JP6397330B2 - ドライブトレイン、ギアボックス、発電機などの回転機械の残存耐用年数を測定 - Google Patents

ドライブトレイン、ギアボックス、発電機などの回転機械の残存耐用年数を測定 Download PDF

Info

Publication number
JP6397330B2
JP6397330B2 JP2014510891A JP2014510891A JP6397330B2 JP 6397330 B2 JP6397330 B2 JP 6397330B2 JP 2014510891 A JP2014510891 A JP 2014510891A JP 2014510891 A JP2014510891 A JP 2014510891A JP 6397330 B2 JP6397330 B2 JP 6397330B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eoh
operating conditions
data
damage
turbine
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.)
Active
Application number
JP2014510891A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014518978A (ja
Inventor
プーン，アンディ
マ，シャオキン
カール コウルテート，ジョン
カール コウルテート，ジョン
ゴリシェバ，エヴゲニア
Original Assignee
インサイト アナリティクス ソリューションズ ホールディングス リミテッド
インサイト アナリティクス ソリューションズ ホールディングス リミテッド
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
Priority claimed from GBGB1108476.1A external-priority patent/GB201108476D0/en
Priority claimed from GBGB1110003.9A external-priority patent/GB201110003D0/en
Application filed by インサイト アナリティクス ソリューションズ ホールディングス リミテッド, インサイト アナリティクス ソリューションズ ホールディングス リミテッド filed Critical インサイト アナリティクス ソリューションズ ホールディングス リミテッド
Publication of JP2014518978A publication Critical patent/JP2014518978A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6397330B2 publication Critical patent/JP6397330B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • 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
    • 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
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00—Controlling
    • 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
    • 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
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/50—Maintenance or repair
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0283—Predictive maintenance, e.g. involving the monitoring of a system and, based on the monitoring results, taking decisions on the maintenance schedule of the monitored system; Estimating remaining useful life [RUL]
    • 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
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/332—Maximum loads or fatigue criteria
    • 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
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • 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
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Control Of Water Turbines (AREA)

