JP5595000B2 - 風力タービンの状態を監視する方法およびシステム - Google Patents
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Description
本発明は、風力タービンの状態を監視する方法および、そのための風力タービン状態監視システムに関する。
・評価される測定データおよび動作状態パラメータを収集するステップ;
・収集された動作状態パラメータから動作状態パラメータのサブセットを選択するステップ;
・選択された動作状態パラメータのサブセットに基づいて、n個の特徴モーメントのセットを計算するステップ、
・有限n次元空間を提供するステップ、ここでn次元の各々は1つの特徴モーメントに対する可能な値を表し、n次元空間は複数のビン(bins)に細分され、各ビンはn次元間隔をあらわし、この間隔はn個の1次元間隔によって定められており、n個の1次元間隔の各々は1つのn次元における間隔をあらわし、各ビンはn個の特徴モーメントのセットに対する受容可能な領域を定め、
・計算された特徴モーメントのセットが少なくとも1つのビンに属しているか否かを定めるステップ、
・特徴モーメントのセットが1つのビンに属していることが検出されると、特徴モーメントおよび(典型的には処理された)測定データのセットを受容するステップを含む。さらに、各ビンに対する少なくとも1つのインデックスが提供され、収集された測定データおよび特徴モーメントにビンのこの1つまたは複数のインデックスがタグ付けされる。このビンには、受容された特徴モーメントのセットが属している。
・メモリまたはバッファは、収集かつ処理された測定データおよび収集された動作パラメータおよび複数のビンを含んでおり;
・処理ユニットは、請求項1から14のいずれか1項に記載された方法のステップを実施するように構成されている。
Claims (26)
- 風力タービンの状態を監視する方法であって、以下のステップを含んでおり:
・測定データおよび該測定データに対応する動作状態パラメータを収集し、且つ、該測定データおよび動作状態パラメータのセットを形成し;
・前記形成された測定データおよび動作状態パラメータのセットから動作状態パラメータのサブセットを選択し;
・当該選択された動作状態パラメータのサブセットに基づいて、それぞれが前記風力タービンの動作状態を記述している、n個の特徴モーメントのセットを計算し;
・有限n次元空間を提供し、当該n個の次元の各次元は前記1つの特徴モーメントに対する可能な値を表し、前記n次元空間は幾つかのビンに区分され、各ビンはn次元間隔をあらわし、当該n次元間隔はn個の1次元間隔によって定められており、前記n個の1次元間隔の各々はn次元のうちの1つにおける間隔をあらわし、各ビンはn個の特徴モーメントのセットに対する受容可能な領域を定め;
・前記計算された特徴モーメントのセットがビンのうちの1つに属しているか否かを定め;
・前記計算された特徴モーメントのセットがビンのうちの1つに属していることが検出されると、前記特徴モーメントおよび測定データのセットを、前記特徴モーメントおよび評価に有効な測定データとして受容する、
ことを特徴とする、風力タービンの状態を監視する方法。 - 各ビンに対して少なくとも1つのインデックスを提供し、前記評価に有効な測定データの評価の結果に前記ビンの1つまたは複数の前記インデックスをタグ付けし、当該ビンには前記受容される特徴モーメントのセットが属している、請求項1記載の方法。
- 前記特徴モーメントが前記ビンのうちの1つに属していないことが検出されると、前記計算された特徴モーメントのセットが前記ビンのうちの1つに属しているか否かを定めるステップを後の時点で再び実施する、請求項1または2記載の方法。
- 前記特徴モーメントが前記ビンのうちの1つに属していることが検出されると、前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントが長期記憶装置内に記憶されるべきか否かを定める、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントが長期記憶装置内で記憶されるか否かを定める前記ステップは、記憶装置内に含まれている前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントに関してアラーム状態が変化したか否かを検出するステップと、アラーム状態が変化したことが検出されると前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントを記憶するステップとを含む、請求項4記載の方法。
- 前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントが長期記憶装置内に記憶されるか否かを定める前記ステップは、長期記憶装置内への前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントの最後の記憶から所定の時間が経過したかを定めるステップと、所定の時間が経過したことが検出されると、前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントを記憶するステップとを含む、請求項4または5記載の方法。
- 長期記憶装置内への前記評価に有効な測定データの最後の記憶から所定の時間が経過したかを定める前記ステップを、前記アラーム状態が変化していないことが検出された場合にのみ実施する、請求項5および6記載の方法。
- 前記測定データおよび動作状態パラメータを継続的に収集する、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
- 前記収集された測定データおよび動作状態パラメータは、状態監視システムからの測定データ、振動測定値および/またはひずみゲージ測定値および/または風速測定値および/またはローター回転速度値および/または生成されたパワー値および/または温度測定値および/または風力タービンの潤滑油内で検出された金属粒子量をあらわす測定値を含む、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- 前記評価に有効な測定データに対する評価方法を、ルール定義の評価に基づいて選択する、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
