶片，例如，可从这些测量中确定在襟翼上(flapwise)和/或在边缘上(edgewise)的弯矩。对于塔架，例如，测得的负载可为塔架的底部处的前后弯矩。备选地或此外，可测量侧向弯矩。对于传动系，可测量转子轴中或变速箱的位置处的弯曲负载。对于桨距系统，可感测变桨电机的一个或多个负载。因此，可获得所选的构件中的所选负载的数据时间序列。
备选地，从至少一个风力涡轮构件获得局部负载指示可包括估计至少一个风力涡轮构件上的负载。负载可由风力涡轮控制器基于与测得的外部条件组合的风力涡轮的运行变量来估计。在一些实例中，例如，负载可由风力涡轮控制器，基于桨距角、电力输出、风力涡轮转子的转速和风力涡轮转子的转矩中的一者来估计。在一些实例中，测量发电机的功率输出和叶片的桨距角允许确定施加至风力涡轮的负载。然后，在例如通过风力涡轮控制器关联这些负载之后，可估计施加至风力涡轮构件的负载。备选地，可根据桨距角和风力涡轮转子的转速来估计风力涡轮上的负载。在其它实例中，可根据转矩和风力涡轮转子的转速获得风力涡轮上的负载。
通过风力涡轮控制器估计风力涡轮上的负载且然后计算这些负载如何影响至少一个风力涡轮构件提供了用于从风力涡轮构件获得负载指示(例如，来自风力涡轮构件的负载)的可靠方法。在此方面，当间接地获得负载时，不再需要将负载传感器设在构件中来用于直接地测量负载。负载传感器如应变仪可能需要每6到24个月就更换，并定期校准。此外，将应变仪安装在待监测的每个构件上大体上可需要专业技术，且劳动强度很大。此外，仅在具有应变仪的那些构件中测量负载。因此，测量负载可相对昂贵。因此，估计至少一个风力涡轮构件上的负载提高了从至少一个风力涡轮构件获得负载的可靠性和稳定性。此外，这些运行参数大体上在所有风力涡轮中测得，且因此可不需要附加的传感器。
在一些实例中，负载传感器(例如，应变仪)可在风力涡轮运行的头几个月(例如，在头6个月)期间安装在待监测的一些构件上，以用于校准风力涡轮控制器如何估计风负载。
在一些其它实例中，风力涡轮构件上或一些构件上的负载可通过直接地测量负载而获得，而另一个风力涡轮构件或一些其它构件上的负载可通过估计负载而获得。
在其它实例中，在预定时间段期间从至少一个构件获得局部负载指示可包括获得风速和湍流强度，且然后例如通过至少基于所述风速和风湍流来在负载获得时段期间在至少一个构件上执行气动弹性模拟计算负载。
在这些实例中，获得风速可包括根据桨距角、电力输出、风力涡轮转子的转速、风力涡轮转子的转矩中的至少一者确定风速。因此，风速可由风力涡轮控制器从风力涡轮运行参数获得。备选地或此外，风速可由风传感器直接地测得。
在一些实例中，可通过用湍流传感器测量湍流强度来获得湍流强度。激光雷达可为湍流传感器的实例。备选地，湍流强度可根据风力涡轮转子的转速的变化或根据发电机转子的转速的变化获得。风力涡轮控制器可根据转速的变化(例如，纹波(ripple))确定湍流强度。
在一些其它实例中，可从布置在不同高度处的一系列风速计来获得湍流强度。此系列的风速计可布置在风力涡轮塔架上或安装在风场中的测量桅杆上。具有若干风速计的测量桅杆可确定影响风场的风的湍流。然后，风场的每个风力涡轮的风场控制器或风力涡轮控制器可计算影响每个风力涡轮的湍流强度。该计算可考虑每个风力涡轮的位置，以及一些风力涡轮如何影响由其它风力涡轮接收到的风，例如尾流。
在获得风速和湍流强度之后，风力涡轮控制器可例如借助于气动弹性模拟计算负载获得时段期间风力涡轮构件上的负载。此负载计算可包括确定风力涡轮在负载获得时段期间经历风速和湍流强度的每个组合期间的时间。然后，负载指示可从至少一个风力涡轮构件或从若干风力涡轮构件获得。