Description

本発明は、ドライブトレイン、ギアボックス、発電機などの回転機械の残存耐用年数を測定する方法に関わるものである。アプローチは機械の等価運転時間の限界の測定とそれと機械の等価運転時間の比較に関するものである。特に、風力と水力タービン及びその構成部品の残存耐用年数の測定と、タービン設備を操作及び管理するためにこれらのデータを使用する方法に関するものである。
風力タービンギアボックスの設計寿命は一般に20年以上であるが、風力タービンギアボックスが４、５年の内に故障することは珍しくない。これは、残存耐用年数（RUL）の進行の計算手順が、想定動作プロファイルに基づいているのに対し、動作時には、実際のプロファイルが非常に異なる可能性があるからである。
風力または水力タービンもしくはその構成要素の動作に関連する動作パラメータに関し、これらのパラメータが動作期間（ウインドウ）外となる時期を決定することは、何らかのメンテナンスまたは調査が必要であることを示す可能性がある。監視される動作パラメータには、潤滑温度、潤滑デブリ、振動、及びパワー出力を含むことができる。
振動は、一般的に状態監視システムによって測定される。一般的に言えば、通常と比較して大きな振動は損傷を示すと考えられる。
振動解析は、一般に、規定のしきい値を超えるセンサーによって提供される測定に依存しており、しきい値の設定が低すぎると誤警報を受けやすい。しきい値レベルは、必ずしも一定ではなく、周波数(ひいては速度)で変化し得る。衝撃や外来振動の存在は、しきい値レベルが誤警報のリスクを最小限にするに十分高く設定されていなければならないことを意味する。さらに、しきい値は、耐用年数中を通じて発生する可能性があるセンサー性能の「クリープ」に起因する悪影響を避けるため、十分高くなければならない。また、故障や損傷に関連した振動と、故障や損傷の指標とされない振動との区別はない。
ロータのアンバランスなど、動作時に発達する欠点は、その設計寿命が低下するなど予想された結果を超えてベアリングの負荷を作り出す可能性もある。アンバランスなどのような初期不良は、振動痕跡の分析から検出する事ができる。これによって不均衡の大きさが与えられ、不均衡に起因する加振力は、不均衡の大きさと速度の２乗の関数である。従って故障に起因する加振力は、フィールド運転条件から計算し、個々の構成部品負荷の計算に使用することができる。想定オペレーティングプロファイルからの偏差は、タービンシャフトでの負荷を決定するための包括的な風力シミュレーションモデルを使用して対処することができる。これにより、フィールド運転条件に基づいた個々の構成部品の負荷が算出できる。これらを組み合わせることにより、各構成部品の合計不可がわかる。それを各構成部品とギアボックスの残りの残存耐用年数を推定するのに使うことが出来る。
しかし、風力シミュレーションモデルの欠点は、タービンシャフトの負荷が確実または正確に判定できない可能性があるということである。
等価運転時間（ＥＯＨ）とは、簡単な言い方をすれば、風力・水力タービンやその構成部品を定格動作条件下に１時間動作させた際に生じる損傷に相当する損傷である。ＥＯＨは、ある動作条件におけるＥＯＨ係数にその動作条件での動作期間をかけたものに等しい。どのような動作条件下で生じた損傷も定格動作条件下において予想されるものと同じであるとすれば、１時間後の構成部品のＥＯＨは１ｈであり、ＥＯＨ係数は１．０である。実際の動作条件により、より多くの損傷を生じた場合、ＥＯＨはそれに従って減少する。ＥＯＨ係数が０．７の動作条件が０．２ｈ続いた場合は、1時間後のＥＯＨは０．８×１＋０．２×０．７＝０．９４である。
最初の側面によると、本発明は風力タービン、水力タービンまたはその構成部品の残存耐用年数を予測する方法を提供する。その方法は次のステップを含む。風力タービン、水力タービンまたはその構成部品のEOH限界値を求める。風力・水力タービンまたはその構成部品のEOHを求める。EOH限界値とEOHの比較をする。
好適には、EOHの測定は次のステップを含む：１つかそれ以上の動作条件に関するデータの提供；1つかそれ以上の動作条件に関する1つかそれ以上のEOH係数の提供。
好適には、1つかそれ以上のEOH係数の提供は次のステップを含む：定格動作条件下と複数のフィールド動作条件下での風力タービン、水力タービンまたはその構成部品の損傷の評価；定格動作条件下と複数のフィールド動作条件下での損傷からＥＯＨ係数を計算；損傷を評価するステップは、風力タービン、水力タービンまたはその構成部品についての情報を提供するステップを含む。
好適には、情報の提供は次のグループからモデルを選択することを含む：ベアリング滑りモデル；動的モデル；ライフモデル；ギアボックス、ドライブトレインや発電機のノミナルモデル；特定のギアボックス、ドライブトレインや発電機の1つかそれ以上の製造時のばらつきに関する情報を含むギアボックス、ドライブトレインや発電機の独自モデル；ギアボックス、ドライブトレインや発電機に対し6自由度のノードから成る完全に結合された有限モデル；と1つかそれ以上の構成部品に固有の1つかそれ以上のメタモデル。好適には、ＥＯＨ係数は定格動作条件下の損傷とフィールド動作条件下の損傷との関数である。好適には、 ＥＯＨ係数は定格動作条件下の損傷とフィールド動作条件下の損傷の比の関数である。好適には、ＥＯＨ係数は定格動作条件下の損傷とフィールド動作条件下の損傷の比である。好適には、EOHを決定する工程は、1つかそれ以上の動作条件に関するデータと、その1つかそれ以上の動作条件に関するEOH係数を計算することを含む。好適には、EOHを決定する工程は、1つかそれ以上の動作条件に関するデータと、その１つかそれ以上の動作条件に関する1つかそれ以上のEOH係数の積の和を計算すること、を含む。
好適には、データを提供するステップは過去データを提供することを含む。
好適にはデータを提供するステップは1つかそれ以上の定常状態条件によるデータを提供することを含む。好適には、データを提供するステップは1つかそれ以上の過渡状態動作条件によるデータを提供することを含む。好適には、データを提供するステップは1つかそれ以上の動作条件をモニターする1つかそれ以上のセンサーからのデータ収集を含む。好適には、データを提供するステップは動作条件をモニターするデータを含む。
好適には、1つかそれ以上のEOH係数を提供するステップは1つかそれ以上の定格動作条件下でのEOH係数を提供することを含む。好適には、1つかそれ以上のEOH係数を提供するステップは1つかそれ以上の過渡状態動作条件下でのEOH係数を提供することを含む。
好適には、EOHはEOHの限界値よりも大きい場合は、追加的に、次にステップを備える：風力タービン、水力タービンやその構成部品のメンテナンス。
好適には、風力・水力タービンやその構成部品が故障があり、EOHがEOHの限界値よりも小さい場合は、追加的に、次のステップを備える；風力・水力タービンやその構成部品のメンテナンス。
好適には、風力タービン、水力タービンやその構成部品のメンテナンスのステップは、風力タービン、水力タービンやその構成部品の損傷の調査を含む。
好適には、損傷の調査は次のグループから選択することを含む： 内視鏡の使用、振動分析、潤滑解析。
好適には、風力タービン、水力タービンやその構成部品に損傷がある場合は、風力タービン、水力タービンやその構成部品のメンテナンスのスケジュールを立てる。
好適には、風力タービン、水力タービンやその構成部品に損傷がある場合は、風力タービン、水力タービンやその構成部品をリファビッシュ（修理）する。風力タービン、水力タービンやその構成部品に修理不可能な損傷がある場合は、風力タービン、水力タービンやその構成部品を交換する。好適には、方法は次の追加のステップを備える：風力タービン、水力タービンとその構成部品のEOHを0に設定する。
追加的に開示されているのはメンテナンスの必要な風力タービン、水力タービンやその構成部品の見分け方である。その方法は次のステップを備える：風力タービン、水力タービンとその構成部品のEOHを測定する；風力タービン、水力タービンとその構成部品の動作データを分析する；動作データとEOHに関する閾値を比較する。
好適には、EOHを決定する工程は、次のステップを備える：1つかそれ以上の動作条件に関するデータを提供する。その1つかそれ以上の動作条件に関するEOH係数を提供する。
好適には、1つかそれ以上のEOH係数の提供は次のステップを備える：定格動作条件下と複数のフィールド動作条件下における風力タービン、水力タービンやその構成部品の損傷の評価；定格条件下の損傷と複数のフィールド動作条件下に生じる損傷からＥＯＨ係数を計算する；損傷の評価は風力タービン、水力タービンやその構成部品の情報を提供することを備える。
好適には、情報の提供は1つかそれ以上のモデルを次のグループから選択し提供することを備える：ベアリング滑りモデル；動的モデル；ライフモデル；ギアボックス、ドライブトレインや発電機のノミナルモデル；特定のギアボックス、ドライブトレインや発電機の1つかそれ以上の製造時のばらつきに関する情報を含むギアボックス、ドライブトレインや発電機の独自モデル；ギアボックス、ドライブトレインや発電機に対し6自由度のノードから成る完全に結合された有限モデル；と1つかそれ以上の構成部品に固有の1つかそれ以上のメタモデル。
好適には、重み係数は定格動作条件下の損傷とフィールド動作条件下の損傷との関数である。好適には、 重み係数は定格動作条件下の損傷とフィールド動作条件下の損傷の比の関数である。好適には、重み係数は定格動作条件下の損傷とフィールド動作条件下の損傷の比である。
好適には、EOHを決定する工程は、1つかそれ以上の動作条件に関するデータと1つかそれ以上の動作条件に関するEOH係数を計算することを含む。
好適には、EOHを決定する工程は、1つかそれ以上の動作条件に関するデータと、その1つかそれ以上の動作条件に関する、1つかそれ以上のEOH係数の積の和を求める工程を含む。
好適には、方法は次の追加として1つかそれ以上のEOH値の範囲に対する動作データの閾値の設定を含む。
好適には、動作データは振動データである。
好適には、メンテナンスの必要な風力タービン及び水力タービンやその構成部品の見分け方は、動作データが閾値よりも大きい風力タービン、及び力タービンやその構成部品を見分けることを含む。
また、風力タービン及び水力タービンやその構成部品のEOH係数の計算方法も開示される。その方法は次のステップを含む：風力タービンや水力タービンやその構成部品の定格動作条件下と複数のフィールド動作条件下での損傷を評価する；ＥＯＨ係数を定格条件下と複数のフィールド動作条件下の損傷から計算する；損傷の評価のステップは風力タービン及び水力タービンやその構成部品の情報を提供することを含む。
好適には、情報の提供は1つかそれ以上の以下のグループから選択されたモデルを提供することを含む。：ギアボックス、ドライブトレインや発電機のノミナルモデル；特定のギアボックス、ドライブトレインや発電機の1つかそれ以上の構成部品の1つかそれ以上の製造時のばらつきに関する独自モデル；ギアボックス、ドライブトレインや発電機の固有で6自由度のノードを含む完全結合のベアリング滑りモデル；動的モデル；ライフモデル 有限要素モデル；さらに、1つかそれ以上の構成部品に対し特有の1つかそれ以上のメタモデル。
