CN111622898A - 用于预测由于过度振动造成风力涡轮停机的系统和方法 - Google Patents

用于预测由于过度振动造成风力涡轮停机的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111622898A
CN111622898A CN202010128419.0A CN202010128419A CN111622898A CN 111622898 A CN111622898 A CN 111622898A CN 202010128419 A CN202010128419 A CN 202010128419A CN 111622898 A CN111622898 A CN 111622898A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind
time intervals
wind turbine
determining
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010128419.0A
Other languages
English (en)
Inventor
C.M.霍丁斯基
N.多加纳克索伊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Renovables Espana SL
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN111622898A publication Critical patent/CN111622898A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0256—Stall control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/043—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the type of control logic
    • F03D7/045—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the type of control logic with model-based controls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/043—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the type of control logic
    • F03D7/046—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the type of control logic with learning or adaptive control, e.g. self-tuning, fuzzy logic or neural network
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0204—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0264—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for stopping; controlling in emergency situations
    • F03D7/0268—Parking or storm protection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0264—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for stopping; controlling in emergency situations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/80—Diagnostics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/82—Forecasts
    • F05B2260/821—Parameter estimation or prediction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/84—Modelling or simulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/20—Purpose of the control system to optimise the performance of a machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32—Wind speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/321—Wind directions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/334—Vibration measurements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/40—Type of control system
    • F05B2270/402—Type of control system passive or reactive, e.g. using large wind vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/40—Type of control system
    • F05B2270/404—Type of control system active, predictive, or anticipative
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

一种用于操作风力涡轮的方法包括确定风力涡轮在多个时间间隔中的至少一个风况。方法还包括确定风力涡轮在多个时间间隔中的每个的开始时的状态。此外，方法包括确定风力涡轮在多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的至少一个振动参数。而且，方法包括基于至少一个风况、风力涡轮在多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及振动参数来预测是否即将发生跳闸事件。因此，方法还包括实施用于风力涡轮的控制动作以便防止跳闸事件。