在这些实例中，可使用矩阵和/或查找表来计算以下期间的时间：风力涡轮构件在整个运行时间期间和/或在特定负载获得时段期间的风速和湍流强度的组合下运行。一旦确定每个风速和湍流的时间，则可与使用如IEC 64100-1第4版中所述的给定风速的预定韦伯分布获得的相似的方式获得风力涡轮构件上的负载。然而，替代使用预定韦伯分布，使用实时风速和湍流强度作为输入。因此，更精确地计算负载。
在此方面，确定风力涡轮在风速和湍流强度的特定组合下运行期间的总时间指示风力涡轮在负载获得时段的总时间期间(即，构件的运行时间)经历的负载。因此，确定风力涡轮在至少风速和湍流强度的特定组合下运行期间的时间可为来自至少一个风力涡轮构件的负载指示。
根据此方面，气动弹性模拟可用于确定风速、湍流强度的给定组合的负载和该组合的时间。这些模拟可提前执行。例如，在设计阶段期间，可提前模拟时间、风速和湍流强度的若干组合，以在风构件经历这些组合中的一个时估计风构件上的负载。
除风速和湍流强度之外，还可获得风切变数据和/或长度尺度湍流。风切变可限定为风速沿地面水平面上方的高度的变化。长度尺度湍流可限定为湍流的波长。在此方面，可计算风力涡轮构件在风速、湍流强度和风切变数据和/或长度尺度湍流的每个组合下运行期间的时间。因此，可更准确地确定风力涡轮构件上的负载指示，例如负载。
在一些实例中，可从布置在不同高度处的一系列风速计获得风切变。此系列的风速计可布置在安装在风场中的测量桅杆上。备选地，激光雷达可用于获得风切变数据。
在一些实例中，可从测量桅杆获得长度尺度湍流。可通过分析由测量桅杆的风速计确定的风速的频率来获得风的长度尺度湍流。如在获得湍流强度时，影响风力涡轮的长度尺度湍流可根据由测量桅杆获得(即，从风场获得)的长度尺度计算，并且将风场配置(例如，每个风力涡轮的位置、影响每个风力涡轮的尾流或影响风流的其它结构)考虑在内而针对每个风力涡轮得到。备选地，激光雷达可用于获得风切变数据。
在离岸应用中，除风况外，还可将水条件考虑在内。风向和波浪方向可在离岸风力涡轮中不同。由于由风况和由水条件产生的负载的频率和/或大小可不同，故这些负载可以不同方式影响风力涡轮构件。为了将这些方面考虑在内，可获得波浪方向、波浪高度、波浪能量、波浪频率或潮汐。可确定针对风参数(例如，风速和湍流强度)和水参数的每个组合的时间。根据此方面，可确定JONSWAP(北海联合波浪项目)谱。JONSPWAP谱是限定具有波浪频率的波浪能在海洋内的分布的经验关系。JONSWAP谱可由浮标获得。此外，其它水参数也可由浮标获得。
因此，从至少一个风力涡轮构件获得局部负载指示可包括获得包括波浪方向、JONSWAP谱、波浪高度、波浪频率和潮汐中的至少一者的水参数；负载获得时段期间至少一个风力涡轮构件的计算负载进一步基于获得的水参数。
在此方面，可计算风力涡轮构件在风速、湍流强度和/或风切变数据和/或长度尺度湍流和/或波浪方向和/或JONSWAP谱和/或波浪高度和/或波浪频率和/或潮汐的每个组合下运行期间的时间。即是说，计算至少一个风力涡轮构件上的负载可包括确定以下期间的时间：风力涡轮在负载获得时段期间经历风速和湍流强度的每个组合，且确切地说是在负载获得时段期间经历风速、湍流强度以及风切变、长度尺度湍流和水参数(例如，波浪方向和/或JONSWAP谱和/或波浪高度和/或波浪频率和/或潮汐)中的至少一者的每个组合。
因此，可更准确地获得负载指示，例如，将风况和波浪条件二者考虑在内的离岸风力涡轮中的风力涡轮构件上的负载。
针对特定负载获得时段的局部负载指示可由本文所述的任何方法获得。确定实际累积疲劳可包括获得针对最后负载获得时段的局部负载指示，以及从风力涡轮控制器取得针对先前负载获得时段的先前获得的局部负载指示。每个时段的局部负载指示因此可存储在风力涡轮控制器中或可用于此目的的任何服务器中。
在获得局部负载指示包括至少获得负载获得时段期间(例如，大约10分钟期间)的风速和湍流强度的情况下，局部负载指示和针对风速和湍流强度的每个组合的时间可存储在控制器中或附加的服务器中。