好適には、重み係数は定格動作条件下あるいは、フィールド動作条件下での損傷の関数である。好適には、重み係数は定格動作条件下での期待耐用年数とフィールド動作条件下での損傷の比率の関数である。好適には、重み係数は定格動作条件下での損傷と、フィールド動作条件下での損傷の比率の関数である。
また、前述のいずれかに記載の方法のステップを実施するために設計されたコンピュータ可読製品も開示される。
また、前述のいずれかに記載の方法のステップを実施するために設計されたコンピューターシステムも開示されている。
本発明を添付図を参照しながら一例として説明する：
図1は、風力または水力タービン、あるいはその構成部品の残存耐用年数を予測するフローチャートを示す；
図2は、風力または水力タービン、あるいはその構成部品の損傷を予測するフローチャートを示す；
図3は、風力または水力タービン、あるいはその構成部品の損傷をモデル形式を用いて計算する方法のステップを示す；
図4、5、6は、メタモデルの構築段階を示す；
図7は、風力または水力タービン、あるいはその構成部品のメンテナンス・スケジュールをEOH分析に基づいて立てるフローチャートを示す；
図8は、累積損傷に基づいたギアボックスのリファビッシュのフローチャートを示す；
図9は、風力発電所で動くタービンのEOH動作モデルを振動データと合わせて表示したグラフを示す；
図10は、本発明の種々の実施例における装置の概略図を示す；
ギアボックス、ドライブトレイン、発電機、風力タービン、水力タービンなどの回転機械やそれぞれの構成部品の損傷を測定するための方法が、図1に示される。
最初のステップ100では、タービン負荷データ（シミュレートあるいは測定されたもの）が集められる。種々のベアリングの温度やオイルの状態等の動作条件が感知され記録される。動作条件データはある範囲を表すデータを選ぶか、SCADAやその他のモニタリングシステムから記録された履歴データを取り寄せることもできる。このデータはステップ102でEOH測定モデルあるいは、メタモデルとして定常状態での動作に関するＥＯＨ係数108を決定するのに使用できる。非定常（過渡）状態での動作に対応するEOH係数106は、風力タービンとその構成部品の動的モデルやベアリング滑りモデル、潤滑システムモデル等を使いステップ104で決定できる。ステップ116では、現在または過去のデータが提供され、EOHはステップ106と108で決定されるEOH係数から以下の関係によって導き出される。EOH=ｆ（動作条件、EOH係数）
ステップ112と114では、EOHの限界がフィールドデータから導き出される。EOHの限界は簡単に言えば、風力タービンや水力タービンの寿命である。
ステップ118は、EOHの限界とEOHの比較で、構成部品の残存耐用年数（RUL）に対し値を生み出す。
本発明では、ＥＯＨ重み要素、すなわちＥＯＨ係数は、フィールド動作下での風力タービン、水力タービンやその構成部品の損傷と、同期間の定格動作条件下での風力タービン、水力タービンやその構成部品の損傷を評価することで得られる。
風力タービン、水力タービンやその構成部品は様々な部品から成る、例えば、タービン、タービンシャフト、ギアボックス・ドライブトレインと発電機の他に、ギア、ドライブシャフトなどの補助部品も含まれる。
EOH重み要素、すなわちＥＯＨ係数は、定格動作条件下での損傷と同期間のフィールド動作条件下での損傷の関数である。それは、定格条件下での損傷と、同期間のフィールド動作条件下での損傷の比率の関数で表すこともできる。
図2は風力タービン、水力タービンやその構成部品の損傷202を決定する際のフローチャートである。負荷データ204、206、例えば風力タービン、水力タービンやその構成部品に働く力やモーメントが提供される。負荷データ204は、例えば風力タービン、水力タービンやその構成部品が想定して設計された、定格動作条件下での動作(CR)に関するものである。負荷データ204は設計データ208から得られます。負荷データ206はフィールド動作条件下での負荷に関するものである(CO)。フィールド動作条件では過去のセンサーデータか、CMSから得られるか、派生したデータが使用可能である。フィールド動作条件では風力タービン、水力タービンやその構成部品が動作している、実際の動作条件のリアルタイムのセンサーデータ212を使用できる。これは、EOH重み要素、すなわちＥＯＨ係数が実際の時間内で計算できるということである。EOH重み要素、すなわちＥＯＨ係数は保存され、同種のフィールド条件下で再び使用可能であり、必要とされる計算能力を軽減する効果がある。
フィールド動作条件は風力タービン、水力タービンやその構成部品が動作する能性と予想される動作条件のライブラリ214でありうる。代替的または追加的に、予想される動作条件は過去のデータ210かリアルタイムデータ212から成る。これは、EOH重み要素、すなわちＥＯＨ係数が動作前に計算できるということであり、動作中に必要とされる計算能力の軽減に繋がる。
設計データ208、過去データ210、リアルタイムデータ212とライブラリーデータ214はコンティニュアス・データあるいは、データをビンに階層化し計算を単純にすることもできる。
動作条件は定常状態動作条件または過渡状態動作条件でも良い。
定格動作条件またはフィールド動作条件下での損傷202は風力タービン、水力タービンまたはその構成部品の情報から測定される。情報は検査か、風力タービン、水力タービンやその構成部品のモデル218を使用して提供される。
EOH重み要素、すなわちＥＯＨ係数220は、定格動作条件下での損傷と同期間のフィールド動作条件下での損傷の関数である。定格動作条件下での損傷と同期間のフィールド動作条件下での損傷の比率の関数でもある。定格動作条件下での損傷と同期間のフィールド動作条件下での損傷の比率でもある。
設計データ208、過去データ210、リアルタイムデータ212やライブラリーデータ214が測定あるいは指定された付加情報を持たない時、データ204、206は他の測定あるいは指定されたデータのパラメーターから導き出すことが出来る。導出は利用可能なデータの単純な操作、あるいは風力タービン、水力タービンやその構成部品（示されていない）のモデル218を使用することで可能である。
種々のモデルが利用可能である。例えば、生産ラインを残す1つかそれ以上の風力タービン、水力タービンの構成部品に対し独自のモデルを生成しても構わない。それぞれの独自モデルはラインテストの最後と同じ、寸法とクリアランスを使用し、対応する構成部品の動作寿命を通して関連し続ける。この独自モデルは負荷を計算するのに使われる。例えば、任意のあるいは特定の構成部品の一部で動作条件に応じて作用する力やモーメントである。これは、それぞれの構成部品が定格動作条件下や、フィールド動作条件下で生じた損傷の計算を可能にする。
図3は風力タービン及び水力タービンやその構成部品の損傷をモデル形式のアプローチを使用する計算方法のステップである。構成部品は、示されているように例えばギアボックス等である。
まず最初のステップ36では、ギアボックスの情報が提供される。これは6自由度で完全に結合されたモデルを含むことができる。モデルはまた、ギアボックスに対し独自でも構わない。情報は1つのそれ以上の製造時のギアボックスの構成部品の寸法とクリアランスのばらつきを含む。2つ目のステップ38では、負荷、フィールド動作条件下でギアボックスに働く力やモーメントを動作中モニターしたり、過去のデータから提供することができる（例 SCADA）。あるいは、負荷は予想されるフィールド動作条件から計算することもできる。同様に定格動作条件から計算することもできる。負荷がギアボックス上でかかっている間は、これらの測定は通常のサンプリング周波数、例えば50Hzで行われる。本発明の種々の実施態様において、ステップ38は1つかそれ以上の負荷について常にモニタ（監視）を行ってもよい。1つかそれ以上の負荷のモニタリングは、ギアボックスの所定の位置に配置された1つかそれ以上のモニタリングセンサーを用いてモニタすることを含むことができる。
3つ目のステップ40では、それぞれのサンプルデータの１つかそれ以上の負荷で生じた損傷がどのように測定されていても、計算される。そのためには、前述の完全に結合されたシステムモデルを使用し、システムのたわみや、構成部品の負荷を計算する。ギアトゥースの接触は歯の曲げ剛性とギアメッシュ接触剛性を加味した有限要素を使いモデル化される。これらの剛性は計算されるか、経験的データとそれを加味した静的たわみ解析の完全モデルによって考慮される。歯面負荷分布、それぞれのギアメッシュについて歯の接触応力や曲げ応力。これらの値は、経験的データと比較されてもよいし、または例えばISO 6336-2に記載された、経験的方法基づいて動作時の接触応力を計算するために用いられてもよい。歯の曲げ応力は、有限要素モデルを用いて計算してもよいし、例えばISO 6336-3に記載された、経験的方法を使用して計算することができる。
ギアの接触不良や曲がり不良のためのSN曲線を用いることができ、数学的シミュレーションあるいは経験的データに基づいても良い。例 ISO 6336で提供されているデータ。それぞれの構成部品の累積損傷の予測は継続的に更新される、残りの寿命は、経験的データあるいは国際標準化機構から利用可能な、SN曲線と軸受寿命データを用いて予測する。
軸受損傷の計算はRomaxDesignerのソフトウェアを用いて行うことができる。この計算では、ベアリングの内部形状、ベアリング構成部品の変形及び剛性、構成部品同士の接触、ベアリングの負荷と剛性を考慮している。ギアボックスの情報が提供される頻度は、データがサンプリングされる周波数よりも高くなくても良い。例えば、データの各サンプルに起因する損傷を予測するために必要なモデル分析は、1秒かかるかもしれないが、データは50Hzでサンプリングされてもよい。損傷をより早く予測するために、近似（メタモデル）を用いることが出来る。
メタモデルは、 3段階で構成されている：
1 ）データサンプル数を、ギアボックスの動作の開始前にギアボックスモデルから得る;
2 ）応答曲面法（RSM ）を使用して基になる傾向が決定する;
3 ）この基になる傾向からのガウシアン偏差は、それぞれのサンプル点の中心にあるガウシアンカーネルを用いて導入する。
メタモデルは、ステップ1と2 だけで構成してもよい。
図4から図6は、二変数問題に適用される上記の3つのステージを示す。図4にプロットされた生のデータポイントを示す。図5は、二次多項式から構成される近似関数を示す。図5は、ガウスカーネルを含む近似関数を示す。メタモデル内の変数は、以下のギアボックス、ドライブトレイン、発電機モデルで定義されている、1つかそれ以上の負荷とすることができる：X軸方向の力(Fx);Y軸方向の力(Fy); Z軸方向の力 (Fz);X軸方向のモーメント(Mx);Y軸方向のモーメント(My);Z軸方向のモーメント (Mz)。
あるいは、変数はX、Y、Z方向の置換やX軸、Y軸、Z軸の回転や温度を含むことができる。

