CN117015661A - 控制多个风力涡轮机的操作 - Google Patents

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Abstract

提供了一种控制多个风力涡轮机的操作的方法，其中每个风力涡轮机(101‑104)以不同的操作模式可操作，其中风力涡轮机(101‑104)的操作参数和/或操作特征在不同的操作模式中被不同地设置。对于所述多个风力涡轮机(101‑104)中的至少第一个，其中第一风力涡轮机可操作的不同操作模式中的至少一些对所述多个风力涡轮机中的至少第二个的剩余寿命具有不同的影响。该方法包括提供至少一个候选操作方案以及根据所提供的候选操作方案来估计多个风力涡轮机(101‑104)的剩余寿命和/或操作的至少一个优化参数。剩余寿命和/或优化参数的估计考虑候选操作方案中指定的第一风力涡轮机(101，102)的操作模式对第二风力涡轮机(103，104)的剩余寿命的影响。多个风力涡轮机(101‑104)然后根据从候选操作方案中选择的操作方案操作。

Description

控制多个风力涡轮机的操作
技术领域
本发明涉及一种控制多个风力涡轮机的操作的方法，每个风力涡轮机在不同的操作模式中可操作。本发明进一步涉及用于控制多个风力涡轮机的操作的相应控制系统和计算机程序。
背景技术
风能的使用正在激增。风力涡轮机安装在遍及世界的不同位置处并且暴露于不同的环境条件。这也适用于风电场内的不同的风力涡轮机，其可能暴露于显著不同的疲劳负载。风电场的风力涡轮机通常具有相同的类型和型号，而涡轮机经历的条件却非常不同，使得在操作若干年后，同一风电场中的风力涡轮机的剩余寿命可以是相当不同的。
这可能导致减少的能量输出，因为一些风力涡轮机可能比其他风力涡轮机更早出现故障，或者可能需要过度维护。另一方面，其他风力涡轮机的潜力可能没有得到充分开发。期望的是避免这样的情形并改进此类风电场的能量生产，同时避免一些风力涡轮机过早达到其寿命终点。
文献US2018/0171979A1描述了一种用于风力涡轮机的控制调度，其中改变最大功率水平，直到风力涡轮机消耗的估计的未来疲劳寿命足以允许达到目标最小风力涡轮机寿命。
文献US2017/0284368A1描述了最小化对下游涡轮机的尾流效应(wake effect)的上游风力涡轮机的偏航驱动器(yaw drive)的操作。如果操作偏航驱动器所需的功率超过通过改变偏航角所预期的功率生产的增益，则不执行改变。
发明内容
因此，存在改进风力涡轮机的操作以及特别是避免寿命中如此大的差异或增加能量生产的需要。
独立权利要求的特征满足了该需要。从属权利要求描述了本发明的实施例。
根据本发明的实施例，提供了一种控制多个风力涡轮机的操作的方法。每个风力涡轮机在不同的操作模式中可操作，其中风力涡轮机的一个或多个操作参数和/或操作特征在不同的操作模式中被不同地设置。对于多个风力涡轮机中的至少第一个，第一风力涡轮机在其中可操作的不同操作模式中的至少一些对寿命消耗具有不同的影响并且因此对多个风力涡轮机中的至少第二个的剩余寿命具有不同的影响。该方法包括提供至少一个候选操作方案，其中每个操作方案为多个风力涡轮机中的每个指定操作模式；根据所提供的候选操作方案来估计剩余寿命和/或用于多个风力涡轮机的操作的至少一个优化参数，其中估计优化参数包括对于预定的未来时间段，估计通过以候选操作方案操作所述多个风力涡轮机而生成的能量生产或收入(revenue)中的至少一个。剩余寿命和/或优化参数的估计考虑了(在候选操作方案中指定的)第一风力涡轮机的操作模式对第二风力涡轮机的剩余寿命的影响。该方法进一步包括从至少一个候选操作方案中选择操作方案，对于该操作方案，估计的剩余寿命和/或优化参数满足预定标准，并且根据所选择的操作方案操作多个风力涡轮机。
因此，这样的控制方法考虑了一些风力涡轮机的操作具有对其他风力涡轮机的寿命的影响，使得可以获得满足预定义标准的总体操作方案，预定义标准诸如是所有风力涡轮机的剩余寿命高于极限或者多个风力涡轮机的能量生产最大化。例如，可以将目标剩余寿命设置为预定标准，并且可以选择候选操作方案，对于该候选操作方案，个体风力涡轮机的剩余寿命与该目标偏离最少(the least)。这进而导致多个风力涡轮机的能量生产增加，因为一些风力涡轮机的寿命可以增加，而其他风力涡轮机可以以更高的负载操作以朝着这样的目标减少剩余寿命。作为另一个示例，该标准可以是在预定时间段上的能量生产的最大化，这也取决于个体风力涡轮机的寿命，因为其剩余寿命已经到期的风力涡轮机不再可以对能量生产有贡献。风力涡轮机在其中经历显著不同负载的风电场的能量生产因此可以最大化。二者都有：经历较高疲劳负载的风力涡轮机可以通过延长这些风力涡轮机的剩余寿命而对能量生产有更多贡献，并且仅仅经历较小疲劳负载的风力涡轮机可以通过操作这些风力涡轮机更接近或高于其极限而对增加能量生产有贡献，因为这些风力涡轮机具有过剩的(excess)剩余寿命并且因此可以被更激进地驱动。优选地，在候选操作方案中，至少一个风力涡轮机的操作模式不同于相应风力涡轮机的当前操作模式(这可以至少适用于第一风力涡轮机、有资格作为“第一风力涡轮机”的所有风力涡轮机或者多个风力涡轮机中的每一个)。
应当清楚的是，该方法可以针对多个候选操作方案(例如，两个或更多个)来执行，并且该估计可以是针对多个此类候选操作方案的迭代过程或优化过程的部分。不同的候选操作方案可以为多个风力涡轮机定义不同的操作模式。如果不满足该标准，则该方法可以针对不同的候选操作方案重复，或者可以通知操作者并且可以调整或放松该标准。剩余寿命和优化参数的标准当然可以组合，诸如要求所有风力涡轮机具有最小剩余寿命(例如，由多个风力涡轮机的停用日期(de-commissioning date)确定)，这可以被认为是边界条件，以及能量生产或收入的最大化。收入是指通过销售所产生的能量获得的收入，其通常可以被计算为电价乘以所产生的电能并且因此可以被认为是能量生产的优化参数的替代。作为收入的替代，来自风力涡轮机所耦合到的电网的功率需求的功率需求满足可以被估计为优化参数(电价经常与功率需求成比例)。通过将功率需求满足最大化作为优化标准(将风力涡轮机产生的功率和功率需求之间的偏差最小化)，可以实现改进的电网稳定性，因为所需的功率被供应到电网中。