在所有负载获得时段期间从构件获得负载之后，如框40处所示，确定运行时间期间的构件中的实际累积疲劳。为了确定实际累积疲劳，若干局部负载指示(例如，不同时间段期间获得的负载)累积来获得运行时间期间的实际累积疲劳。因此，在先前预定时间中从构件获得的负载可存储在风力涡轮控制器中。此外，可存储风速、湍流强度和构件经历风速和湍流强度的特定组合期间的时间。
在一些实例中，可存储风速、湍流强度、波浪方向、波浪高度、波浪频率以及构件经历风速、湍流强度、波浪方向、波浪高度和波浪频率的特定组合期间的时间。
在至少根据风速和湍流强度获得负载的一些实例中，可通过计算风力涡轮在运行时间期间经历风速和湍流强度的每个组合期间的时间来获得实际累积疲劳。在此方面，预定时间段期间的每个组合的时间可加至针对先前时段的每个组合的先前计算的时间，以便得到风力涡轮在运行时间期间在风速和湍流强度的组合下运行期间的总时间。在确定针对运行时间期间的风速和湍流的每个组合的时间之后，可确定构件或一些构件的实际累积疲劳。模拟可用于解释不同的随机风况，例如具有相同风速和湍流的平均值的不同湍流分布，以用于确定风力涡轮构件中的实际累积疲劳。
在一些实例中，确定实际累积疲劳可包括至少基于来自至少一个风力涡轮构件的获得的局部负载指示来确定等效疲劳负载。可独立于用于获得负载指示的方法来确定等效疲劳负载。即是说，负载指示可通过下者中的任一个获得：直接地测量构件中的负载；通过测量风力涡轮的运行参数估计负载；通过测量风速和湍流来计算负载；以及通过间接地确定风速和/或湍流来计算负载。因此，若干等效疲劳负载(它们中的每个在不同时间段期间(即，针对每个负载获得时段)确定)可累积来获得运行时间期间的实际累积疲劳。因此，先前时段中确定的等效疲劳负载可存储在风力涡轮控制器中。
等效疲劳负载在一时段期间(例如，10分钟的时间序列)根据施加到风力涡轮构件的负载在单个恒定幅度的应力范围内转化可变幅度的应力，这在相同的循环次数内会造成等同的损坏。等效疲劳负载可由若干方法获得，如时域中的雨流循环计数算法或使用诸如Dirlik方法的光谱技术。
在一些实例中，可通过将雨流循环计数算法应用于获得的负载值以确定针对每个获得负载的负载范围下的循环次数来获得等效疲劳负载。此雨流循环计数算法基于确定和计算峰值负载。通过确定和计算峰值，负载可分解成不同大小的各种次数的循环。然后，可获得针对一时段(例如，负载获得时段)的等效疲劳负载。
在备选实例中，可通过例如应用Dirlik方法来获得等效疲劳负载。在此方法中，可计算负载获得时段期间至少一个构件的负载的实际功率谱密度。然后使用概率密度函数来计算和加权施加至至少一个构件的每个负载的实际功率谱密度。然后，可获得等效疲劳负载。基于光谱分析计算等效疲劳负载的方法(例如，Dirlik方法)不如基于时域的方法精确。然而，这些方法不像雨流循环计数算法那样需要巨大的计算能力来在风力涡轮中实时地实施其。因此，Dirlik方法比基于时域的方法更简单且更廉价。例如，时域和光谱方法的比较可在P. Ragan 和L. Manuel的"使用时域和光谱方法比较风力涡轮疲劳负载的估计(Comparing Estimates of Wind Turbine Fatigue Loads using Time-Domain andSpectral Methods)"(风力工程，2007年31卷2号)中找到。
在一些实例中，确定等效疲劳负载可包括确定损坏等效负载和/或负载持续时间分布。
在一些实例中，确定实际累积疲劳可将一些事件(如，起动、停机或电网损失)考虑在内，因为这些事件可增大疲劳。
在一些实例中，运行风力涡轮的方法还可包括确定机舱定向。以此方式，实际累积疲劳可至少基于获得的负载指示和机舱定向。这在以下那些情况下可特别相关：在其期间，局部负载指示根据风速和湍流强度获得期间。以此方式，可确定风力涡轮构件上的负载的方向，且因此可更精确地确定实际累积疲劳。