メタモデルは、上記の変数のいずれかの異なる組み合わせにそれぞれ対応するデータサンプルから構成されている。メタモデルの精度はそれぞれのデータサンプルを生成するために使用された変数の決定方法によって変化する。サンプル点がランダムに決定されたサンプリング体制は可能ですが、メタモデルが不正確であることになることがあり、同様の変数を持ついくつかのデータサンプルにつながる可能性があるため、理想的ではありません。サンプル点がランダムに決定されるサンプリング基準は可能だが、似通った変数をデータサンプルが持ち、その結果メタモデルの精度が落ちる可能性があるので理想的ではない。メタモデル変数で表されるデザインスペースにデータサンプルが均一に配置されるのが望ましい。
メタモデルの変数のデザインスペースにおけるデータの均一なサンプリングは、遺伝的アルゴリズムを用いたサンプリング戦略を最適化することによって達成される。一つの方法は2つの隣り合うサンプル点の最低距離を最大化することだ。文献にある多くの他の適切なサンプリング戦略は、任意の二つの隣接するサンプル点間の最大距離を最小化することを含む；L2最適性；ラテンハイパーキューブンプリング。
応答曲面法（RSM）を使用して、基になる傾向を識別するプロセスは、線形回帰を用いて、サンプルデータに多項式を当てはめるで構成されている。多項式は、任意の順序とすることができ、可能な項の一部または全てを含むことができる。多項式の変数の数は、メタモデル内の変数の数に等しい。多項式の順序を揃える前に、データが多項式トレンドに従うという仮定により”モデルバイアス”を減らすためにサンプルデータの変形を行うことができる。例えば、反応の挙動が指数関数的と似通っていれば、多項式はメタモデルの精度を高めるため変数の自然対数に近似させることができる。
ガウス偏差（上記ステップ3）は、メタモデル内の変数の数に等しい数の次元でガウス関数によって表すことができる。偏差は、ガウス関数である必要はなく、他の数学的関数によって表すことができる。各偏差の振幅は等しいかまたは多項式モデルの結果と、データサンプルの応答レベルの差と等しいか関係している。
独自のメタモデルは測定された変数、歯面負荷分布係数、KH、（ギア用、ISO6336で定義）と負荷ゾーンファクター（ベアリング用、ISO281で定義）を関連付けるため、ギアボックスのそれぞれの構成部品（例それぞれのギアとベアリング）に対して作られる。負荷のあらゆる数字、ギアボックス、ドライブトレイン、発電機の任意の点で作用する力やモーメントはメタモデルのこれらのファクターと関連がある。負荷ゾーンファクターとKH値は各構成部品に発生した対応する損傷の量を計算するのに使われることがある。メタモデルは、代わりに構成部品の圧迫、部品の寿命またはパーセント損傷と測定された変数を関連付けることができる。
図7は、EOH分析に基づいて、風水・水力タービンや構成部品のメンテナンスのスケジューリングのための方法を示している。
ステップ700では、図1に関連し上記開示したように、タービンファームのタービンの現在のEOHが測定されている。
ステップ702では、最もEOHが多いタービンが特定されている。
ステップ704では、702で得られたＥＯＨをフォレンジック検査のためのプリセットされたEOH限界と比較する。EOHがこの値よりも小さい場合は何も行わず、タービンの使用を継続する。
EOHがこの値よりも大きい場合は、ステップ706でさらなる調査が行われる。例えば、内視鏡検査、振動解析、オイル分析等である。
ステップ708では、検査の結果が評価される。調査の結果、タービンに動作上の問題がなければ、何も行われずにタービンの使用を継続する。
検査の結果、調査の結果タービンに動作上の問題があれば、メンテナンス計画が立てられタービンは付随的に格下げされるかもしれない。
図8はギアボックスのEOH分析に基づいたリファビッシュの方法を示している。
ステップ800において、故障したタービンギアボックスが提供され、ステップ802で対応するギアあるいはギアボックスの構成部品履歴が提供される。
ステップ804と806では、構成部品のEOHと対応するRULがそれぞれ図1に関連し上記開示したように測定される。
ステップ808では、構成部品のRULがリファビッシュする価値があると示しているかを判定している。
もしその価値が無ければその構成部品は廃棄される。価値があるようならばその構成部品は検査される。
ステップ814では、構成部品の累積損傷が検査の結果、リファビッシュの価値がないと示した場合、構成部品は廃棄される。
ステップ814では、構成部品の累積損傷が検査の結果、リファビッシュに適していると示した場合、構成部品はリファビッシュされたギアボックスを提供するため保持される。
ステップ816では、構成部品は交換され、新しいEOHの累積損傷は0にセットされている。