Description

用于预测由于过度振动造成风力涡轮停机的系统和方法
技术领域
本公开内容大体上涉及风力涡轮，且更特别地涉及用于预测由于过度振动造成风力涡轮停机的系统和方法。
背景技术
风能产量快速增加，成为全球功率生成生态系统的组成部分。现代风力涡轮是高度复杂的系统，其包括先进的机械构件、电气和电子组件以及控制软件模块，以便获得风能到电能的最大转换。
大体上，风力涡轮包括具有转子的涡轮，该转子包括具有多个叶片的可旋转毂组件。叶片将风能变换成机械旋转扭矩，该扭矩经由转子驱动一个或多个发电机。发电机有时但不总是通过齿轮箱旋转地联接到转子。齿轮箱提高用于发电机的转子的固有低旋转速度，以使旋转机械能有效地转换成电能，电能经由至少一个电连接馈送到公用网中。还存在无齿轮直接驱动的风力涡轮。转子、发电机、齿轮箱和其它构件典型地安装在壳体或机舱内，该壳体或机舱定位在可为桁架或管状塔架的基部之上。
当风力涡轮在额定功率方面增加时，对风力涡轮施加的负载和应力也增加。不仅在涡轮设计和风电场布局阶段期间，而且在操作期间，需要考虑到这些重负载。现代的涡轮配备有多种传感器，其意在监测在风力涡轮内部和外部的关键操作和环境参数。风电场依赖监督控制和数据采集(SCADA)系统来管理此类数据。操作实时数据包括诸如涡轮功率、风速、转子速度和发电机速度的参数。出于数据归档的目的，典型的SCADA系统记录关于在十分钟间隔内平均数百个参数的数据。任何值上的改变报告为状态码。影响状态码的因素可在风力涡轮内部(即，操作参数、构件温度、振动)或外部(即，极端环境条件)。
基于问题的严重性，状态码触发信息公告、警告或故障(即，跳闸、故障)。对于典型的大规模风力涡轮，数百种不同的状态码可基于严重性来生成和分为类别(诸如类别I、II、III、IV等)。例如，类别I中的状态码可为最严重的，且可导致涡轮停机，其意在减轻对涡轮的潜在损坏。在另一方面，类别IV状态码可主要为信息性的。类别II和III中的状态码可要求立即检查或用于下一预定维护访问的推荐动作。
造成涡轮停机的状态码受关注，因为它们表示损失功率产量且通常表示对风力涡轮构件的损坏。风电场通常定位在远离住宅区处，且有时由于风源的要求造成离岸。如果发生涡轮停机，通常派遣专业工程师来执行诊断。远程的风力涡轮位置通常难以接近，且它们的维护成为昂贵的挑战。
因此，涡轮故障的提前预测受风力发电操作者关注，因为该能力允许操作者降低故障的严重性和频率。因而，本公开内容涉及用于预测由于过度振动造成风力涡轮停机的系统和方法。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中清楚，或可通过实施本发明来学习。
在一方面，本公开内容涉及一种用于操作风力涡轮的方法。方法包括经由处理器确定风力涡轮在多个时间间隔中的至少一个风况。方法还包括经由处理器确定风力涡轮在多个时间间隔中的每个的开始时的状态。此外，方法包括经由处理器确定风力涡轮在多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的至少一个振动参数。而且，方法包括经由在处理器内编程的预测计算机模型基于至少一个风况、风力涡轮在多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及振动参数来预测是否即将发生跳闸事件。因此，方法还包括经由处理器实施用于风力涡轮的控制动作以便防止跳闸事件。
在一个实施例中，确定风力涡轮在多个时间间隔中的每个的开始时的状态可包括确定风力涡轮在多个时间间隔中的每个的开始时是否停机。
在另一实施例中，确定风力涡轮在多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的至少一个振动参数可包括：经由处理器确定风力涡轮的一个或多个构件的振动水平，经由处理器将振动水平与振动阈值不断比较，当振动水平超过振动阈值时经由处理器生成振动引起的故障，以及经由处理器确定多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中振动引起的故障的数量。在此类实施例中，风力涡轮的构件可包括例如底板、塔架、齿轮箱、发电机、主轴、转子叶片或转子。
在另外的实施例中，确定风力涡轮的一个或多个构件的振动水平可包括经由一个或多个传感器收集多个时间间隔中的振动数据。在额外实施例中，确定风力涡轮在多个时间间隔中的风况可包括经由计算机生成的模型接收多个时间间隔中的实时风数据，以及经由计算机生成的模型根据实时风数据来估计风力涡轮的风况。
在某些实施例中，风况可包括风速或风向。在此类实施例中，确定风力涡轮在多个时间间隔中的风况可包括确定多个时间间隔中的平均风速和/或平均风向中的至少一个。另外，确定风力涡轮在多个时间间隔中的风况可包括基于多个时间间隔中的平均风速和/或平均风向来确定主导风速和/或主导风向中的至少一个。更特别地，在一个实施例中，基于多个时间间隔中的平均风速和/或平均风向来确定主导风速和/或主导风向可包括：使用平均风速和平均风向生成在没有跳闸事件的情况下的多个时间间隔中的第一风向图、使用平均风速和平均风向生成在有跳闸事件的情况下的多个时间间隔中的第二风向图，以及使用第一风向图和第二风向图确定主导风速和主导风向。
因此，在特定实施例中，基于风况、风力涡轮在多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及振动参数来预测是否即将发生跳闸事件还可包括基于主导风速和主导风向、在多个时间间隔中的每个的开始时风力涡轮的状态以及振动参数来预测是否即将发生跳闸事件。
在又一实施例中，实施用于风力涡轮的控制动作以便防止跳闸事件可包括使风力涡轮的一个或多个转子叶片俯仰、使风力涡轮的机舱偏航和/或使风力涡轮降额。
在另一方面，本公开内容涉及一种用于操作风力涡轮的系统。系统包括具有至少一个处理器的控制器。处理器配置成执行多个操作，包括但不限于：确定风力涡轮在多个时间间隔中的至少一个风况，确定风力涡轮在多个时间间隔中的每个的开始时的状态，确定风力涡轮在多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的至少一个振动参数，经由在处理器内编程的预测计算机模型基于至少一个风况、风力涡轮在多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及振动参数来预测是否即将发生跳闸事件，以及实施用于风力涡轮的控制动作以便防止跳闸事件。还应理解的是，系统还可包括如本文中描述的额外特征中的任一个。