在框50处，比较实际累积疲劳(即，根据实际负载确定)和参考累积疲劳。
然后，在框60处，至少基于比较至少一个风力涡轮构件中的累积疲劳和参考累积疲劳的结果来控制风力涡轮的运行。
因此，风力涡轮运行可根据此比较结果来改变。
在一些实例中，可获得参考累积疲劳趋势。例如，可根据模拟来获得参考累积疲劳趋势。参考累积疲劳趋势为直线或曲线，其指示从构件理论上开始运行时到设计寿命结束的理论疲劳负载(在具有或没有安全系数的情况下)的演变。
运行风力涡轮的方法可包括比较实际累积疲劳趋势和参考累积疲劳趋势。
因此，可至少基于参考累积疲劳趋势和至少一个风力涡轮构件的运行时间来确定运行时间下的参考累积疲劳。
因此，运行风力涡轮的方法可包括至少基于运行时间且基于至少一个风力涡轮构件的参考累积疲劳趋势来确定至少一个风力涡轮构件的运行时间下的参考累积疲劳。
根据该方面，不但确定了构件相对于设计寿命下的参考累积疲劳的状况，而且确定了构件相对于运行时间下的参考累积疲劳(即，针对该运行时间预期的参考累积疲劳)的状况。
运行时间下的此参考累积疲劳可通过内插设计寿命(例如，20年)下累积的参考大小或通过确定对应于运行时间(例如，5年)的参考累积疲劳趋势的大小来计算。
在参考累积疲劳趋势大于实际累积疲劳的情况下，风力涡轮可更有力地运行，以便增大输出功率，因为实际疲劳小于预期。在这些实例中，风力涡轮构件中的运行时间下的参考累积疲劳也大于实际累积疲劳。
因此，在一些实例中，控制风力涡轮的运行可包括在参考累积疲劳趋势大于实际累积疲劳时对风力涡轮升额。
当对风力涡轮升额时，风力涡轮受控制而以较高负载为代价产生更多能量。以此方式，可调整桨距角，以便接收较高的负载，这意味着较高输出功率和较高负载两者。在一些实例中，在构件中的或所有所选构件的实际累积疲劳保持低于参考累积疲劳趋势时，可保持此升额策略。因此，可增加功率产出。
在一些实例中，还可计算特定运行时间段期间参考累积疲劳趋势的倾斜和实际累积疲劳的倾斜。比较这些倾斜，可较早地检测到构件的故障。
此外或备选地，该方法可包括在设计寿命下的参考累积疲劳(例如，具有安全系数的设计寿命结束时的理论累积疲劳)大于实际累积疲劳时延长至少一个风力涡轮构件的寿命。当实际累积疲劳比设计寿命下的参考累积疲劳(例如，理论累积疲劳的阈值)更低时，或实际累积疲劳的趋势低于参考累积疲劳趋势时，可延长构件的寿命。结果，可提高输出功率和可用性，且因此可降低风力涡轮的能量成本。
在风力涡轮构件的累积疲劳超过参考累积疲劳趋势的情况下，可调整风力涡轮的运行。超过参考累积疲劳意味着运行时间下的参考累积疲劳也低于实际累积疲劳。
在一些实例中，该方法可包括在实际累积疲劳超过或大于参考累积疲劳趋势时，对风力涡轮降额来减小至少一个风力涡轮构件的负载。
当对风力涡轮降额时，调整桨距角来减小风力涡轮上且因此风力涡轮的一个或多个构件上的负载，例如，减小推力。此负载减小意味着输出功率减小。在一些实例中，可减小发电机的转速或转矩。
在一些实例中，控制风力涡轮的运行可包括在实际累积疲劳超过设计寿命下的参考累积疲劳(例如，设计寿命下的理论累积疲劳的阈值)时执行至少一个风力涡轮构件的维护操作。结果，可提前避免构件的非预期故障。因此，可提高风力涡轮的可用性。
此外或备选地，该方法可包括在实际累积疲劳大于参考累积疲劳趋势时执行维护操作。
在一些实例中，维护操作可为修理构件或构件的一部分。在其它实例中，维护操作可为更换或置换构件或构件的一部分。
图4示出了根据一个实例的运行1风力涡轮200的方法的流程图。