本発明の別の観点によれば、風力・水力タービンやその構成部品を動作させるための方法は、風力・水力タービンやその構成部品の累積損傷に関連した、振動の定量的観測に基づいている。
この方法は、次のような簡単な例で示すことが出来る。：動作パラメータレベルを低、中、高の階級に分ける。
上記のように、増加した振動による危険や損傷は風力・水力タービンやその構成部品の年齢にある程度依存している、換言すれば、EOHにである。EOHは単純に、低、中、高という3つの階層に分けられる。
この単純なアプローチによって風力・水力タービンの使用者に、表1で示されるように累積損傷とCMSデータに基づいてメンテナンス作業の優先順位をつけることを可能にする。
Figure 0006397330
同様のアプローチは、閾値を超えた風力タービンを識別するために風力タービンをモニターする際に他のCMSデータを採用してもよい。
図9は風力発電所で動作するタービン（T01からT38）の振動データとEOH動作寿命モデルを合わせて表示したグラフである。この振動レベルは振動シグネチャ解析に基づいてもよい。
ある程度の累積されたEOHや振動があるタービンは、通常、長期間にわたる日常的モニタリングと計画された検査が必要になる。
EOHが低い時の、ある程度の振動レベルは、例えば図9のタービンT02である、風力タービン、水力タービンやその構成部品に損傷があり修理または交換する必要があるかどうか、1つかそれ以上の構成部品の検査が必要であると示すことがある。
しかし、EOHの中央値にある、ある程度の振動レベルはおそらく正常である。単に日常的にモニタリングしておけばよい。EOHが高い場合の、ある程度の振動レベルに対しては何もする必要がない。
EOHが高く、振動レベルも高い場合はタービンの点検の必要があるかもしれない。EOHと振動レベル（円状の）が共に高い場合は簡単に見分けることができ、点検が必要である。
図9でタービンT34は、T05と似通った振動レベルを持っているが、タービンT34のEOHは低い。前者のタービンは明らかに他の似通ったEOHを持つタービンよりも良い状態で動作している。閾値だけに基づくメンテナンスが必要なタービンを見分けるシステムの使用はこれらのような、同じステータスのタービンを検討する。
上記のアプローチに加えて、追加インジケーターやメンテンスの必要性は、風力タービン、水力タービンやその構成部品をインストールする前の試験リグのデータから得ることができる。これは次の基線となることができる：インストール後の振動の増加は、輸送または悪い組み立てによる損傷が原因である可能性がある。
図10は、本発明の様々な実施例による装置46の概略図を示す。装置46は、図1から図9に示されたステップを実行するための手段48を含む。手段48はプロセッサ50及びメモリ52を含んでいる。プロセッサ50（例えば、マイクロプロセッサ）メモリ52を読み取られメモリ52に書き込むように設定されている。
プロセッサ50は、プロセッサ50によって出力されたデータやコマンドによるアウトプットインターフェースと、プロセッサ50によって入力されたデータやコマンドによるインプットインターフェースを備えることができる。
メモリー52は、プロセッサ50に読み取られた時の、装置46の動作を管理するコンピュータープログラムのインストラクションを含むコンピュータープログラム54を含む。コンピュータープログラムインストラクション54は、装置46が図1から図9で示された方法の少なくとも一部を実行することを可能にするロジックとルーチンを提供する。メモリー52を読むことでプロセッサ50はコンピュータープログラム54を読み込み実行することが可能になる。メモリー54は単一の構成部品として描かれているが、統合/取り外し可能で、永久的/半永久的/動的/キャッシュされた記憶装置の１つかそれ以上の別々の構成部品となりうる。
コンピュータプログラムは、あらゆる適切な伝達メカニズム56を介して装置46に到達することができる。伝達メカニズム65は、例として、コンピュータ可読記憶媒体、コンピュータプログラム製品、メモリーデバイス、ブルーレイディスク、CD-ROM又はDVDのような記憶媒体、有形コンピュータプログラム54を具現化した記録媒体の製造物などである。伝達メカニズムはコンピュータープログラム54を確実に送信できる信号でもよい。装置46は、コンピュータデータ信号として、コンピュータプログラム54を伝搬または送信することができる。
メモリー52は単一の構成部品として描かれているが、統合/取り外し可能で、永久的/半永久的/動的/キャッシュされた記憶装置の１つかそれ以上の別々の構成部品となりうる。”コンピュータ読み取り可能な記憶媒体”、”コンピュータプログラム製品”、”有形実施されるコンピュータプログラム”等または”コントローラ”、”コンピュータ”、”プロセッサ”などへの参照はコンピューターがシングル/マルチ−プロセッサアーキテクチャ、シーケンシャル（フォンノイマン）/並列アーキテクチャなどの異なるアーキテクチャを有しているということだけではなく、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）、特定用途向け回路（ASIC）、信号処理デバイスおよびその他のデバイスのような専用回路でもあると理解されるべきである。
コンピュータ−プログラム、インストラクション、コード等への参照は、プログラマブル・プロセッサまたはハードウェアデバイスのプロセッサへの指示のプログラマブルコンテント、固定機能デバイスの構成設定、ゲートアレイやプログラマブルロジックデバイスなどのファームウェア用のソフトウェアを有していると理解されるべきだ。
ステップは図1から図9に方法のステップやコンピュータープログラム54の方法やコードのセクションを表している。図には特定の順序でステップが表されているが、これはステップに必要とされる、あるいは好まれる順序があるという意味ではない。ステップの順序や順序のアレンジは変更できる。
いくつかのステップは省略させることも可能である。