第一风力涡轮机可以例如以对第二风力涡轮机的剩余寿命具有第一影响的第一模式和对第二风力涡轮机的剩余寿命具有不同影响的第二模式可操作，例如通过在第二风力涡轮机的可能处于第一风力涡轮机的尾流中的位置处引起较少的湍流(turbulence)，例如通过定义功率削减，和或通过包括激活诸如尾流转向(wake-steering)之类的操作特征。不同的候选操作方案可以相应地包括第一风力涡轮机的不同操作模式，因此导致对第二风力涡轮机的剩余寿命的不同影响，这在估计中被考虑。风力涡轮机的操作模式还可以包括基线操作模式，其对应于风力涡轮机的标准操作，而不削减或激活特定的操作特征。应当清楚的是，多个风力涡轮机中的一些可能影响其他风力涡轮机的寿命，特别是在这些首先提及的风力涡轮机的尾流中的风力涡轮机的寿命，而其他的风力涡轮机可能不影响。在任何情况下，由于在选择多个风力涡轮机的操作方案中考虑了对寿命的相互影响，因此可以对准个体风力涡轮机的寿命并且可以增加多个风力涡轮机的能量生产。
在实施例中，满足预定标准包括以下各项中的至少一个：多个风力涡轮机中的每一个的估计的剩余寿命达到或超过预定最小寿命，特别是多个风力涡轮机的停用日期；估计的优化参数高于预定阈值；或者估计的优化参数大于针对其他候选操作方案估计的优化参数，这可以例如对应于不同候选操作方案的能量生产或收入的最大化。如上面提及的，这些标准可以组合，例如通过最大化能量生产，同时确保所有风力涡轮机的最小寿命。
在实施例中，该方法进一步包括估计多个风力涡轮机中的每一个的实际剩余寿命；标识多个风力涡轮机中的估计的实际剩余寿命低于预定阈值的风力涡轮机，或者标识具有最低实际剩余寿命的多个风力涡轮机；以及通过选择一个或多个第一风力涡轮机(其操作具有对所标识的风力涡轮机的寿命的影响，即它们是权利要求1含义内的“第一风力涡轮机”)的操作模式来确定至少一个候选操作方案，使得所标识的风力涡轮机的剩余寿命增加。
例如，可以在针对一个或多个第一风力涡轮机的候选操作方案中选择操作模式，其减少在标识的风力涡轮机处的风湍流。功率削减、尾流转向或诸如此类可以用于第一风力涡轮机，以便减少湍流。
一个或多个第一风力涡轮机(其具有对所标识的风力涡轮机的寿命的影响)优选地是所标识的风力涡轮机的邻居和/或相对于第一风力涡轮机的位置处的主导(predominant)风向布置在所标识的风力涡轮机的上游(换句话说，所标识的风力涡轮机在第一风力涡轮机的尾流中或是第一风力涡轮机的下游；因此它们可以对应于上述第二风力涡轮机)。例如，可以标识具有低于预定停用日期的实际剩余寿命的风力涡轮机，或者可以标识具有最低实际剩余寿命的一个、两个、三个、四个、五个或更多风力涡轮机。
基于针对多个风力涡轮机估计的实际剩余寿命，可以标识估计的实际剩余寿命高于预定阈值的风力涡轮机，或者可以标识具有最高寿命的多个风力涡轮机。对于这些风力涡轮机，可以确定候选操作方案，使得这样标识的风力涡轮机的操作模式以相应风力涡轮机的寿命为代价增加相应风力涡轮机的能量生产。再次，阈值可以是停用日期，并且可以增加这些风力涡轮机的能量输出，如果确保剩余寿命不降低到停用日期以下的话。因此可以增加能量生产。
多个风力涡轮机中的每一个的实际剩余寿命可以例如基于风力涡轮机当前正在其中操作的相应风力涡轮机的当前操作模式来估计，该当前操作模式可以是基线操作模式，或者可以是根据本方法的先前应用确定的操作模式。因此，能量生产的增加与该当前操作相关。
在示例性实现中，候选和/或选择的操作方案可以包括第一和第二风力涡轮机中的每一个的操作模式，该操作模式被选择成使得第二风力涡轮机的寿命以第一风力涡轮机的寿命和/或能量生产为代价而增加。然而，这可能在第一风力涡轮机的剩余寿命保持大于预定义的最小寿命的附加标准下发生，最小寿命诸如是停用日期。附加地，候选和/或选择的操作方案可以包括具有高于预定阈值的实际剩余寿命的风力涡轮机的操作模式，该操作模式以这些风力涡轮机的剩余寿命为代价增加这些风力涡轮机的能量生产。此类操作方案导致多个风力涡轮机的总体改进寿命和能量生产。
第二风力涡轮机可以特别地定位在第一风力涡轮机的尾流中，它可以特别地相对于主导风向布置在第一风力涡轮机的下游。在尾流中意味着第二风力涡轮机经历由第一风力涡轮机或第一风力涡轮机的组生成的湍流。
预定的未来时间段优选地是直到所述第一和第二风力涡轮机中的至少一个，优选地是所述多个风力涡轮机的停用。可以在未来的时间点处预定义相应的停用日期。未来的时间段可以多于一周、多于一个月、多于3个月、多于6个月或者甚至多于一年。
在实施例中，风力涡轮机的操作模式确定以下各项中的至少一个：调峰(peakshaving)操作特征的激活状态，其激活改变风力涡轮机控制器操作风力涡轮机所使用的操作曲线，该操作曲线取决于风速确定风力涡轮机设置，特别是转子速度和桨距(pitch)；风力涡轮机的功率输出的削减(这可以作为诸如ACS之类的相应操作特征的激活的部分来执行)；尾流转向操作特征的激活状态；尾流转向操作特征的操作参数；(扩展的)功率提升操作特征的激活状态和/或操作参数，其激活通过增加风力涡轮机在预定风条件下的功率极限来增加风力涡轮机的功率输出；高风穿越(high wind ride through)HWRT操作特征的激活状态，该操作特征的激活在预定风条件下执行风力涡轮机的输出功率的基于负载的减少；功率曲线升级套件(kit)PCUK操作特征的激活状态，该操作特征的激活取决于安装在风力涡轮机上、特别是其转子叶片上的硬件修改来修改风力涡轮机控制器的控制功能、特别是桨距角控制；以及自适应控制系统ACS操作特征的激活状态，如果在风力涡轮机处确定湍流高于阈值，则ACS操作特征减少风力涡轮机的输出功率。