如图3中，在框10处，确定至少一个风力涡轮构件的参考累积疲劳。在框20处，确定至少一个风力涡轮构件的运行时间。在框31和32处，分别表示获得风速和获得湍流强度。风力涡轮在运行时间期间经历至少风速和湍流强度的每个组合期间的时间在框36处确定。框35是可选的。在框35处，可确定机舱定向。机舱定向可由风力涡轮控制器例如通过比较机舱定向和固定点来确定。根据图4，框31,32和36和可选的35允许从风力涡轮构件获得负载指示。在框40处，至少基于运行时间期间的针对至少风速和湍流强度(且可选包括机舱定向)的每个组合的确定时间，确定实际累积疲劳，即，实时累积疲劳。
如参照图3所述的，在框50处，比较实际累积疲劳和理论累积疲劳，且在框60处，至少基于此比较的结果来控制风力涡轮的运行。
风速和湍流强度可由参照图3所述的任何方法来获得。在该时间段(例如，负载获得时段)期间获得一系列风速和湍流强度之后，该方法可包括确定风力涡轮在运行时间期间经历的风速和湍流强度的每个组合期间的时间。在图4中，这包括将该时间段期间的至少风速和湍流强度的每个组合的时间以一种方式加至至少风速和湍流强度的每个组合的之前计算的时间，使得可确定运行时间(例如，从构件安装起)内风速和湍流强度的每个组合的总时间。可使用矩阵和/或查找表来计算这些运行。然后，确定风速和湍流的每个组合的时间，且因此获得累积负载指示。在此方面，在运行时间期间作用于风力涡轮构件上的负载可以与使用如IEC 64100-1第4版中所述的针对给定风速的预定韦伯分布获得那样的相似的方式获得。然而，将实时风速和湍流强度考虑在内，而不使用预定韦伯分布。因此，更精确地计算负载，且因此更精确地获得负载指示。
在此方面，确定风力涡轮在至少风速和湍流强度的特定组合下运行期间的总时间表示或指示风力涡轮在构件的运行时间期间经历的负载，即，累积的负载指示。
可选地，可确定机舱的定向，且机舱定向可为用来获得负载指示的输入。以此方式，矩阵也可针对风速和湍流的每个组合存储机舱的定向。因此，可更准确地确定风速和湍流对(一个或多个)风力涡轮构件的影响。
图5示出了运行风力涡轮1的方法的实例的流程图。
在图5中表示的方法中，除在框31处获得风速和在框32处获得湍流强度之外，该方法还包括在框33处获得风切变，以及在框35处确定机舱定向。该方法可选地包括在框34处获得长度尺度湍流。如关于图4所述的，在框36处，该方法包括确定风力涡轮经历至少风速、湍流强度、风切变和机舱定向的每个组合期间的时间。可选地，此组合还可包括长度尺度湍流。
在其它实例中，可获得风速、湍流强度、长度尺度湍流和机舱定向。因此，该方法包括确定风力涡轮经历至少风速、湍流强度、长度尺度湍流和机舱定向的每个组合期间的时间。
将风切变和长度尺度湍流考虑在内来确定风力涡轮期间经历的负载提高了获得作用于风力涡轮构件上的疲劳负载的准确性。
在一些实例中，运行风力涡轮的方法可包括根据本文所述的任何实例确定风力涡轮构件中的疲劳的方法。
在另一方面，提供了一种确定风力涡轮构件中的疲劳的方法。
图6示出了表示根据一个实例确定100风力涡轮构件中的疲劳的方法的流程图。在框20处，该方法包括确定具有多个负载获得时段的至少一风力涡轮构件的运行时间。该方法还包括在框31处获得针对每个负载获得时段的风速，以及在框32处获得针对每个负载获得时段的湍流强度。确定每个负载获得时段的风速和湍流强度的组合。此外，方法包括在框36处确定运行时间期间针对风速和湍流强度的每个组合的时间。
在一些实例中，可通过累积以下时间来确定这些时间：在其期间风力涡轮经历针对运行时间期间的不同负载获得时段确定的至少风速和湍流强度中的每个。运行时间可分成不同负载获得时段。因此，涡轮在运行时间期间经历的风速和湍流强度的特定组合期间的总时间是不同负载获得时段期间的部分时间的累积。
框35是可选的。在框35处确定机舱定向。可根据本文公开的任何实例来获得风速、湍流强度和机舱定向。