Claims (11)

  1. メンテナンスの必要な対象物を見分ける方法であって、
    前記対象物は、風力タービン、水力タービン、またはそれらのその構成部品であり、
    範囲を低、中、及び高として等価運転時間（ＥＯＨ）データの階層を設定する工程と、
    範囲を低、中、及び高として振動レベルの階級を設定する工程と、
    前記対象物の等価運転時間（ＥＯＨ）を決定する工程と、
    前記対象物の振動データを定量観測する工程と、
    前記対象物のＥＯＨが，前記ＥＯＨデータの階層のいずれに属するかと，前記定量観測された振動データが，前記振動レベルの階級のいずれに属するかに応じて前記対象物のメンテナンス作業の優先順位に関する情報を提供する工程を含む、
    方法。
  2. 請求項１に記載の方法であって，
    前記対象物のメンテナンス作業の優先順位に関する情報を提供する工程は，
    前記ＥＯＨが低の階層に属し、前記定量観測された振動データが前記振動レベルの中の階級に属する場合に、調査が必要という情報を提供し、
    前記ＥＯＨが高の階層に属し、前記定量観測された振動データが前記振動レベルの高の階級に属する場合に、タービンの点検を推奨するという情報を提供する、
    方法。
  3. 請求項１に記載された方法であって、
    前記対象物の等価運転時間（ＥＯＨ）を決定する工程は，
    前記対象物の１又はそれ以上のＥＯＨ係数を提供する工程と，
    前記工程で得られた１又はそれ以上のＥＯＨ係数と、それぞれのＥＯＨ係数での動作期間をかけたものを足し合わせる工程を含み，
    前記１又はそれ以上のＥＯＨ係数を提供する工程は、
    定格動作条件下および複数のフィールド動作条件下での前記対象物の損傷を評価する工程と、
    前記定格動作条件下および複数のフィールド動作条件下での前記対象物の損傷から前記ＥＯＨ係数を求める工程と、
    を含む方法。
  4. 請求項３に記載の方法であって、
    さらに対象物に関する情報を提供する工程を含み、
    対象物に関する情報を提供する工程は、
    次のグループから選ばれた１又はそれ以上のモデルを提供する工程を含む方法。
    ベアリング滑りモデル；
    動的モデル；
    ライフモデル；
    ギアボックス、ドライブトレインや発電機のノミナルモデル；
    特定のギアボックス、ドライブトレインや発電機の1つかそれ以上の製造時のばらつきに関する情報を備えるギアボックス、ドライブトレインや発電機の独自モデル；
    ギアボックス、ドライブトレインや発電機に対し6自由度のノードから成る完全に結合された有限モデル；と1つかそれ以上の構成部品に固有の1つかそれ以上のメタモデル。
  5. 請求項３又は請求項４に記載された方法であって、前記ＥＯＨ係数が定格動作条件下の損傷とフィールド下での損傷の関数である方法。
  6. 請求項３又は請求項４に記載された方法であって、前記ＥＯＨ係数が定格動作条件下の損傷とフィールド下での損傷の比の関数である方法。
  7. 請求項３又は請求項４に記載された方法であって、前記ＥＯＨ係数は定格条件下での損傷とフィールド動作条件下での損傷の比である方法。
  8. 請求項２から請求項７のいずれかに記載された方法であって、
    前記対象物のＥＯＨを決定する工程が、
    前記１又は複数の動作条件に関するデータと、前記１又はそれ以上の動作条件に関する１又はそれ以上のＥＯＨ係数を求める工程を含む方法。
  9. 請求項２から請求項７のいずれかに記載された方法であって、
    前記対象物のＥＯＨを決定する工程は、
    前記１又は複数の動作条件に関するデータと、前記１又はそれ以上の動作条件に関する１又はそれ以上のＥＯＨ係数の積の合計を求める工程を含む方法。
  10. コンピュータに、請求項１から９のいずれかに記載された方法を実装させるためのプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な媒体。
  11. 請求項１から９のいずれかに記載された方法を実装するための手段を含むコンピュータシステム。
JP2014510891A 2011-05-20 2012-05-21 ドライブトレイン、ギアボックス、発電機などの回転機械の残存耐用年数を測定 Active JP6397330B2 (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1108476.1A GB201108476D0 (en) 2011-05-20 2011-05-20 Predicting remaining useful life
GB1108476.1 2011-05-20
GB1110003.9 2011-06-14
GBGB1110003.9A GB201110003D0 (en) 2011-06-14 2011-06-14 Identifying wind turbines for maintenance
GB1110360.3 2011-06-20
GBGB1110360.3A GB201110360D0 (en) 2011-05-20 2011-06-20 Wind or water turbine residual life
PCT/GB2012/051153 WO2012160370A2 (en) 2011-05-20 2012-05-21 Determining remaining useful life of rotating machinery including drive trains, gearboxes, and generators

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018088755A Division JP2018141804A (ja) 2011-05-20 2018-05-02 回転機械の残存耐用年数を測定する方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014518978A JP2014518978A (ja) 2014-08-07
JP6397330B2 true JP6397330B2 (ja) 2018-09-26

Family

ID=46546447

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014510891A Active JP6397330B2 (ja) 2011-05-20 2012-05-21 ドライブトレイン、ギアボックス、発電機などの回転機械の残存耐用年数を測定
JP2014510892A Pending JP2014517288A (ja) 2011-05-20 2012-05-21 ドライブトレイン、ギアボックス、発電機などの回転機械の損傷と残存耐用年数を測定
JP2018088755A Pending JP2018141804A (ja) 2011-05-20 2018-05-02 回転機械の残存耐用年数を測定する方法

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014510892A Pending JP2014517288A (ja) 2011-05-20 2012-05-21 ドライブトレイン、ギアボックス、発電機などの回転機械の損傷と残存耐用年数を測定
JP2018088755A Pending JP2018141804A (ja) 2011-05-20 2018-05-02 回転機械の残存耐用年数を測定する方法

Country Status (11)