在又一方面，本公开内容涉及一种用于操作风力涡轮的方法。方法包括经由处理器确定多个时间间隔中的一个或多个期间是否发生停机事件。此外，方法包括经由处理器确定风力涡轮的一个或多个构件的振动水平。而且，方法包括经由处理器将振动水平与振动阈值不断比较。另外，方法包括当振动水平超过振动阈值时经由处理器生成振动引起的故障。方法还包括经由处理器确定多个时间间隔内的先前时间间隔中的振动引起的故障的数量。因而，方法还包括经由在处理器内编程的预测计算机模型基于在多个时间间隔中的一个或多个期间是否发生停机事件以及振动引起的故障的数量来预测是否即将发生跳闸事件。因此，方法包括经由处理器实施用于风力涡轮的控制动作以便防止跳闸事件。还应理解的是，方法还可包括如本文中描述的额外步骤和/或特征中的任一个。
技术方案1. 一种用于操作风力涡轮的方法，所述方法包括：
经由处理器确定所述风力涡轮在多个时间间隔中的至少一个风况；
经由所述处理器确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态；
经由所述处理器确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的至少一个振动参数；
经由在所述处理器内编程的预测计算机模型基于所述至少一个风况、所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及所述振动参数来预测是否即将发生跳闸事件；以及
经由所述处理器实施用于所述风力涡轮的控制动作以便防止所述跳闸事件。
技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其中，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态还包括确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时是否停机。
技术方案3. 根据技术方案1所述的方法，其中，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的至少一个振动参数还包括：
经由所述处理器确定所述风力涡轮的一个或多个构件的振动水平；
经由所述处理器将所述振动水平与振动阈值不断比较；
当所述振动水平超过所述振动阈值时经由所述处理器生成振动引起的故障；以及
经由所述处理器确定所述多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的振动引起的故障的数量。
技术方案4. 根据技术方案3所述的方法，其中，确定所述风力涡轮的一个或多个构件的振动水平还包括经由一个或多个传感器收集所述多个时间间隔中的振动数据。
技术方案5. 根据技术方案1所述的方法，其中，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的至少一个风况还包括：
经由计算机生成的模型接收所述多个时间间隔中的实时风数据；以及
经由所述计算机生成的模型根据所述实时风数据来估计所述风力涡轮的至少一个风况。
技术方案6. 根据技术方案1所述的方法，其中，所述至少一个风况包括风速或风向。
技术方案7. 根据技术方案6所述的方法，其中，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的所述至少一个风况还包括确定所述多个时间间隔中的平均风速和/或平均风向中的至少一个。
技术方案8. 根据技术方案7所述的方法，其中，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的至少一个风况还包括：
基于所述多个时间间隔中的所述平均风速和/或所述平均风向来确定主导风速和/或主导风向中的至少一个。
技术方案9. 根据技术方案8所述的方法，其中，基于所述多个时间间隔中的所述平均风速和/或所述平均风向来确定所述主导风速和/或所述主导风向中的至少一个还包括：
使用所述平均风速和所述平均风向来生成在没有跳闸事件的情况下的所述多个时间间隔中的第一风向图；
使用所述平均风速和所述平均风向来生成在有跳闸事件的情况下的所述多个时间间隔中的第二风向图；以及
使用所述第一风向图和所述第二风向图来确定所述主导风速和所述主导风向。
技术方案10. 根据技术方案9所述的方法，其中，基于所述至少一个风况、所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及所述振动参数来预测是否即将发生所述跳闸事件还包括：
基于所述主导风速和所述主导风向、所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及所述振动参数来预测是否即将发生所述跳闸事件。
技术方案11. 根据技术方案1所述的方法，其中，实施用于所述风力涡轮的所述控制动作以便防止所述跳闸事件还包括使所述风力涡轮的一个或多个转子叶片俯仰、使所述风力涡轮的机舱偏航或使所述风力涡轮降额中的至少一个。
技术方案12. 根据技术方案3所述的方法，其中，所述风力涡轮的一个或多个构件包括底板、塔架、齿轮箱、发电机、主轴、转子叶片或转子中的至少一个。
技术方案13. 一种用于操作风力涡轮的系统，所述系统包括：
控制器，所述控制器包括至少一个处理器，所述处理器配置成执行多个操作，所述多个操作包括：
确定所述风力涡轮在多个时间间隔中的至少一个风况；
确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态；
确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的至少一个振动参数；
经由在所述处理器内编程的预测计算机模型基于所述至少一个风况、所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及所述振动参数来预测是否即将发生跳闸事件；以及
实施用于所述风力涡轮的控制动作以便防止所述跳闸事件。
技术方案14. 一种用于操作风力涡轮的方法，所述方法包括：
经由所述处理器确定多个时间间隔中的一个或多个期间是否发生停机事件；
经由所述处理器确定所述风力涡轮的一个或多个构件的振动水平；
经由所述处理器将所述振动水平与振动阈值不断比较；
当所述振动水平超过所述振动阈值时经由所述处理器生成振动引起的故障；
经由所述处理器确定所述多个时间间隔内的先前时间间隔中的振动引起的故障的数量；
经由在所述处理器内编程的预测计算机模型基于在所述多个时间间隔中的一个或多个期间是否发生所述停机事件以及振动引起的故障的所述数量来预测是否即将发生跳闸事件；以及
经由所述处理器实施用于所述风力涡轮的控制动作以便防止所述跳闸事件。