此外，在框40处，方法包括至少基于针对风速和湍流强度(且可选包括机舱定向)的组合的确定时间来确定风力涡轮构件的实际累积疲劳。可根据本文公开的任何实例来确定风力涡轮构件的实际累积疲劳。在一些实例中，确定构件的实际累积疲劳可包括累积(例如，加和)针对负载获得时段确定的风速和湍流强度的每个组合的时间。
在一些实例中，确定风力涡轮构件中的实际累积疲劳的方法还可包括类似于关于图5中表示的方法所述那样获得风切变和/或长度尺度湍流。在这些实例中，确定针对风速和湍流强度的每个组合的时间外，还包括确定机舱定向、风切变和长度尺度湍流中的至少一者。
在一些实例中，一种确定风力涡轮构件中的实际累积疲劳的方法还可包括以类似于前文所述的方式获得波浪方向和/或波浪高度和/或波浪频率。
图7示出了表示根据一个实例确定100风力涡轮构件中的疲劳的方法的流程图。在框20处，该方法包括确定至少一风力涡轮构件的具有多个负载获得时段的运行时间。该方法还包括在框31处获得针对每个负载获得时段的风速，在框32处获得针对每个负载获得时段的湍流强度，以及在框37处获得至少一个水参数。确定针对每个负载获得时段的风速、湍流强度和至少一个水参数的组合。此外，该方法包括框36处的运行时间期间的针对风速、湍流强度和至少一个水参数的每个组合的时间。
水参数可为波浪方向、JONSWAP谱、波浪高度、波浪频率和潮汐中的至少一者。
在一些实例中，可确定风速、湍流强度、波浪方向、波浪高度和波浪方向的组合。该方法还可包括运行时间期间的针对风速、湍流强度、JONSWAP谱和波浪方向的组合中的每个的时间。
在一些实例中，还可考虑风切变和/或长度尺度。在此方面，确定风力涡轮构件中的疲劳可包括确定针对每个负载获得时段的风速、湍流强度、至少一个水参数(例如，波浪方向和/或JONSWAP谱和/或波浪高度和/或波浪频率和/或潮汐)以及风切变数据和长度尺度湍流中的至少一者的组合。此外，该方法可包括确定运行时间期间的风速、湍流强度、至少一个水参数(例如，波浪方向和/或JONSWAP谱、波浪高度和/或波浪频率和/或潮汐)以及风切变数据和长度尺度湍流中的至少一者的每个组合的时间。该方法还可包括至少基于针对这些组合的确定时间来确定风力涡轮构件中的实际累积疲劳。
在另一方面，提供了一种在风力涡轮构件上执行维护操作的方法。该方法包括确定风力涡轮构件的参考累积疲劳，以及确定包括负载获得时段的风力涡轮构件的运行时间。此外，该方法包括针对每个负载获得时段从风力涡轮构件获得局部负载指示，以及确定风力涡轮构件中的实际累积疲劳，其包括通过对每个负载获得时段的局部负载指示加和来获得累积负载指示。比较实际累积疲劳和参考累积疲劳。该方法还包括当实际累积疲劳超过参考累积疲劳时在风力涡轮构件上执行维护操作，确切地说是置换风力涡轮构件。
在一些实例中，确定风力涡轮构件中的参考累积疲劳包括确定设计寿命下的参考累积疲劳。在这些实例中，可比较实际累积疲劳和设计寿命下的参考累积疲劳。当实际累积疲劳超过设计寿命下的参考累积疲劳时，执行维护操作。在这些实例中，设计寿命下的参考累积疲劳包括安全系数。
在一些实例中，确定风力涡轮中的参考累积疲劳还包括确定参考累积疲劳趋势。
在一些实例中，维护操作可为修理构件或构件的一部分。在其它实例中，维护操作可为更换或置换构件或构件的一部分。
在又一方面，提供了风力涡轮控制器(图1中的240)，其配置成执行本文描述的运行风力涡轮或在风力涡轮构件上执行维护操作的任何方法。风力涡轮控制器配置成确定至少一个风力涡轮构件的包括负载获得时段的运行时间，以及针对每个负载获得时段从至少一个风力涡轮构件获得局部负载指示。此外，风力涡轮控制器配置成通过对负载获得时段的局部负载指示(例如，通过存储先前时段的数据)加和而获得累积负载指示来确定至少一个风力涡轮构件中的实际累积疲劳。风力涡轮控制器进一步配置成获得至少一个风力涡轮构件的参考累积疲劳。此外，风力涡轮控制器配置成比较实际累积疲劳和参考累积疲劳，且至少基于比较累积疲劳和参考累积疲劳的结果来例如通过以下控制风力涡轮的运行：发送信号至变桨控制器，或发送消息至用户来安排维护操作。该维护警报可由风力涡轮控制器，或由连接至存储所有风力涡轮数据的SCADA的服务器生成。