Country Link
US (3) US10466138B2 (ja)
EP (2) EP2710438B1 (ja)
JP (3) JP6397330B2 (ja)
KR (1) KR20140128860A (ja)
CN (3) CN103547977B (ja)
DK (2) DK2710438T3 (ja)
ES (2) ES2911282T3 (ja)
GB (1) GB2491045B (ja)
IN (2) IN2013MN02382A (ja)
PT (2) PT2710437T (ja)
WO (2) WO2012160370A2 (ja)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2911282T3 (es) 2011-05-20 2022-05-18 Insight Analytics Solutions Holdings Ltd Determinación de vida útil restante de maquinaria rotatoria, incluyendo trenes de transmisión, cajas de engranajes, y generadores
EP2674581A1 (de) * 2012-06-15 2013-12-18 Siemens Aktiengesellschaft Maschinenkomponente eines Antriebsstrangs sowie Verfahren zur Auslegung und/oder zur Inbetriebnahme und/oder zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs
US9644534B2 (en) * 2013-01-16 2017-05-09 General Electric Company Systems and methods for implementing engine cycle count
JP6104643B2 (ja) * 2013-03-04 2017-03-29 三菱重工業株式会社 運用計画作成装置、運用計画作成方法および運用計画作成プログラム
US20140288855A1 (en) * 2013-03-20 2014-09-25 United Technologies Corporation Temporary Uprating of Wind Turbines to Maximize Power Output
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
WO2015042123A1 (en) * 2013-09-17 2015-03-26 General Electric Company System and method for controlling operation of a gas turbine based power plant
DK3055557T3 (da) * 2013-10-07 2019-10-28 Vestas Wind Sys As Fremgangsmåder og apparat til styring af vindmøller
US20150198492A1 (en) * 2014-01-13 2015-07-16 Simmonds Precision Products, Inc. Remaining useful life forecasting system
CN104018988B (zh) * 2014-06-16 2016-07-06 上海交通大学 基于物理组件模型和实时数据的风力发电机组监测系统
US9558600B2 (en) * 2014-08-01 2017-01-31 Deere & Company Duty cycle recording system and method for estimation of damage and remaining life of drivetrain components
US10067483B1 (en) * 2014-08-28 2018-09-04 Apple Inc. Controlling electrical device based on temperature and voltage
ES2717122T3 (es) 2014-12-23 2019-06-19 Ore Catapult Development Services Ltd Pruebas de fatiga
US10042964B2 (en) * 2015-03-02 2018-08-07 General Electric Company Method of evaluating a part
US9752956B2 (en) * 2015-03-09 2017-09-05 Caterpillar Inc. Monitoring system for predicting gearbox lifespan
US9970325B2 (en) 2015-04-30 2018-05-15 General Electric Company Jacking assembly for rotor
JP6553399B2 (ja) * 2015-05-14 2019-07-31 株式会社日立製作所 演算システム、風力発電システム、又は、風車の余寿命又は疲労損傷量の算出方法
US10746160B2 (en) 2015-06-30 2020-08-18 Vestas Wind Systems A/S Methods and systems for generating wind turbine control schedules
DK201570559A1 (en) 2015-08-28 2017-03-27 Vestas Wind Sys As Methods and Systems for Generating Wind Turbine Control Schedules
EP3317523B1 (en) 2015-06-30 2020-09-23 Vestas Wind Systems A/S Methods and systems for generating wind turbine control schedules
WO2017000963A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Vestas Wind Systems A/S Methods and systems for generating wind turbine control schedules
US10422319B2 (en) * 2015-06-30 2019-09-24 Vestas Wind Systems A/S Control method and system for wind turbines
WO2017000952A1 (en) 2015-06-30 2017-01-05 Vestas Wind Systems A/S Methods and systems for generating wind turbine control schedules
CN107810323B (zh) * 2015-06-30 2020-04-07 维斯塔斯风力系统集团公司 用于生成风力涡轮机控制安排的方法和系统
EP3345063A1 (de) * 2015-09-01 2018-07-11 Walther Flender GmbH Verfahren zur computerunterstützten prognose zukünftiger betriebszustände von maschinenkomponenten
US9732838B2 (en) * 2015-09-22 2017-08-15 Caterpillar Inc. Gearbox component and lubricant condition monitoring system
JP6792939B2 (ja) * 2015-10-28 2020-12-02 三菱パワー株式会社 タービン分析装置、タービン分析方法およびプログラム
JP6710039B2 (ja) * 2015-10-28 2020-06-17 三菱日立パワーシステムズ株式会社 計画装置、計画方法およびプログラム
US10330022B2 (en) 2016-02-12 2019-06-25 General Electric Company Systems and methods for determining operational impact on turbine component creep life
JP6803145B2 (ja) * 2016-03-16 2020-12-23 株式会社イシダ 装置管理システム
PL3309529T3 (pl) * 2016-10-11 2022-06-13 Abb Schweiz Ag Przewidywanie pozostałej użytecznej żywotności łożysk
GB201617584D0 (en) * 2016-10-17 2016-11-30 Romax Technology Limited Determining loads on a wind turbine
US11155288B2 (en) * 2017-04-28 2021-10-26 Transportation Ip Holdings, Llc Vehicle monitoring system
JP6909131B2 (ja) * 2017-11-09 2021-07-28 住友重機械工業株式会社 寿命予測システム
DE102017223418B4 (de) * 2017-12-20 2023-05-25 Zf Friedrichshafen Ag Modellbasiertes Verfahren und System zur Zustandsüberwachung eines Gleitlagers, insbesondere für Windkraftanlagen
CN110069806A (zh) * 2018-01-24 2019-07-30 诺迈士科技有限公司 数字认证
JP7188887B2 (ja) * 2018-02-14 2022-12-13 ナブテスコ株式会社 自動ドア装置を管理する方法、２以上の自動ドア装置を管理する方法、および自動ドアシステム
US11373455B2 (en) * 2018-04-23 2022-06-28 Woodward, Inc. Predicting electromechanical actuator health and remaining life
JP2022516159A (ja) * 2018-12-31 2022-02-24 センティエント サイエンス コーポレイション 風力タービンギアボックス構成要素における観察可能な損傷のリスクを予測するための方法及びシステム
WO2020200421A1 (en) * 2019-04-01 2020-10-08 Acciona Energia S.A. A method for estimating remaining useful life of components of an operational wind turbine
CN109899225A (zh) * 2019-04-02 2019-06-18 三峡大学 一种水轮机调节系统的快速终端滑模控制器及设计方法
US11208986B2 (en) 2019-06-27 2021-12-28 Uptake Technologies, Inc. Computer system and method for detecting irregular yaw activity at a wind turbine
CN110598241B (zh) * 2019-07-22 2022-12-13 许昌许继风电科技有限公司 一种风机轮毂强度校核方法
US11460006B2 (en) 2019-07-31 2022-10-04 General Electric Company Systems and methods for detecting damage in rotary machines
US10975841B2 (en) * 2019-08-02 2021-04-13 Uptake Technologies, Inc. Computer system and method for detecting rotor imbalance at a wind turbine
CN110907155A (zh) * 2019-12-02 2020-03-24 吉林松江河水力发电有限责任公司 一种水轮机转动轴故障监测方法
CN111780910A (zh) * 2020-06-28 2020-10-16 缪新建 一种风力涡轮机螺栓紧固件压力检测装置及异常检测方法
EP3936957B1 (en) * 2020-07-08 2023-08-23 Bull SAS Error-based method for calculating a remaining useful life of an apparatus
CN112818572B (zh) * 2021-01-19 2022-04-22 三峡大学 一种油浸式变压器绕组区域结构参数的优化方法
CN113221261B (zh) * 2021-02-09 2022-12-13 重庆大学 一种航空传动系统振动限制值的制定方法
CN114000988B (zh) * 2021-11-01 2024-06-14 西安热工研究院有限公司 一种风电机组轴承座的疲劳寿命预测装置和方法
CN116432361B (zh) * 2021-12-27 2024-05-24 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组的寿命评估方法和装置