技术方案15. 根据技术方案14所述的系统，其中，所述系统还包括通过下者来确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的至少一个风况：
经由计算机生成的模型接收多个时间间隔中的实时风数据；以及
经由所述计算机生成的模型根据所述实时风数据来估计所述风力涡轮的至少一个风况。
技术方案16. 根据技术方案15所述的方法，其中，所述至少一个风况包括风速或风向。
技术方案17. 根据技术方案16所述的方法，其中，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的至少一个风况还包括确定所述多个时间间隔中的平均风速和/或平均风向中的至少一个。
技术方案18. 根据技术方案17所述的系统，其中，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的至少一个风况还包括：
基于所述多个时间间隔中的所述平均风速和/或所述平均风向来确定主导风速和/或主导风向中的至少一个。
技术方案19. 根据技术方案18所述的系统，其中，基于所述多个时间间隔中的所述平均风速和/或所述平均风向来确定所述主导风速和/或所述主导风向中的至少一个还包括：
使用所述平均风速和所述平均风向来生成在没有跳闸事件的情况下的所述多个时间间隔中的第一风向图；
使用所述平均风速和所述平均风向来生成在有跳闸事件的情况下的所述多个时间间隔中的第二风向图；以及
使用所述第一风向图和所述第二风向图来确定所述主导风速和所述主导风向。
技术方案20. 根据技术方案14所述的系统，其中，实施用于所述风力涡轮的所述控制动作以便防止所述跳闸事件还包括使所述风力涡轮的一个或多个转子叶片俯仰、使所述风力涡轮的机舱偏航或使所述风力涡轮降额中的至少一个。
参照以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在该说明书中且构成该说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，且连同描述一起用来解释本发明的原理。
附图说明
针对本领域普通技术人员的本发明的完整且开放(enabling)的公开内容(包括其最佳模式)在参照附图的说明书中阐述，在附图中：
图1示出根据本公开内容的风力涡轮的一个实施例的透视图；
图2示出根据本公开内容的机舱的一个实施例的简化内部视图；
图3示出根据本公开内容的控制器的一个实施例的框图；
图4示出根据本公开内容的用于操作风力涡轮的方法的一个实施例的流程图；以及
图5A示出根据本公开内容的表示在不停机的情况下所有的历史数据的第一风向图的一个实施例；
图5B示出根据本公开内容的其中风况引发涡轮停机的第二风向图的一个实施例。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的实施例，其一个或多个示例在图中示出。每个示例提供作为本发明的解释，不是本发明的限制。实际上，对本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中作出各种修改和变化。例如，示出或描述为一个实施例的部分的特征可供另一实施例使用，以产生还另外的实施例。因此，意图的是，本发明覆盖如落入所附权利要求书和其等同物的范围内的此类修改和变化。
现在参照图，图1示出根据本公开内容的风力涡轮10的一个实施例的透视图。如示出的，风力涡轮10大体上包括从支承表面14延伸的塔架12、安装在塔架12上的机舱16，以及联接到机舱16的转子18。转子18包括可旋转毂20以及联接到毂20且从毂20向外延伸的至少一个转子叶片22。例如，在示出的实施例中，转子18包括三个转子叶片22。然而，在备选实施例中，转子18可包括多于或少于三个转子叶片22。每个转子叶片22可围绕毂20间隔，以便于旋转转子18，以使动能能够从风转换成可用的机械能，且随后转换成电能。例如，毂20可旋转地联接到定位在机舱16内的发电机24(图2)，以允许产生电能。
风力涡轮10还可包括集中在机舱16内的风力涡轮控制器26。然而，在其它实施例中，控制器26可位于风力涡轮10的任何其它构件内或风力涡轮10外部的位置处。此外，控制器26可通信地耦合到风力涡轮10的任何数量的构件，以便控制此类构件的操作和/或实施校正或控制动作。因而，控制器26可包括计算机或其它合适的处理单元。因此，在若干实施例中，控制器26可包括合适的计算机可读指令，该指令在实施时使控制器26配置成执行各种不同的功能，诸如接收、传送和/或执行风力涡轮控制信号。因此，控制器26大体上可配置成控制各种操作模式(例如，启动或停机序列)、风力涡轮的降额或升额和/或风力涡轮10的各个构件。
现在参照图2，示出图1中示出的风力涡轮10的机舱16的一个实施例的简化内部视图。如示出的，发电机24可设置在机舱16内且支承在底板46顶上。大体上，发电机24可联接到转子18，以用于从由转子18生成的旋转能产生电功率。例如，如所示出的实施例中示出的，转子18可包括转子轴34，转子轴34联接到毂20以用于与其旋转。转子轴34继而可通过齿轮箱38可旋转地联接到发电机24的发电机轴36。如大体上理解的，转子轴34可响应于转子叶片22和毂20的旋转来向齿轮箱38提供低速高扭矩输入。齿轮箱38然后可构造成将低速高扭矩输入转换成高速低扭矩输出，以驱动发电机轴36和因此发电机24。
风力涡轮10还可通信地耦合到风力涡轮控制器26的一个或多个俯仰驱动机构32，其中每个俯仰调整机构32构造成使俯仰轴承40和因此各个转子叶片22围绕其相应的俯仰轴线28旋转。另外，如示出的，风力涡轮10可包括一个或多个偏航驱动机构42，该偏航驱动机构42构造成改变机舱16相对于风的角度(例如，通过接合布置在风力涡轮10的塔架12与机舱16之间的风力涡轮10的偏航轴承44)。
另外，风力涡轮10还可包括用于监测风力涡轮10的各种风况的一个或多个传感器48、50。例如，可测量到来的风向52、风速或风力涡轮10附近的任何其它合适的风况，诸如通过使用合适的天气传感器48。合适的天气传感器可包括例如光检测和测距(“LIDAR”)装置、声波检测和测距(“SODAR”)装置、风速计、风向标、气压计、雷达装置(诸如Doppler雷达装置)，或可提供风向信息的本领域中现在已知或以后开发的任何其它感测装置。还另外的传感器50可用来测量风力涡轮10的额外操作参数，诸如，如本文中描述的振动参数。