通过风力涡轮机的这些操作参数和/或操作特征，可以控制相应风力涡轮机的功率生产和剩余寿命，例如通过以寿命为代价增加功率输出，或者通过减少功率输出来增加寿命。同时，这些操作特征还允许控制相应的风力涡轮机具有的对位于其尾流中的其他风力涡轮机的寿命的影响，例如通过在提供尾流转向时或在通过功率削减减少自身功率输出时减少湍流。因此，这些操作特征允许选择优化多个风力涡轮机的能量生产的操作方案，并且特别是确保所有风力涡轮机的寿命不在定义的时间点之前到期，所述定义的时间点诸如是多个风力涡轮机的停用日期。例如，至少两个、三个、四个、五个或更多的提及的操作特征可以在每个风力涡轮机的操作模式中定义(例如，可以定义这些操作特征的激活状态)。候选操作方案可以定义风力涡轮机的至少两个不同操作特征的激活状态。作为示例，候选操作方案可以为风力涡轮机指定操作模式，其中一个或多个超额定(overrating)特征被激活，并且可以为另一个风力涡轮机指定操作模式，其中一个或多个降额定(de-rating)特征被激活。
优选地，在候选操作方案中至少定义尾流转向特征的激活状态，并且可选地进一步定义功率输出的削减。优选地，调峰和功率提升的激活状态也在候选操作方案中定义。通过这些操作特征已经可实现寿命和功率输出的显著调整。
至少一个候选操作方案可以包括多个不同的候选操作方案，并且可以针对多个不同的候选操作方案中的每一个分别估计剩余寿命和/或优化参数。这可以例如作为优化算法或迭代过程的部分来执行，该优化算法或迭代过程在每个步骤中改变相应候选操作方案的一个或多个操作模式，这可以例如被执行以找到提供最大能量生产或收入的操作方案。
可以基于关于第一风力涡轮机的操作模式对第二风力涡轮机的寿命的影响的先验知识来确定至少一个候选操作方案。这样的知识可以例如包括例如包括尾流转向特征或功率削减的激活的一些操作模式将导致下游风力涡轮机经历的湍流的减少，从而积极地影响它们的寿命。同样地，关于不同操作模式的先验知识可以用于选择具有过剩剩余寿命的风力涡轮机的操作模式，以便增加其能量生产，例如通过在相应的操作模式中激活功率提升特征或诸如此类。使用先验知识，候选操作方案因此可能已经被配置成使得估计显示满足预定标准，例如使得所有风力涡轮机具有超过对应于最小寿命的阈值的剩余寿命。然后可能不需要测试进一步的候选操作方案。
当使用多个不同的候选操作方案时，同样可以使用这样的先验知识，例如通过仅以候选操作方案中的操作模式对期望结果有贡献这样的方式来改变它们，例如通过激活对寿命将增加(例如降额定特征)的风力涡轮机的寿命具有积极影响的操作特征的不同组合，或者通过激活以功率输出将增加(例如，超额定特征)的风力涡轮机的寿命为代价来增加功率输出的操作特征的不同组合。
在任何情况下，如果多个不同的操作方案中没有操作方案满足预定的标准，则可以考虑另外的附加候选操作方案，或者可以通过诸如关于寿命或最小能量生产例如降低相应的阈值或放松相应的要求来适配标准。
在示例性实现中，对于多个不同的候选操作方案重复执行剩余寿命和/或优化参数的估计，其中选择优化参数达到最高值的候选操作方案。这样的优化可以通过使用公知的优化算法之一来执行，该优化算法通过改变候选操作方案中的多个风力涡轮机的操作模式来最大化优化参数，并且可以例如包括迭代过程，该迭代过程在每次迭代中改变候选操作方案的风力涡轮机操作模式，直到到达期望的最优(optimum)。
在优化参数的估计中，更远离当前时间点的时间段可以低于更靠近当前时间点的时间段加权。因此，优化参数的估计可以考虑在更远离的将来存在能量生产中涉及的更高的不确定性，例如由于环境条件的改变、风力涡轮机的损坏或诸如此类。
针对相应风力涡轮机的不同部件，可以在部件级别上对每个风力涡轮机执行剩余寿命的估计。不同操作模式对风力涡轮机的不同部件一一诸如对叶片、齿轮箱、轴承、发电机以及诸如此类——具有的影响，可以单独考虑，使得可以准确地估计剩余寿命。
剩余寿命和/或优化参数的估计可以基于采用多个风力涡轮机的工程模型的模拟。因此可以实现足够准确的有效估计。它还可以使用训练模型，该训练模型使用训练数据，例如统计数据，用于基于操作模式和估计的未来环境条件来预测寿命和能量生产。该估计可以特别地采用估计或预测的风条件持续未来的时间段，这可以例如基于过去的样本风分布。
多个风力涡轮机可以包括包含第一风力涡轮机的风力涡轮机的第一组和包含第二风力涡轮机的风力涡轮机第二组。相对于在第一和第二组位置处的主导风向，第二组可以布置在第一组的下游。例如，第二组可以是相对于主导风向位于第一风电场下游的风电场。例如，在这样的情形下，可以例如选择减少风力涡轮机的第一组的功率输出(功率削减)的操作方案，从而减少风力涡轮机的第二组所暴露于的湍流。因此，风力涡轮机的第二组的寿命和总能量生产可以显著增加，这可以导致组合的两组风力涡轮机的总体增加的能量生产。
相应的方法可以在多个风力涡轮机的剩余寿命期间重复执行。因此，在已经选择了相应的操作方案并且风力涡轮机根据所选择的操作方案操作之后，可以重复该方法，以便计及环境条件和多个风力涡轮机中的一个或多个的条件的改变。该方法可以例如每周、每月、每季度或每半年或者每年重复。
该方法可以由控制系统自动执行。用户可以仅指定优化要满足的标准，例如是否要实现最小寿命、能量生产是否要最大化或诸如此类。一旦这被指定，控制系统然后就可以模拟具有一个或多个候选操作方案的操作，以确定满足标准的候选操作方案，例如，满足最小寿命标准的候选操作方案或最大化功率生产/收入的候选操作方案。
风力涡轮机的寿命以及特别是实际剩余寿命的估计可以根据任何已知的方法来执行。它可以例如采用来自风力涡轮机传感器的传感器测量，风力涡轮机传感器诸如是测量风力涡轮机部件的机械、热和/或电负载、负载改变、环境条件(风速、温度、湿度)以及诸如此类的传感器。诸如来自相同类型/型号的风力涡轮机群(fleet)的历史数据可以进一步在这样的估计中采用。由于相应的寿命估计方法是已知的，因此这里将不对它们更详细地解释。
根据本发明的另外的实施例，提供了一种用于控制多个风力涡轮机的操作的控制系统，其中每个风力涡轮机在控制系统的控制下在不同的操作模式中可操作。在不同的操作模式中，风力涡轮机的一个或多个操作参数和/或操作特征被不同地设置。如上面指示的，多个风力涡轮机中的至少第一个的不同操作模式中的至少一些对多个风力涡轮机中的至少第二个的剩余寿命具有不同的影响。控制系统包括处理单元和存储器，存储器存储控制指令，当控制系统的处理单元执行该控制指令时，该控制指令执行本文上面和下面进一步描述的任何方法。
通过这样的控制系统，可以实现与上面进一步概述的优势类似的优势。