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0640173B2 (ja) * 1987-02-05 1994-05-25 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡
US5210704A (en) * 1990-10-02 1993-05-11 Technology International Incorporated System for prognosis and diagnostics of failure and wearout monitoring and for prediction of life expectancy of helicopter gearboxes and other rotating equipment
US5530647A (en) * 1994-07-25 1996-06-25 Thermo King Corporation Method of dynamically determining oil change intervals for internal combustion engines
JP3487741B2 (ja) 1997-09-09 2004-01-19 新キャタピラー三菱株式会社 作業機械の異常／故障診断・予知装置及び方法
CA2365301C (en) * 1999-09-27 2005-07-12 Hitachi, Ltd. Life management system for high-temperature parts of gas turbine
AU752024B2 (en) * 2000-04-14 2002-09-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and equipment for assessing the life of members put under high in-service temperature environment for long period
US7065471B2 (en) * 2001-06-18 2006-06-20 Hitachi, Ltd. Method and system for diagnosing state of gas turbine
DE60120192T2 (de) 2001-11-29 2006-11-16 Abb Research Ltd. Optimaler Betrieb eines Kraftwerks
JP2004101417A (ja) 2002-09-11 2004-04-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 監視装置
US6920779B2 (en) * 2002-11-15 2005-07-26 International Truck Intellectual Property Company, Llc Method of estimating engine lubricant condition
JP2004301030A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Ebara Corp 風車用ブレード及び風車
US7103507B2 (en) * 2004-09-28 2006-09-05 Dimitry Gorinevsky Structure health monitoring system and method
US7243042B2 (en) * 2004-11-30 2007-07-10 Siemens Power Generation, Inc. Engine component life monitoring system and method for determining remaining useful component life
JP2006342766A (ja) 2005-06-10 2006-12-21 Mitsubishi Electric Corp 風力発電設備の監視装置
US7914250B2 (en) * 2006-12-08 2011-03-29 General Electric Company Method and system for estimating life of a gearbox
EP1965281A1 (en) 2007-03-02 2008-09-03 Abb Research Ltd. Dynamic maintenance plan for an industrial robot
EP2012209A1 (de) * 2007-07-02 2009-01-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln der Lebensdauer einer Kraftwerkskomponente
EP2053241A1 (en) * 2007-10-24 2009-04-29 Ecotecnia Energias Renovables S.L. Method for determining fatigue damage in a power train of a wind turbine
AT504028B1 (de) 2007-11-02 2009-03-15 Avl List Gmbh Verfahren zur schädigungsvorhersage von bauteilen eines kraftfahrzeuges
AT9862U3 (de) 2007-12-19 2009-01-15 Avl List Gmbh Verfahren und vorrichtung zur beurteilung der restlebensdauer einer sensoreinheit
JP4782766B2 (ja) 2007-12-27 2011-09-28 オークマ株式会社 機械診断方法及びその装置
DK2108830T3 (da) * 2008-01-10 2019-11-25 Siemens Gamesa Renewable Energy As Fremgangsmåde til bestemmelse af udmattelseslast af en vindmølle og til udmattelseslaststyring og tilsvarende vindmøller
US9103323B2 (en) 2008-01-15 2015-08-11 Vestas Wind Systems A/S System for real time supervision of component wear in a wind turbine population
GB0807775D0 (en) * 2008-04-29 2008-06-04 Romax Technology Ltd Methods for model-based diagnosis of gearbox
US8093737B2 (en) * 2008-05-29 2012-01-10 General Electric Company Method for increasing energy capture in a wind turbine
JP5419472B2 (ja) 2009-01-09 2014-02-19 Ｎｔｎ株式会社 風力発電装置の主軸軸受の監視装置
US7970556B2 (en) * 2009-01-30 2011-06-28 General Electric System and method for monitoring the condition of a gear assembly
EP2264314B1 (en) 2009-05-25 2016-05-25 Vestas Wind Systems A/S A method and a system for controlling operation of a wind turbine
EP2267305B1 (en) * 2009-06-24 2016-01-13 Vestas Wind Systems A/S A method and a system for controlling operation of a wind turbine
GB0911597D0 (en) 2009-07-06 2009-08-12 Rolls Royce Plc Valve failure detection
EP2302207A1 (en) * 2009-09-23 2011-03-30 Siemens Aktiengesellschaft Power generating machine load control based on consumed fatigue life time and real-time of operation of a structural component
US8082115B2 (en) * 2009-11-16 2011-12-20 Nrg Systems, Inc. Data acquisition system for condition-based maintenance
US8761912B1 (en) 2010-04-23 2014-06-24 Ashford Technical Software, Inc. System for remotely monitoring a tensioner and providing an alarm for anticipated failure and maintenance
US8510060B2 (en) 2010-06-07 2013-08-13 General Electric Company Life management system and method for gas turbine thermal barrier coatings
US9061224B2 (en) * 2010-06-09 2015-06-23 Cummins Filtration Ip Inc. System for monitoring and indicating filter life
JP5439357B2 (ja) 2010-12-28 2014-03-12 三菱重工業株式会社 工事時期選択装置及び工事時期選択方法
ES2911282T3 (es) 2011-05-20 2022-05-18 Insight Analytics Solutions Holdings Ltd Determinación de vida útil restante de maquinaria rotatoria, incluyendo trenes de transmisión, cajas de engranajes, y generadores

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018141804A (ja) 2018-09-13
ES2911282T3 (es) 2022-05-18
US20140088888A1 (en) 2014-03-27
EP2710437A2 (en) 2014-03-26
CN113027703A (zh) 2021-06-25
DK2710438T3 (da) 2022-04-11
CN103547977B (zh) 2018-09-25
CN103547977A (zh) 2014-01-29
IN2013MN02383A (ja) 2015-06-12
EP2710438B1 (en) 2022-02-09
US10527520B2 (en) 2020-01-07
EP2710438A2 (en) 2014-03-26
PT2710438T (pt) 2022-04-20
WO2012160371A3 (en) 2013-03-07
JP2014518978A (ja) 2014-08-07
GB201208958D0 (en) 2012-07-04
WO2012160371A2 (en) 2012-11-29
US9360393B2 (en) 2016-06-07
JP2014517288A (ja) 2014-07-17
KR20140128860A (ko) 2014-11-06
PT2710437T (pt) 2022-04-14
ES2912102T3 (es) 2022-05-24
WO2012160370A2 (en) 2012-11-29
IN2013MN02382A (ja) 2015-06-12
CN103547976A (zh) 2014-01-29
US20170350789A1 (en) 2017-12-07
US10466138B2 (en) 2019-11-05
EP2710437B1 (en) 2022-01-26
GB2491045B (en) 2013-10-30
WO2012160370A3 (en) 2013-03-07
US20140088887A1 (en) 2014-03-27
DK2710437T3 (da) 2022-04-11
GB2491045A (en) 2012-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6397330B2 (ja) ドライブトレイン、ギアボックス、発電機などの回転機械の残存耐用年数を測定
Igba et al. Analysing RMS and peak values of vibration signals for condition monitoring of wind turbine gearboxes
Ribrant Reliability performance and maintenance-a survey of failures in wind power systems
Igba et al. Performance assessment of wind turbine gearboxes using in-service data: Current approaches and future trends
AU2008314694B2 (en) Method for determining fatigue damage in a power train of a wind turbine
CN102016736B (zh) 齿轮箱模型式诊断方法、工具
CN115023598A (zh) 用于确定轴承的剩余可用寿命的方法
WO2018076236A1 (en) Wind farm and method and controller for feeding the same
Baglee et al. A proposed maintenance strategy for a wind turbine gearbox using condition monitoring techniques
DK181393B1 (en) Establishing health indicator of a rotating component
Singh et al. Developing RCM strategy for wind turbines utilizing e-condition monitoring
Lelo et al. Development of an approach to incorporate proportional hazard modelling into a risk-based inspection methodology
Dagnew Optimization of periodic maintenance using condition monitoring techniques and operational data
Liu et al. Electrostatic monitoring of wind turbine gearbox under variable operating conditions
Abdallah et al. An autonomous real-time decision tree framework for monitoring & diagnostics on wind turbines
Liang et al. Research and Application of Digital Twin Model for Gear Box Operation and Maintenance
Liu An integrated bearing prognostics method for remaining useful life prediction
Dempsey et al. Correlate life predictions and condition indicators in helicopter tail gearbox bearings
Abdallah et al. An Integrated Approach for Smart Monitoring, Inspection and Life-Cycle Assessment of Wind Turbines
Leem et al. Model-based diagnosis of gear fault under variable loading condition
Tinga et al. Usage-and Condition-Based Maintenance
Gałka Symptom limit value: a statistical approach

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150514

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161007

A603 Late request for extension of time limit during examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A603

Effective date: 20161007

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20161007

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20161019

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170307

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170606

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170802

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170907

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20180227

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180306

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180502

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20180510

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180808

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6397330

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250