现在参照图3，示出根据本公开内容的控制器26的一个实施例的框图。如示出的，控制器26可包括计算机或其它合适的处理单元，其可包括合适的计算机可读指令，该指令在实施时使控制器26配置成执行各种不同的功能，诸如接收、传送和/或执行风力涡轮控制信号。更特别地，如示出的，示出根据本公开内容的示例性方面的可包括于控制器26内的合适构件的一个实施例的框图。如示出的，控制器26可包括：一个或多个处理器54，其具有存储于其中的一个或多个计算机实施的模型56；以及相关联的存储器装置58，其配置成执行多种计算机实施的功能(例如，执行本文中公开的方法、步骤、计算等)。
如本文中使用的，用语“处理器”不仅是指本领域中被认为是包括于计算机中的集成电路，而且是指控制器、微型控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其它可编程电路。另外，存储器装置58大体上可包括存储器元件，其包括但不限于：计算机可读介质(例如，随机存取存储器(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/或其它合适的存储器元件。
此类存储器装置58大体上可配置成存储合适的计算机可读指令，该指令在由处理器54实施时使控制器26配置成执行如本文中描述的各种功能。另外，控制器26还可包括通信接口60，以便于控制器26与风力涡轮10的各种构件之间的通信。接口可包括一个或多个电路、端子、引脚、触点、导体，或用于发送和接收控制信号的其它构件。而且，控制器26可包括传感器接口62(例如，一个或多个模数转换器)，以允许从传感器48、50传送的信号转换成可由处理器54理解和处理的信号。
现在参照图4，示出用于操作风力涡轮的方法100的一个实施例的流程图。大体上，本文中将参照图1-3的风力涡轮10和控制器26来描述方法100。然而，应了解的是，所公开的方法100可用具有任何其它合适构造的风力涡轮来实施。另外，虽然图4出于说明和论述的目的来描绘以特定顺序执行的步骤，本文中论述的方法不限于任何特定的顺序或布置。使用本文中提供的公开内容，本领域技术人员将了解，本文中公开的方法的各种步骤可在不脱离本公开内容的范围的情况下以各种方式省略、重排、组合和/或改变。
如(102)处示出的，方法100可包括经由处理器54确定风力涡轮10在多个时间间隔中的至少一个风况。例如，在某些实施例中，风况可包括风速或风向。
更特别地，在一个实施例中，本文中描述的计算机实施的模型56可对应于瞬态流体动力学模型，其配置成接收风力涡轮10在多个时间间隔中的实时风数据。实时数据可由模型用作初始条件。因而，流体动力学模型配置成根据实时风数据来估计风力涡轮10的风况，例如，提供在世界范围网的节点上十分钟平均的风数据。在一个示例中，风数据可包括在一定的时间间隔(例如，十分钟间隔)中的日期和时间测量、指示在十分钟时段内是否存在涡轮停机的二进制变量(例如，是/否)、在该时间间隔期间的平均风速，和/或在该时间间隔期间的平均风向。
另外，在若干实施例中，处理器54可配置成基于多个时间间隔中的平均风速和/或平均风向来确定主导风速和/或主导风向。例如，如图5A和图5B中示出的，处理器54可配置成生成第一风向图150和第二风向图152，以用于评估跳闸事件对主要风况的相关性。如示出的，风向图150、152示出从每个方向吹来的风的频率和速度。图5A示出表示在不停机的情况下所有的历史数据的第一风向图150，而图5B示出其中风况引发涡轮停机的第二风向图152。因此，如图5B中特别示出的，主导风向来自东北方向。应理解的是，第一风向图150和第二风向图152仅提供出于说明性目的，且不意在为限制性的。此外，应理解的是，根据本公开内容的风向图的配置将至少基于风力涡轮地点来变化。因而，处理器54还可配置成生成各种图、曲线图和/或统计分析来进一步使风况与跳闸事件相关。例如，在某些情况下，处理器54可使用直方图、散布图、划分树分析等和/或其组合。
往回参照图4，如(104)处示出的，方法100还可包括经由处理器54确定风力涡轮10在多个时间间隔中的每个的开始时的状态。例如，在一个实施例中，处理器54配置成确定风力涡轮10在该时间间隔中的每个的开始时是否停机。更特别地，处理器54可确定每个停机事件的开始时间，且然后，随后评估指示每个停机事件的长度的降额功率值。
仍参照图4，如(106)处示出的，方法100可包括经由处理器54确定风力涡轮10在多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的至少一个振动参数。例如，如示出的，处理器54可配置成确定风力涡轮10的一个或多个构件的振动水平112。更特别地，在某些实施例中，处理器54可经由一个或多个传感器(例如，经由传感器50)收集多个时间间隔中的振动数据。
在此类实施例中，风力涡轮10的构件可包括例如底板46、塔架12、齿轮箱38、发电机24、主轴34、转子叶片22中的一个或多个、转子18和/或任何其它风力涡轮构件。因此，如114处示出的，处理器54配置成将振动水平112与振动阈值114不断比较。如果振动水平超过振动阈值，处理器54配置成生成振动引起的故障116。因此，处理器54还可包括故障跟踪器118，故障跟踪器118配置成确定或跟踪多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的振动引起的故障的数量。
如(108)处示出的，方法100可包括经由在处理器54内编程的预测计算机模型基于各种风况、风力涡轮10在多个时间间隔中的每个的开始时的状态(即，风力涡轮10在先前时间间隔的开始时是否停机)和/或振动参数来预测是否即将发生跳闸事件。因此，在特定实施例中，处理器54配置成使用主导风速和主导风向、风力涡轮在多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及各种风力涡轮构件的振动水平来预测是否即将发生跳闸事件。
更特别地，在某些实施例中，处理器54可配置成遵循用于预测即将发生的跳闸事件的预定算法。在一个实施例中，例如，如果在先前时间间隔内(例如在最后10分钟间隔内)存在停机，处理器54配置成将指示符变量设定为“是”，而与振动引起的故障之后的停机持续时间无关。另外，如提到的，处理器54配置成确定先前时间间隔(例如先前的小时)中的振动故障的数量。此类信息警报典型地不引起停机事件。因此，通过考虑先前的停机事件以及先前的振动警报/故障，处理器54可更准确地预测即将发生的停机事件。在一个实施例中，例如，为对随后时间间隔中的停机事件的概率建模，根据下文的等式(1)，处理器54可使用带有分对数函数的逻辑回归：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中f(x)是线性函数，该函数包括风况、先前停机事件和振动故障的数量来作为变量。然后可对于本文中描述的风向图150、152的象限中的每个来计算比值比(odds ratio)。如果对于特定象限的比值比大于一，当在先前时间间隔内存在停机和在先前的小时内存在较大数量的振动警报时，在下一时间间隔内经历停机的风险增加。更特别地，基于预测计算机模型，如果来自等式的P(停机=是)的估计超过阈值概率值，处理器54预测停机事件即将发生。因此，通过更准确地提前预测即将发生的停机，本公开内容通过避免停机时间造成实质性收益，从而增加操作时间和与能量产量相关联的收益。