风力涡轮控制器可包括一个或多个处理器和相关联的(一个或多个)存储器装置，其配置成根据本文所述的任何方法执行多种计算机可执行功能(例如，执行方法、步骤、计算等，以及存储如本文公开的相关数据)。根据该方面，控制器可执行各种不同功能，如，接收、发射和/或执行风力涡轮控制信号，例如，确定运行时间、获得参考累积疲劳或确定实际累积疲劳。此外，控制器还可控制风力涡轮的运行。例如，控制器可配置成通过调整至少一个叶片相对于风的角位置来控制每个叶片的叶片桨距或桨距角，以控制风力涡轮生成的功率输出。结果，可上调或下调风力涡轮的运行。
控制器还可包括通信模块，以便于控制器与风力涡轮构件之间的通信。此外，通信模块可包括传感器接口(例如，一个或多个模数转换器)，以允许从一个或多个传感器传输的信号转换成可由处理器理解和处理的信号。应当认识到的是，传感器可使用任何适合的手段(如，例如有线连接或无线连接)可通信地联接到通信模块。因此，处理器可配置成从传感器接收一个或多个信号。
如本文使用的，用语"处理器"不但是指本领域中被认为包括在计算机中的集成电路，而且是指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路以及其它可编程电路。处理器还配置成计算先进的控制算法，且与多种基于以太网或串行的协议(Modbus, OPC, CAN等)通信。此外，存储器装置可包括(一个或多个)存储器元件，包括但不限于，计算机可读介质(例如，随机存储存储器(RAM)、计算机可读非易失性介质(例如，闪速存储器)、软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其它适合的存储器元件)。此类(一个或多个)存储器装置可配置成储存适合的计算机可读指令，在由(一个或多个)处理器执行所述计算机可读指令时，将控制器配置成执行如本文所述的各种功能。
还应理解，任何数量或类型的传感器可用于风力涡轮200内和任何位置处，且与本文公开的任何实例相应。
在一些实例中，风力涡轮控制器进一步配置成获得风速和湍流强度。风力涡轮控制器可根据由传感器或一组传感器测得的风力涡轮转子的转速确定风速。湍流强度可由可向控制器发送信号的风力涡轮控制器从激光雷达确定，或者根据由传感器测量的风力涡轮转子或发电机转子的转速的纹波确定。在这些实例中的一些中，风力涡轮控制器可通信地联接至传感器，以用于获得风速或湍流强度。此外，风力涡轮控制器可通信地联接至传感器，以用于获得本文所述的风参数和/或风切变和/或长度尺度湍流中的任何一者。
本书面描述使用了实例来公开本发明，包括优选实施例，且还使本领域任何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，以及执行任何并入的方法。本发明的可专利性范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例具有不异于权利要求的书面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构要素，则期望此类其它实例在权利要求的范围内。来自所述各种实施例的方面以及每个此类方面的其它已知等同物可由本领域的技术人员混合和匹配，以构成根据本申请的原理的附加实施例和技术。如果与附图有关的参考标记放在权利要求的括号中，则它们仅用于试图提高权利要求的可理解性，并且不应被解释为限制权利要求的范围。