- ルール定義収納場所は少なくとも1つのルール表現を含み、当該ルール表現は評価方法の種類および/または評価に有効な測定データの評価の時間および/または前記評価に有効な測定データを評価する頻度および/または前記評価に有効な測定データを評価するのに使用されるデータの種類および/または前記評価に有効な測定データを評価するのに使用されるデータ量を定める、請求項10記載の方法。
- 特徴モーメントの計算は、前記動作状態パラメータの二乗平均平方根および/または平均値を計算することを含む、請求項1から11までのいずれか1項記載の方法。
- 前記評価に有効な測定データを評価し、当該評価は、前記評価に有効な測定データを処理することと、前記処理された測定データと、同じビンに属する特徴モーメントに割り当てられている事前に処理された測定データとを比較することとを含む、請求項1から12までのいずれか1項記載の方法。
- 風力タービンの状態を監視する風力タービン監視システムであって、
処理ユニットを有し、
前記処理ユニットは、
・測定データおよび該測定データに対応する動作状態パラメータを収集し、且つ、該測定データおよび動作状態パラメータのセットを形成し;
・前記形成された測定データおよび動作状態パラメータのセットから動作状態パラメータのサブセットを選択し;
・当該選択された動作状態パラメータのサブセットに基づいて、それぞれが前記風力タービンの動作状態を記述している、n個の特徴モーメントの1つのセットを計算し;
・有限n次元空間を提供し、当該n個の次元の各次元は前記1つの特徴モーメントに対する可能な値を表し、前記n次元空間は幾つかのビンに区分され、各ビンはn次元間隔をあらわし、当該n次元間隔はn個の1次元間隔によって定められており、前記n個の1次元間隔の各々はn次元のうちの1つにおける間隔をあらわし、各ビンはn個の特徴モーメントのセットに対する受容可能な領域を定め;
・前記計算された特徴モーメントのセットが1つのビンに属しているか否かを定め;
・前記計算された特徴モーメントのセットが1つのビンに属していることが検出されると、前記特徴モーメントおよび測定データのセットを、前記特徴モーメントおよび評価に有効な測定データとして受容する、
ことを特徴とする、風力タービン監視システム。 - 前記処理ユニットは、
各ビンに対して少なくとも1つのインデックスを提供し、前記評価に有効な測定データの評価の結果に前記ビンの1つまたは複数の前記インデックスをタグ付けし、当該ビンには前記受容される特徴モーメントのセットが属している、請求項14記載の風力タービン監視システム。 - 前記処理ユニットは、
前記特徴モーメントが前記ビンのうちの1つに属していないことが検出されると、前記計算された特徴モーメントのセットが前記ビンのうちの1つに属しているか否かを定めるステップを後の時点で再び実施する、請求項14または15記載の風力タービン監視システム。 - 前記処理ユニットは、
前記特徴モーメントが前記ビンのうちの1つに属していないことが検出されると、前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントが長期記憶装置内に記憶されるべきか否かを定める、請求項14から16までのいずれか1項記載の風力タービン監視システム。 - 前記処理ユニットは、
前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントが長期記憶装置内で記憶されるか否かを定める際に、
記憶装置内に含まれている前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントに関してアラーム状態が変化したか否かを検出し、
アラーム状態が変化したことが検出されると前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントを記憶する、請求項17記載の風力タービン監視システム。 - 前記処理ユニットは、
前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントが長期記憶装置内に記憶されるか否かを定める際に、
長期記憶装置内への前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントの最後の記憶から所定の時間が経過したかを検査し、
所定の時間が経過したことが検出されると、前記評価に有効な測定データおよび特徴モーメントを記憶する、請求項17または18記載の風力タービン監視システム。 - 前記処理ユニットは、
前記アラーム状態が変化していないことが検出された場合にのみ、長期記憶装置内への評価に有効な測定データの最後の記憶から所定の時間が経過したかを定める、請求項18または19記載の風力タービン監視システム。 - 前記処理ユニットは、
前記測定データおよび動作状態パラメータを継続的に収集する、請求項14から20までのいずれか1項記載の風力タービン監視システム。 - 前記収集された測定データおよび動作状態パラメータは、状態監視システムからの測定データ、振動測定値および/またはひずみゲージ測定値および/または風速測定値および/またはローター回転速度値および/または生成されたパワー値および/または温度測定値および/または風力タービンの潤滑油内で検出された金属粒子量をあらわす測定値を含む、請求項14から21までのいずれか1項記載の風力タービン監視システム。
- 前記処理ユニットは、
前記評価に有効な測定データに対する評価方法を、ルール定義の評価に基づいて選択する、請求項14から22までのいずれか1項記載の風力タービン監視システム。 - ルール定義収納場所は少なくとも1つのルール表現を含み、当該ルール表現は評価方法の種類および/または評価に有効な測定データの評価の時間および/または前記評価に有効な測定データを評価する頻度および/または前記評価に有効な測定データを評価するのに使用されるデータの種類および/または前記評価に有効な測定データを評価するのに使用されるデータ量を定める、請求項23記載の風力タービン監視システム。
- 特徴モーメントの計算は、前記動作状態パラメータの二乗平均平方根および/または平均値を計算することを含む、請求項14から24までのいずれか1項記載の風力タービン監視システム。
- 前記処理ユニットは、
前記評価に有効な測定データを評価し、
当該評価することは、前記評価に有効な測定データを処理することと、前記処理された測定データと、同じビンに属する特徴モーメントに割り当てられている事前に処理された測定データとを比較することとを含む、請求項14から25までのいずれか1項記載の風力タービン監視システム。
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