仍参照图4，如(110)处示出的，方法100可包括经由处理器54实施用于风力涡轮的控制动作以便防止跳闸事件。例如，在一个实施例中，控制动作可包括使风力涡轮10的一个或多个转子叶片22俯仰、使风力涡轮10的机舱16偏航(例如远离到来的风向52)、使风力涡轮10降额，和/或任何其它合适的控制动作。
上文详细地描述风力涡轮、用于风力涡轮的控制器和控制风力涡轮的方法的示例性实施例。方法、风力涡轮和控制器不限于本文中描述的特定实施例，而相反，风力涡轮的构件和/或控制器和/或方法的步骤可与本文中描述的其它构件和/或步骤独立且分别使用。例如，控制器和方法还可与其它风力涡轮功率系统和方法组合使用，且不限于仅与如本文中描述的功率系统实施。相反，示例性实施例可与许多其它风力涡轮或功率系统应用(诸如太阳功率系统)结合实施和使用。
虽然本发明的各种实施例的特定特征可在一些图中示出且在其它中未示出，这仅是为了方便。根据本发明的原理，图的任何特征可与任何其它图的任何特征组合来参照和/或要求享有权益。
该书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求书限定，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果它们包括带有与权利要求书的字面语言非实质性差异的等同结构元件，此类其它示例意在处于权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种用于操作风力涡轮的方法，所述方法包括：
经由处理器确定所述风力涡轮在多个时间间隔中的至少一个风况；
经由所述处理器确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态；
经由所述处理器确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的至少一个振动参数；
经由在所述处理器内编程的预测计算机模型基于所述至少一个风况、所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及所述振动参数来预测是否即将发生跳闸事件；以及
经由所述处理器实施用于所述风力涡轮的控制动作以便防止所述跳闸事件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态还包括确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时是否停机。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的至少一个振动参数还包括：
经由所述处理器确定所述风力涡轮的一个或多个构件的振动水平；
经由所述处理器将所述振动水平与振动阈值不断比较；
当所述振动水平超过所述振动阈值时经由所述处理器生成振动引起的故障；以及
经由所述处理器确定所述多个时间间隔的一个或多个先前时间间隔中的振动引起的故障的数量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述风力涡轮的一个或多个构件的振动水平还包括经由一个或多个传感器收集所述多个时间间隔中的振动数据。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的至少一个风况还包括：
经由计算机生成的模型接收所述多个时间间隔中的实时风数据；以及
经由所述计算机生成的模型根据所述实时风数据来估计所述风力涡轮的至少一个风况。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个风况包括风速或风向。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的所述至少一个风况还包括确定所述多个时间间隔中的平均风速和/或平均风向中的至少一个。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的至少一个风况还包括：
基于所述多个时间间隔中的所述平均风速和/或所述平均风向来确定主导风速和/或主导风向中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述多个时间间隔中的所述平均风速和/或所述平均风向来确定所述主导风速和/或所述主导风向中的至少一个还包括：
使用所述平均风速和所述平均风向来生成在没有跳闸事件的情况下的所述多个时间间隔中的第一风向图；
使用所述平均风速和所述平均风向来生成在有跳闸事件的情况下的所述多个时间间隔中的第二风向图；以及
使用所述第一风向图和所述第二风向图来确定所述主导风速和所述主导风向。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，基于所述至少一个风况、所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及所述振动参数来预测是否即将发生所述跳闸事件还包括：
基于所述主导风速和所述主导风向、所述风力涡轮在所述多个时间间隔中的每个的开始时的状态以及所述振动参数来预测是否即将发生所述跳闸事件。
CN202010128419.0A 2019-02-28 2020-02-28 用于预测由于过度振动造成风力涡轮停机的系统和方法 Pending CN111622898A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/288839 2019-02-28
US16/288,839 US11261844B2 (en) 2019-02-28 2019-02-28 System and method for predicting wind turbine shutdowns due to excessive vibration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111622898A true CN111622898A (zh) 2020-09-04