Claims (11)

1.一种运行风力涡轮的方法，包括：
确定至少一个风力涡轮构件的包括负载获得时段的运行时间；
确定至少一个风力涡轮构件的在所述运行时间下的参考累积疲劳，包括确定设计寿命下的参考累积疲劳和确定参考累积疲劳趋势直线或曲线；
针对每个所述负载获得时段从所述至少一个风力涡轮构件获得局部负载指示，包括：
获得风速；
获得湍流强度；和
至少基于所述风速和所述湍流强度来计算负载获得时段期间的所述至少一个风力涡轮构件上的负载；
确定所述至少一个风力涡轮构件中的实际累积疲劳，包括通过对每个所述负载获得时段的所述局部负载指示加和来获得累积负载指示和至少基于来自所述至少一个风力涡轮构件的所获得的局部负载指示来确定等效疲劳负载；
确定所述实际累积疲劳的趋势直线或曲线；
比较在所述运行时间下的所述实际累积疲劳和所述参考累积疲劳；
确定在所述运行时间下的所述参考累积疲劳趋势直线或曲线的第一倾斜；
确定在所述运行时间下的所述实际累积疲劳的所述趋势直线或曲线的第二倾斜；
比较所述第一倾斜和所述第二倾斜；以及
至少基于比较所述实际累积疲劳和所述参考累积疲劳的结果和比较所述第一倾斜和所述第二倾斜的结果来控制所述风力涡轮的运行。
2.根据权利要求1所述的运行风力涡轮的方法，其特征在于，从所述至少一个风力涡轮构件获得局部负载指示包括：
获得风切变数据；以及
在负载获得时段期间计算所述至少一个风力涡轮构件的负载进一步基于所述获得的风切变数据。
3.根据权利要求1至权利要求2中任一项所述的运行风力涡轮的方法，其特征在于，从所述至少一个风力涡轮构件获得局部负载指示包括：
获得长度尺度湍流；以及
在负载获得时段期间计算所述至少一个风力涡轮构件的负载进一步基于所述获得的长度尺度湍流。
4.根据权利要求1至权利要求2中任一项所述的运行风力涡轮的方法，其特征在于，从所述至少一个风力涡轮构件获得局部负载指示包括：
获得包括波浪方向、JONSWAP谱、波浪高度、波浪频率和潮汐中的至少一者的水参数；
在负载获得时段期间计算所述至少一个风力涡轮构件的负载进一步基于所述获得的水参数。
5.根据权利要求1至权利要求2中任一项所述的运行风力涡轮的方法，其特征在于，计算所述至少一个风力涡轮构件上的负载包括确定以下期间的时间：所述风力涡轮在负载获得时段期间经历风速和湍流强度的每个组合，且确切地说是在负载获得时段期间经历风速、湍流强度以及风切变数据、长度尺寸湍流和水参数中的至少一者的每个组合。
6.根据权利要求1至权利要求2中任一项所述的运行风力涡轮的方法，其特征在于，获得局部负载指示包括确定机舱定向。
7.根据权利要求1至权利要求2中任一项所述的运行风力涡轮的方法，其特征在于，控制所述风力涡轮的运行包括：
当所述实际累积疲劳超过设计寿命下的所述参考累积疲劳时，在所述至少一个风力涡轮构件上执行维护操作。
8.根据权利要求1至权利要求2中任一项所述的运行风力涡轮的方法，其特征在于，控制所述风力涡轮的运行包括：
当设计寿命下的所述参考累积疲劳大于所述实际累积疲劳时，延长所述至少一个风力涡轮构件的预期寿命。
9.根据权利要求1至权利要求2中任一项所述的运行风力涡轮的方法，其特征在于，控制所述风力涡轮的运行包括：
当所述实际累积疲劳超过所述参考累积疲劳趋势直线或曲线时，对所述风力涡轮降额来减小所述至少一个风力涡轮构件上的负载。
10.根据权利要求1至权利要求2中任一项所述的运行风力涡轮的方法，其特征在于，控制所述风力涡轮的运行包括：
当实际累积疲劳低于所述参考累积疲劳趋势直线或曲线时，对所述风力涡轮升额。
11.一种用于控制风力涡轮的运行的风力涡轮控制器，其中所述风力涡轮控制器配置成执行根据权利要求1-10中的任一项所述的方法。
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