控制系统可以例如包括中央控制器(风电场控制器)，其被配置为耦合到多个风力涡轮机的风力涡轮机控制器，以向风力涡轮机控制器提供控制指令，用于根据包括在相应风力涡轮机的选择的操作方案中的操作模式来操作风力涡轮机。这样的风力涡轮机控制器也可以形成控制系统的部分。去中央化(de-centralized)的控制系统也是可想到的。
根据另外的实施例，提供了一种包括这样的控制系统的风电场。
本发明的另外的实施例提供了一种用于控制多个风力涡轮机的操作的计算机程序，其中该计算机程序包括控制指令，该控制指令在被控制多个风力涡轮机的操作的控制系统的处理单元执行时，使得该处理单元执行本文描述的任何方法。
应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，上面提及的特征和下面又将要解释的那些特征不仅可以以所指示的相应组合使用，而且还可以以其他组合使用或单独使用。特别地，本发明的不同方面和实施例的特征可以彼此结合，除非有相反的说明。
附图说明
根据结合附图阅读的下面的详细描述，本发明的前述和其他特征和优势将变得更清楚。在附图中，相同的附图标记指代相同的元素。
图1是示出暴露于在主导风向上的风的多个风力涡轮机的示意图。
图2是示出图1的风力涡轮机的剩余寿命的示意图。
图3是示出两个示例性风力涡轮机的估计的实际剩余寿命和估计的实际能量生产的示意图。
图4是示出根据本发明的实施例的用于多个风力涡轮机的控制系统的示意图。
图5是图示了根据本发明的实施例的操作模式对风力涡轮机的功率输出的影响的示意图。
图6是图示了根据本发明的实施例的操作模式对风力涡轮机的功率输出的影响的示意图。
图7是图示根据本发明的实施例的方法的示意性流程图。
图8是示出根据本发明的实施例操作的两个示例性风力涡轮机的估计的剩余寿命和估计的能量生产的示意图。
图9是示出根据本发明的实施例的两组风力涡轮机的控制的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。应当理解的是，对实施例的以下描述仅仅是为了说明的目的而给出的并且不是在限制性的意义上被考虑的。应当注意，附图仅被视为示意性表示，并且附图中的元素不一定彼此成比例。相反，选择各种元素的表示，使得它们的功能和一般目的对于本领域技术人员来说变得清楚。如本文使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文清楚地指示不是这样。除非另有说明，否则术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”将被解释为开放式术语(即，意指“包括，但不限于”)。
图1示意性地图示了作为多个风力涡轮机的示例的四个风力涡轮机101至104。此外，图示了在这些风力涡轮机的位置处占优势的主导风向。如可以看到的，风主要来自西方，使得风力涡轮机A和B在风力涡轮机C和D的上游，相应地，风力涡轮机C和D在风力涡轮机A和B的尾流中。通常，风力涡轮机在相同的风电场内类似地操作。然而，风力涡轮机暴露于不同的疲劳负载，这是由于所经历的不同风速和湍流，其例如对于下游风力涡轮机C和D来说更高。由于不同的负载，因此风力涡轮机具有不同的剩余寿命，如图2中图示的。风力涡轮机通常将在相同的时间点处停用。在时间tx处，由于较高的负载，风力涡轮机C和D可能已经达到它们的寿命终点，而风力涡轮机A和B仍然具有足够量的剩余寿命量。如果这些风力涡轮机的停用日期位于晚于tx的时间点处，则能量生产可能损失，而风力涡轮机A和B的潜力可能被部分地浪费。这在图3中针对以基线模式操作的示例性风力涡轮机A和C更详细地图示。图3的上部图图示了从t0(操作的开始)到当前时间点(tnow)的风力涡轮机A和C的剩余寿命tres以及从当前时间点tnow估计的对于未来(点线)的实际剩余寿命。图3的下部图图示了从t0到tnow的累积能量生产以及从当前时间点tnow直到寿命终点(风力涡轮机C)以及直到停用日期tde-c(风力涡轮机A)估计的实际能量生产，该估计被图示为点线。如可以看到的，风力涡轮机在图1中图示的条件中的操作导致更高的负载以及因此减少的寿命，并且导致风力涡轮机C的更低性能。此外，由于针对涡轮机C在停用日期tde-c之前到达了寿命终点，因此另外的能量生产可能损失。另一方面，风力涡轮机A在其寿命上生产显著更多的电能，并且在停用日期tde-c处具有显著更高余下的剩余寿命。注意，这些图表是在聚合的风力涡轮机水平处提供的，但是同样可以在部件水平处提供，这允许对个体风力涡轮机部件的行为有更细致的观察。
本发明的实施例现在提供了一种操作方案，该操作方案更好地利用了风力涡轮机A和B的可用剩余寿命，同时进一步增加了风力涡轮机C和D的剩余寿命，风力涡轮机C和D即被其他风力涡轮机引起的湍流和其他效应不利地影响的风力涡轮机。多个风力涡轮机的操作模式被特别地调整，使得影响“第二”(下游)风力涡轮机(C，D)的寿命的“第一”风力涡轮机(A，B)被操作成使得例如通过减少湍流或其他控制措施来增加下游风力涡轮机的寿命增加，即使这可能以上游风力涡轮机(A，B)的寿命和/或能量生产为代价发生。
图4示意性地图示了相应的控制系统10，其例如可以包括中央(风电场)控制器20。控制器20包括处理单元21和存储器22。处理单元21可以包括任何类型的处理器，诸如微处理器、专用集成电路、数字信号处理器或诸如此类。存储器22可以包括易失性和非易失性存储器，特别是RAM、ROM、闪存、硬盘驱动器以及诸如此类。控制器20包括输入和输出接口，用于接收数据以及用于向风力涡轮机控制器41-44传输控制数据和控制命令。这样的通信可以无线地或者经由诸如控制总线、以太网或诸如此类的相应导线来执行。控制系统10可以包括用户接口(例如包括显示器和输入设备)，经由该用户接口可以接收来自风力涡轮机的操作者的用户输入。
存储器22可以存储控制指令，该控制指令在由处理单元21执行时，使得控制系统10执行本文描述的任何方法。中央控制器20可以例如被配置为设置风力涡轮机101至104的操作参数和/或开启/关闭操作特征。提供了朝向相应风力涡轮机控制器41、42、43、44的相应通信连接。风力涡轮机101至104中的每一个根据限定相应操作参数和/或操作特征的操作模式可操作。因此，特定的操作特征可以在一种操作模式中被激活并且可以在另一种不同的操作模式中被解激活。操作参数和操作特征通常对相应风力涡轮机的能量生产以及对相应风力涡轮机的剩余寿命具有影响。例如，风力涡轮机的能量生产方面的性能通常可以以该风力涡轮机的剩余寿命为代价来增加，并且反之亦然。因此，中央控制器20可以为每个个体风力涡轮机选择相应的操作模式，该操作模式实现剩余寿命或能量生产的期望增加或减少。