Family

ID=69845057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010128419.0A Pending CN111622898A (zh) 2019-02-28 2020-02-28 用于预测由于过度振动造成风力涡轮停机的系统和方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11261844B2 (zh)
EP (1) EP3702613B1 (zh)
CN (1) CN111622898A (zh)
DK (1) DK3702613T3 (zh)
ES (1) ES2936255T3 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3974646A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-30 Ventus Engineering GmbH Method and system for wind speed determination using vibration data
EP4050206A1 (en) * 2021-02-25 2022-08-31 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Controlling a wind turbine with respect to dynamic stability
CN115306656A (zh) * 2022-08-26 2022-11-08 华能新能源股份有限公司河北分公司 用于双馈风力发电机组的涡激振动抑制监测系统及方法
EP4365440A1 (en) * 2022-11-02 2024-05-08 Vestas Wind Systems A/S Prediction and prevention of safety stop of a wind turbine

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070018457A1 (en) * 2005-07-22 2007-01-25 Gamesa Eolica, S.A. Method of operating a wind turbine
EP2131038A2 (en) * 2008-06-03 2009-12-09 General Electric Company System and method for trip event data acquisition and wind turbine incorporating same
CN102003336A (zh) * 2009-08-28 2011-04-06 通用电气公司 用于管理风力涡轮的系统和方法及增强诊断
CN103502637A (zh) * 2011-01-18 2014-01-08 维斯塔斯风力系统集团公司 用于保护风力涡轮机免受极端事件的方法和装置
CN203685475U (zh) * 2011-01-31 2014-07-02 通用电气公司 风力涡轮机控制系统及风力涡轮机系统
US20170122291A1 (en) * 2015-10-29 2017-05-04 General Electric Company System and method for categorizing trip faults of a wind turbine power converter
WO2017108062A1 (en) * 2015-12-23 2017-06-29 Vestas Wind Systems A/S Control method for a wind turbine
US20180003154A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 General Electric Company Methods and systems for feedforward control of wind turbines

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10033183C2 (de) * 2000-07-07 2002-08-08 Max Planck Gesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung und Vorhersage von Strömungsparametern turbulenter Medien
US7317260B2 (en) * 2004-05-11 2008-01-08 Clipper Windpower Technology, Inc. Wind flow estimation and tracking using tower dynamics
US7086834B2 (en) * 2004-06-10 2006-08-08 General Electric Company Methods and apparatus for rotor blade ice detection
US7118339B2 (en) * 2004-06-30 2006-10-10 General Electric Company Methods and apparatus for reduction of asymmetric rotor loads in wind turbines
DE102004054608B4 (de) * 2004-09-21 2006-06-29 Repower Systems Ag Verfahren zur Regelung einer Windenergieanlage und Windenergieanlage mit einem Rotor
US7822560B2 (en) * 2004-12-23 2010-10-26 General Electric Company Methods and apparatuses for wind turbine fatigue load measurement and assessment
US7488155B2 (en) * 2005-11-18 2009-02-10 General Electric Company Method and apparatus for wind turbine braking
US7352075B2 (en) * 2006-03-06 2008-04-01 General Electric Company Methods and apparatus for controlling rotational speed of a rotor
ES2553168T5 (es) * 2007-03-30 2018-12-10 Vestas Wind Systems A/S Turbina eólica con control de paso
DE102008009585B4 (de) 2008-02-16 2017-06-22 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage
US8441138B2 (en) 2009-05-07 2013-05-14 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine
US9574547B2 (en) 2013-01-14 2017-02-21 General Electric Company Method and apparatus for controlling an operational parameter of a wind turbine
US9551321B2 (en) * 2013-06-26 2017-01-24 General Electric Company System and method for controlling a wind turbine
WO2015011301A1 (es) * 2013-07-22 2015-01-29 Nabla Wind Power, S.L. Método para determinar la vida de los componentes de un aerogenerador o similar en función de su emplazamiento
US9624905B2 (en) * 2013-09-20 2017-04-18 General Electric Company System and method for preventing excessive loading on a wind turbine
EP2857677B1 (en) * 2013-10-01 2018-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Adjusting a rotor blade pitch angle
US9822762B2 (en) * 2013-12-12 2017-11-21 General Electric Company System and method for operating a wind turbine
US10337496B2 (en) * 2014-12-01 2019-07-02 General Electric Company System and method for controlling a wind turbine during adverse wind conditions
WO2016128005A1 (en) * 2015-02-12 2016-08-18 Vestas Wind Systems A/S Control system for wind turbine having multiple rotors arranged to control support arm orientation
US10451039B2 (en) * 2017-06-09 2019-10-22 General Electric Company System and method for reducing wind turbine noise during high wind speed conditions

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070018457A1 (en) * 2005-07-22 2007-01-25 Gamesa Eolica, S.A. Method of operating a wind turbine
EP2131038A2 (en) * 2008-06-03 2009-12-09 General Electric Company System and method for trip event data acquisition and wind turbine incorporating same
CN102003336A (zh) * 2009-08-28 2011-04-06 通用电气公司 用于管理风力涡轮的系统和方法及增强诊断
CN103502637A (zh) * 2011-01-18 2014-01-08 维斯塔斯风力系统集团公司 用于保护风力涡轮机免受极端事件的方法和装置
CN203685475U (zh) * 2011-01-31 2014-07-02 通用电气公司 风力涡轮机控制系统及风力涡轮机系统
US20170122291A1 (en) * 2015-10-29 2017-05-04 General Electric Company System and method for categorizing trip faults of a wind turbine power converter
WO2017108062A1 (en) * 2015-12-23 2017-06-29 Vestas Wind Systems A/S Control method for a wind turbine
US20180003154A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 General Electric Company Methods and systems for feedforward control of wind turbines

Also Published As

Publication number Publication date
US11261844B2 (en) 2022-03-01
EP3702613A1 (en) 2020-09-02
ES2936255T3 (es) 2023-03-15
US20200277932A1 (en) 2020-09-03
DK3702613T3 (da) 2023-03-06
EP3702613B1 (en) 2022-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3702613B1 (en) System and method for predicting wind turbine shutdowns due to excessive vibration
US9822762B2 (en) System and method for operating a wind turbine
US11041483B2 (en) Methods of operating a wind turbine
US9856855B2 (en) Disablement of wind turbines in a wind park
US10156224B2 (en) System and method for controlling a wind turbine
EP3581795B1 (en) System and method for controlling a wind turbine to minimize rotor blade damage
EP3855019A1 (en) System and method for operating a wind turbine
EP3771823A1 (en) Systems and methods for detecting damage in rotary machines
EP3722596A1 (en) System and method for mitigating damage in a rotor blade of a wind turbine
JP2014202190A (ja) 制御装置、制御方法及びプログラム
US11739734B2 (en) Fatigue loads in wind turbines and use of operational metadata
CN115111115A (zh) 用于操作发电资产的系统和方法
Carvalho et al. Maintenance costs of a pitch control device of a wind turbine
US20220228558A1 (en) Systems and methods for operating a power generating asset
Shaheen Model-Based Fault Detection in Wind Turbines
US20220364549A1 (en) System and method for scheduling preventative maintenance actions based on operational usage
Bi et al. A NBM based on PN relationship for DFIG wind turbine fault detection
CN115680987A (zh) 用于操作风电场的系统和方法
JP3184277U (ja) 発電システム
CN116025514A (zh) 用于在存在网络攻击时控制工业资产的系统及方法
CN114810487A (zh) 基于其实际操作使用累积负载直方图操作风力涡轮的系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20240103

Address after: Barcelona, Spain

Applicant after: Ge renewable energy Spain Ltd.

Address before: New York State, USA

Applicant before: General Electric Co.

TA01 Transfer of patent application right