控制系统10，特别是中央控制器20，被配置为基于来自当前时间点的当前操作模式(例如基线)来估计每个风力涡轮机的剩余寿命和能量生产两者(估计的实际剩余寿命；估计的实际功率生产)，并且可以进一步对其他操作模式做出相应的估计。不同风力涡轮机的操作模式在本文被总结为中央控制器20操作所根据的操作方案。为了达到实现期望目标的操作方案，特别是导致估计的剩余寿命和/或功率生产或收入满足预定标准的操作方案，控制系统10至少估计一个或多个不同的候选操作方案的剩余寿命和功率生产，所述一个或多个不同的候选操作方案限定了风力涡轮机101至104的不同操作模式。如果满足相应的标准，则候选操作方案被选择并用于控制风力涡轮机101至104。
寿命和能量生产的估计可以使用从风力涡轮机101至104获得的数据，诸如与相应风力涡轮机相关的传感器数据和例如风速、温度以及诸如此类的环境数据。它可以进一步采用来自数据源30的数据，诸如历史风数据、预测风数据、与风力涡轮机或风力涡轮机部件的寿命相关的历史数据以及诸如此类。基于这样的数据源和基于来自风力涡轮机的传感器数据来执行风力涡轮机剩余寿命和能量生产的相应估计通常是已知的并且在这里将不更详细地解释。
控制系统10现在不仅考虑不同控制模式对以该控制模式操作的相应风力涡轮机的能量生产和剩余寿命具有的影响，而且还考虑风力涡轮机的操作对其他风力涡轮机具有的影响，特别是对它们的剩余寿命的影响。因此，控制系统10可以例如相对于诸如停用日期之类的特定日期来对准多个风力涡轮机的寿命，使得具有低剩余寿命的风力涡轮机的寿命延长，而具有高剩余寿命的风力涡轮机的能量生产潜力被更好地利用。由此可以增加多个风力涡轮机，例如一个或两个风电场，的总体能量生产。
图5和图6是图示了风力涡轮机101至104可以被操作的相应操作模式的示例的图。图5和图6中的每个示出了常规的功率曲线201，根据该功率曲线201，风力涡轮机操作被常规地控制(实线；基线操作)，其指示对于以m/s为单位给出的不同风速v，以kW为单位的风力涡轮机的电功率输出P。如在图5中可以看到的，功率生产以最小风速开始，并且当达到额定功率输出时，功率输出保持恒定。在某最大风速以上，风力涡轮机关闭(虚线220)。图5图示了两个操作特征。虚曲线210图示了当功率提升或扩展功率提升特征被开启或激活时的操作。如可以看到的，风力涡轮机的功率输出是针对超出额定功率输出延伸的某风速范围。因此，产生了更多的功率，而风力涡轮机部件上的负载增加到超过额定负载，因此减少了风力涡轮机的寿命。此外，用附图标记220指定的曲线的虚线部分图示了高风穿越(HWRT)操作特征被解激活，使得风力涡轮机的功率输出维持直到最大风速并且然后降低到零，遵循基线曲线。因此，风力涡轮机继续产生最大功率输出直到最大风速，但是在此之后被关闭，使得在较高风速处以能量生产为代价减少了疲劳负载。用曲线210(激活的功率提升)和可能的激活的HWRT(见下文)图示的操作模式将例如是针对以寿命为代价的最大能量生产(最大性能)设置的操作模式。
图6图示了类似功率曲线201的不同操作特征的激活/解激活。在230处，图示了取决于安装在风力涡轮机上的空气动力学修改来修改操作曲线201的操作特征的激活。通过这样的激活，以功率输出为代价，风力涡轮机上的应力减小，其中增加了寿命。类似地，240处的虚线图示了调峰操作特征的激活，其取决于风速修改操作曲线201。因此，在这样的较高风速处，转子速度和桨距被设置成以便减少风力涡轮机上的负载，其中功率输出如图中所示的那样减少。再次，通过该操作特征的激活，以功率输出为代价增加了风力涡轮机的寿命。在250处，图6图示了HWRT特征的激活。风力涡轮机的功率输出被维持直到达到最大风速之后。在最大风速以上，风力涡轮机的功率输出缓慢斜降(ramp down)，直到它降低到零。因此，可以增加能量生产，而风力涡轮机仅经历小的附加机械应力。通过HWRT的激活，以剩余寿命为代价来增加能量生产。此外，避免了风电场的大量风力涡轮机同时关闭。因此，图6中图示的操作特征230、240的激活以能量生产为代价延长了风力涡轮机的寿命(降额定特征)，而HWRT的激活以寿命为代价增加了能量生产(超额定特征)。涉及图6的曲线的虚线部分230、240的操作模式可以被认为是最大寿命操作模式，其中风力涡轮机的寿命增加。
应当清楚的是，风力涡轮机的操作模式可以包括相应操作特征的激活/解激活的不同组合并且还可以包括另外的特征的激活/解激活和相应操作参数的设置。作为示例，HWRT可以在图6的操作模式中被解激活，以到达新的操作模式。
作为另一个示例，功率削减可以在操作模式中使用。这意味着例如通过减少发电机扭矩和/或使转子叶片变桨(pitchout)离开风，风力涡轮机的功率输出被减少。另一个示例是尾流转向的激活或解激活，或者这样的尾流转向的操作参数的设置。尾流转向可以通过使风力涡轮机指向稍微远离迎面而来的风(oncomingwind)的方向来实现，例如通过使用风力涡轮机的偏航驱动器。角度失准的量可以例如被设置为尾流转向的参数。
应当清楚的是，风力涡轮机的操作特征的上面指示的激活和解激活或操作参数的设置可以对下游风力涡轮机以及对这些风力涡轮机的寿命具有影响。当根据限定每个风力涡轮机的操作模式的候选操作方案来估计剩余风力涡轮机的寿命和风力涡轮机的能量生产时，考虑这些影响。
优化参数还可以涉及来自风力涡轮机所连接到的电网的功率需求的功率需求满意度。在该方法中，功率需求满意度可以被估计为收入的替代。电价经常与功率需求成比例，使得可以实现等效优化。操作方案还将对多个风力涡轮机的功率输出将多好地满足预期的未来功率需求具有影响。例如，如果预期功率需求在几周的特定几天处高，则这些天的能量生产可以增加并且其在其他几天可以减少，以便能够满足功率需求(通过激活/解激活相应的操作特征)，特别是避免过度生产或生产不足。满足电网的需求导致电网将以更稳定的方式操作。这进而可以避免风力涡轮机将偶遇不稳定的操作模式，例如低电压穿越(ridethrough)操作。此外，由于当需求高时电价通常高，因此在高需求时供应电能也可能具有增加风力涡轮机操作者的收入的副作用。
图7是图示根据本发明的实施例的方法的流程图。在步骤701中，对于多个风力涡轮机101至104，基于风力涡轮机的当前时间点和当前操作模式，估计每个风力涡轮机的实际剩余寿命，所述当前操作模式例如可以是基线操作模式。剩余寿命特别地可以是风力涡轮机的疲劳寿命，即预测寿命的终点。在步骤702中，针对预定的未来时间段，特别是从当前日期直到停用日期，估计由多个风力涡轮机实现的总能量生产和/或收入。收入通常与能量生产近似成比例，比例因子是电价。因此，对于多个风力涡轮机，在步骤701和702之后，已知它们的寿命是多少以及如果这些风力涡轮机继续以它们当前的操作模式操作，则可以预期什么能量生产。在步骤703中，标识具有小于停用日期的实际剩余寿命的风力涡轮机，或者标识具有最低寿命的一定数量的风力涡轮机(例如，一个、两个、三个、四个或更多个风力涡轮机)。由于这些风力涡轮机可能在停用日期之前停止它们的功率生产，因此它们可能导致多个风力涡轮机的总体减少的功率生产。为了避免这样的负面影响，在步骤704中找到风力涡轮机，其操作影响在步骤703中标识的风力涡轮机的寿命。这些可以例如是作为在步骤703中标识的风力涡轮机的邻居的风力涡轮机，并且特别地可以是相对于主导风向位于所标识的涡轮机上游的涡轮机。在步骤704中选择的风力涡轮机可以定位成使得在步骤703中标识的风力涡轮机处于它们的尾流中。在步骤705至708中，评估并且特别是可以模拟在步骤704中发现的这些相邻的风力涡轮机的修改操作对在步骤703中标识的具有最短寿命的风力涡轮机的影响。为此目的，在步骤705中提供候选操作方案，其包括至少用于在步骤704中发现的风力涡轮机的修改的操作模式。对于这些“相邻的”风力涡轮机，操作模式可以例如包括在候选操作方案中，其修改一个或多个操作参数和/或操作特征，这可以基于这样的操作特征对下游风力涡轮机的影响的先验知识来完成。例如，这样的修改的操作模式可以激活尾流转向特征，或者可以改变这样的尾流转向的操作参数，或者可以解激活操作特征，所述操作特征诸如是功率提升，或者可以包括功率削减，因此向下游风力涡轮机提供较少湍流的气流。
应当清楚的是，这样的候选操作方案可以包括还针对其他风力涡轮机的修改的操作模式，并且还可以选择这样的修改的操作模式以便实现优化目标，例如通过标识具有在步骤701中确定的超过停用日期的实际剩余寿命的风力涡轮机并且通过为这些风力涡轮机选择包括这些风力涡轮机的增加的功率生产的修改的操作模式。这可以例如涉及功率提升特征的激活和HWRT特征的解激活，如上面参考图5所解释的。因此，这样的风力涡轮机的能量生产可以以其寿命为代价而增加，然而，这不是问题，因为它们的寿命超过了停用日期。
在步骤706中，针对根据候选操作方案的操作，模拟多个风力涡轮机的操作，该候选操作方案包括多个风力涡轮机的修改的操作模式。这样的模拟可以利用例如关于风速的历史和统计数据、关于在某些风速处利用某些操作模式的操作如何影响寿命的数据以及诸如此类。诸如工程模型之类的模型可以在这样的模拟中被采用。作为示例，可以使用训练的模型，其获得在风力涡轮机的相应位置处占优势的预测的风条件作为输入，考虑由相邻的风力涡轮机引起的影响，并且取决于所选择的操作模式，提供在这些条件下风力涡轮机的疲劳寿命的估计，即，对于风力涡轮机在这些条件下操作直到寿命终点的情形。应当清楚的是，模拟中使用的此类模型可以被提供用于风力涡轮机的个体部件，并且可以聚合此类部件的寿命，以便到达相应风力涡轮机的疲劳寿命。此外，以某转速操作的风力涡轮机对经过该风力涡轮机的气流的影响是公知的并且在相应的模型中被考虑，使得在步骤706的模拟中考虑上游风力涡轮机或下游风力涡轮机的影响。
上文已经参照图5和图6解释了在修改风力涡轮机的操作模式时可以被改变的示例性操作参数和/或操作特征。这些包括(扩展的)功率提升操作特征、HWRT操作特征、调峰操作特征、空气动力学附加操作特征以及诸如此类的激活/解激活。优选地，风力涡轮机的操作模式至少指定尾流转向操作特征的激活/解激活状态和/或这样的尾流转向操作特征的操作参数。在尾流转向中，风力涡轮机可以例如不被设置在相对于风向的最佳角度，但是可以例如经由偏航控制稍微倾斜，使得由风力涡轮机操作引起的尾流的方向被改变(即，湍流气流的方向被改变)。这样的偏航转向特征的操作参数例如可以是逆着(against)风向的角位移。
操作模式的另一个修改可以是功率削减的实现，其中风力涡轮机的额定功率输出减少，例如通过减少发电机扭矩和/或通过改变转子叶片的桨距角来减少从风提取的能量的量。这样的功率削减减少了能量生产，但也减少了下游气流中的湍流。
另一个修改可以是功率曲线升级套件PCUK控制特征的激活/解激活。这样的特征改变了风力涡轮机控制器的控制功能。例如，在部署之后，可以在风力涡轮机上安装硬件升级，例如对叶片的空气动力学改进，诸如安装到叶片根部的后缘以增加升力(lift)的襟翼(flap)或涡流发生器，其被应用于变更边界层中的流动特性，导致更高的升力。PCUK控制特征修改风力涡轮机控制，以计及此类硬件修改并增强能量生产，例如通过调整桨距控制。
另一个修改可以是自适应控制系统(ACS)控制特征的激活/解激活。如果在冲击风力涡轮机的空气中存在相对强的湍流，则可能发生风力电力系统的过载，以及材料的过度疲劳。如果ACS被解激活，则风力涡轮机可以被关闭以防止此类过载状况。如果ACS被激活，则在风力涡轮机处检测到湍流，并且如果这些湍流高于某阈值，则控制器减少风力涡轮机的输出功率。风力涡轮机上的疲劳负载因此可以减少。如果气流中的湍流再次减少，则输出功率可以在ACS特征的控制下再次斜升到先前的值。
因此，应当清楚的是，对于每个风力涡轮机，可以设置不同的操作模式，包括相应操作参数和/或操作特征的不同组合。
在步骤707中，对于候选操作方案，检查是否满足预定义的标准。实现这样的标准的不同可能性是可想到的。例如，标准可以是所有风力涡轮机的剩余寿命超过最小寿命，所述最小寿命例如由停用日期确定。作为另一个示例，标准可以是与在步骤702中确定的基线能量生产相比，实现了能量生产的某增加。作为另一个示例，标准可以是能量生产(或对应地收入)最大化。在优选示例中，标准是使得所有风力涡轮机的寿命超过停用日期，并且通过增加相应风力涡轮机的能量输出(即更激进地操作风力涡轮机)来减少具有过剩剩余寿命的风力涡轮机的寿命(不低于停用日期)。因此，以这些风力涡轮机的寿命为代价增加能量生产。所有多个风力涡轮机的寿命可以相应地对准，使得寿命例如位于停用日期以上的范围(band)内，例如在从停用日期变动到停用日期后一年、两年、三年或更多年的时间跨度内。因此，可以实现多个风力涡轮机的对准寿命，从而导致相应更高的能量生产，因为所有风力涡轮机都可以生产直到停用日期，并且因为较少的疲劳负载的风力涡轮机可以增加功率输出。
如果在步骤707中不满足标准，则在步骤708中修改候选操作方案并且重复步骤706和707。这样的修改可以包括针对多个风力涡轮机中的一个或多个或针对风力涡轮机中的每个的操作模式的上面概述的修改。如所提及的，这样的修改可以考虑关于相应操作参数或操作特征的改变对相应风力涡轮机和相邻或下游风力涡轮机的操作具有的影响的先验知识。
如果在步骤707中满足标准，则在步骤709中选择相应的候选操作方案作为实现期望操作目标的操作方案，期望操作目标诸如是寿命对准或能量生产的最大化。在步骤710中，多个风力涡轮机然后以选择的操作方案操作，其中多个风力涡轮机中的每一个根据选择的操作方案中指定的操作模式操作。因此，多个风力涡轮机可以以优化的剩余寿命或优化的能量生产/收入操作。应当清楚的是，该方法可以例如在限定的时间段之后周期性地重复，所述限定的时间段诸如是一周、一个月、半年、一年或诸如此类。
此外，应当清楚的是，关于步骤706至708图示的优化类型仅仅是一个示例，并且存在其他可能性。例如，如果标准是能量生产/收入的最大化，则可以采用优化算法，该优化算法在多个候选操作方案中改变多个风力涡轮机的操作模式的不同可能组合并且因此找到导致最高能量生产/收入或功率需求满足的候选操作方案。作为另一个示例，可以在步骤706中提供多个不同的候选操作方案，对于候选操作方案中的每个，在步骤706中模拟风力涡轮机操作，并且在步骤707中比较候选操作方案中的每个的所得总能量生产，以标识导致最大能量生产的候选操作方案。然后，在这样的实现中，可以省略步骤708。此外，如果足够的先验知识可用，则可以做出在步骤706中做出的修改以确定候选操作方案，使得存在在步骤707中已经满足标准的高可能性，使得可能不需要另外的步骤。
优选地，候选操作方案的提供、剩余寿命和/或至少一个优化参数的估计以及操作方案的选择可以作为迭代过程的部分或者作为优化过程的部分被自动执行。
图8图示了当根据本发明的实施例应用选择优化操作方案的相应方法时，采用最小寿命标准和最大功率输出的两个示例性风力涡轮机A和C(见图4)的操作。上面的图图示了两个风力涡轮机的剩余寿命，其是针对延长至停用日期tde-c的风力涡轮机C，这是以风力涡轮机A的剩余寿命为代价进行的(请与图3的上面的图进行比较)。另一方面，如下面的图图示的，所产生的能量Egen对于风力涡轮机A而言略微减少，但是对于风力涡轮机C而言显著增加，特别是因为风力涡轮机C的操作现在可以持续到停用日期tde-c。因此，这样对准寿命的方法实现了多个风力涡轮机的更高的总能量输出。
如图9中图示的，该方法不仅适用在风力涡轮机级，而且也适用在风电场级。在图9的示例中，风力涡轮机A和B形成风力涡轮机的第一组301的部分，该风力涡轮机的第一组301例如可以是第一风电场或风电园。风力涡轮机C和D形成风力涡轮机的第二组302的部分，该风力涡轮机的第二组302可以是第二风电场或风电园。风电园302处于尾流中并且相对于主导风向在风电园301的下游。因此，风电园302经历了由风电园301引起的湍流，从而导致相应的减少寿命和能量生产的降低。根据图7的方法，可以针对两个风电园标识以第一风电园301的风力涡轮机的能量生产和/或寿命为代价减少下游风电园302经历的湍流的操作方案。例如，可以对风电园301的风力涡轮机执行功率削减，这可以导致第二风电园302的寿命和性能(功率生产)增加。因此，来自两个风电园301、302的总体功率生产可以增加。同样在该情形下，风力涡轮机A的操作模式对风力涡轮机C的寿命和功率生产具有影响，这在本申请的方法中被考虑并且特别是在根据图7的步骤705至709或对这样的方法的所描述修改的相应的操作方案的选择中被考虑。
虽然本文公开了具体的实施例，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变和修改。本实施例在所有方面中都被认为是说明性的并且非限制性的，并且在所附权利要求书的含义和等同范围内呈现的所有改变都旨在被包含在其中。

Claims (15)

1.一种控制多个风力涡轮机的操作的方法，其中，每个风力涡轮机(101-104)在不同的操作模式中可操作，其中所述风力涡轮机(101-104)的一个或多个操作参数和/或操作特征在所述不同的操作模式中被不同地设置，其中对于所述多个风力涡轮机(101-104)中的至少第一个，第一风力涡轮机可操作的所述不同操作模式中的至少一些对所述多个风力涡轮机中的至少第二个的剩余寿命具有不同的影响，其中所述方法包括：
-提供多个不同的候选操作方案，其中每个操作方案为所述多个风力涡轮机(101-104)中的每一个指定操作模式，其中所述多个候选操作方案中的至少一个包括用于第一和第二风力涡轮机中的每一个的操作模式，所述操作模式被选择成使得所述第二风力涡轮机(103，104)的寿命以所述第一风力涡轮机(101，102)的寿命和/或能量生产为代价而增加，
-根据所提供的候选操作方案估计所述多个风力涡轮机(101-104)的剩余寿命和操作的至少一个优化参数，其中估计所述优化参数包括对于预定的未来时间段，估计通过以所述候选操作方案操作所述多个风力涡轮机(101-104)生成的能量生产或收入中的至少一个，并且其中所述剩余寿命和所述优化参数的所述估计考虑在所述候选操作方案中指定的所述第一风力涡轮机(101，102)的所述操作模式对所述第二风力涡轮机(103，104)的所述剩余寿命的影响，
-从所述多个候选操作方案选择操作方案，对于所述操作方案，估计的剩余寿命和/或所述优化参数分别满足预定标准，以及
-根据选择的操作方案操作所述多个风力涡轮机(101-104)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，满足所述预定标准包括以下内容中的至少一项：
-所述多个风力涡轮机(101-104)中的每一个的估计的剩余寿命达到或超过预定最小寿命，特别是所述多个风力涡轮机(101-104)的停用日期；
-估计的优化参数高于预定阈值；
-估计的优化参数大于针对其他候选操作方案估计的优化参数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
-估计所述多个风力涡轮机(101-104)中的每一个的实际剩余寿命；
-标识估计的实际剩余寿命低于预定阈值的所述多个风力涡轮机(101-104)中的所述风力涡轮机(103，104)，或者标识具有最低的估计的实际剩余寿命的所述多个风力涡轮机中多个风力涡轮机；以及
-通过选择一个或多个第一风力涡轮机(101，102)的操作模式来确定所述多个候选操作方案中的一个或多个，其操作对所标识的风力涡轮机(103，104)的寿命具有影响，使得所标识的风力涡轮机(103，104)的剩余寿命增加。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述一个或多个第一风力涡轮机(102，103)是所标识的风力涡轮机(103，104)的邻居和/或相对于所述第一风力涡轮机的位置处的主导风向(110)布置在所标识的风力涡轮机(103，104)的上游。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，在所述一个或多个第一风力涡轮机(101，102)的所述候选操作方案中选择操作模式，其减少所标识的风力涡轮机(103，104)处的风湍流。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所选择的操作方案包括选择用于所述第一和第二风力涡轮机中的每一个的操作模式，使得所述第二风力涡轮机(103，104)的寿命以所述第一风力涡轮机(101，102)的寿命和/或能量生产为代价而增加。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二风力涡轮机(103，104)定位在所述第一风力涡轮机(101，102)的尾流中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述预定时间段是直到所述第一和第二风力涡轮机中的至少一个、优选是所述多个风力涡轮机(101-104)中的至少一个的停用的时间段。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，风力涡轮机的所述操作模式确定以下内容中的至少一项：
-调峰操作特征的激活状态，其激活改变操作曲线，风力涡轮机控制器使用所述操作曲线来操作所述风力涡轮机，所述操作曲线取决于风速来确定风力涡轮机设置，特别是转子速度和桨距；
-所述风力涡轮机的功率输出的削减；
-尾流转向操作特征的激活状态；
-尾流转向操作特征的操作参数；
-功率提升操作特征的激活状态和/或操作参数，其激活通过在预定风条件下增加所述风力涡轮机的功率极限来增加所述风力涡轮机的功率输出；
-高风穿越HWRT操作特征的激活状态，其激活在预定风条件中执行所述风力涡轮机的输出功率的基于负载的减少；
-功率曲线升级套件PCUK控制特征的激活状态，其激活取决于安装在所述风力涡轮机上的硬件修改、特别是安装在其转子叶片上的硬件修改，修改风力涡轮机控制器的控制功能、特别是桨距角控制的控制功能；和
-自适应控制系统ACS控制特征的激活状态，如果在所述风力涡轮机处确定高于阈值的湍流，则减少所述风力涡轮机的输出功率。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，针对所述多个不同的候选操作方案中的每一个，估计所述剩余寿命和所述优化参数。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多个候选操作方案中的至少一个基于关于所述第一风力涡轮机(101，102)的操作模式对所述第二风力涡轮机(103，104)的寿命的影响的先验知识来确定。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，针对所述多个不同的候选操作方案重复执行所述剩余寿命和/或所述优化参数的估计，其中，选择优化参数达到最高值的候选操作方案。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，针对相应风力涡轮机的不同部件在部件级别上执行剩余寿命的估计。
14.一种用于控制多个风力涡轮机(101-104)的操作的控制系统(10)，其中每个风力涡轮机(101-104)在所述控制系统(10)的控制下在不同的操作模式中可操作，其中所述风力涡轮机(101-104)的一个或多个操作参数和/或操作特征在所述不同的操作模式中被不同地设置，其中对于所述多个风力涡轮机(101-104)中的至少第一个，其中所述第一风力涡轮机(101，102)可操作的所述不同的操作模式中至少一些对所述多个风力涡轮机中的至少第二个的剩余寿命具有不同的影响，
其中所述控制系统(10)包括处理单元(21)和存储器(22)，所述存储器(22)存储控制指令，所述控制指令当由所述控制系统(10)的所述处理单元(21)执行时，执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
15.一种用于控制多个风力涡轮机的操作的计算机程序，其中所述计算机程序包括控制指令，所述控制指令当由控制多个风力涡轮机(101-104)的操作的控制系统(10)的处理单元(21)执行时，使得所述处理单元(21)执行权利要求1至13中任一项所述的方法。
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