專利名稱：用于檢測風(fēng)力渦輪機中的異常的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文描述的主題大體涉及操作風(fēng)力渦輪機，以及更具體地，涉及檢測風(fēng)力渦輪機中的異常。
背景技術(shù)：
風(fēng)力渦輪機利用傳感器監(jiān)測運行期間風(fēng)力渦輪機性能和風(fēng)力渦輪機組件。當(dāng)風(fēng)力渦輪機內(nèi)的傳感器出現(xiàn)故障或測量到運行狀態(tài)超過預(yù)定極限時，產(chǎn)生出錯消息或故障情況。通常，故障情況需要風(fēng)力渦輪機停機，檢查，并重啟以清除故障情況。這種停機時間阻止風(fēng)力渦輪機產(chǎn)生任何能量。因此，需要一種用于預(yù)測可能的故障情況的方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面中，提供了一種用于檢測風(fēng)力渦輪機中的異常的方法。該方法包括監(jiān)測由第一風(fēng)力渦輪機內(nèi)至少一個傳感器獲得的數(shù)據(jù)，其中對該數(shù)據(jù)進(jìn)行計算以生成對預(yù)定時間長度的值，監(jiān)測由類似于第一風(fēng)力渦輪機的風(fēng)力渦輪機分組內(nèi)的至少一個傳感器獲得的數(shù)據(jù)，其中監(jiān)測的數(shù)據(jù)與第一風(fēng)力渦輪機的監(jiān)測的數(shù)據(jù)對應(yīng)，并且對預(yù)定時間長度組合該監(jiān)測的數(shù)據(jù)，以及將第一風(fēng)力渦輪機的監(jiān)測的數(shù)據(jù)和風(fēng)力渦輪機分組的監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。該方法還包括當(dāng)?shù)谝伙L(fēng)力渦輪機的監(jiān)測的數(shù)據(jù)偏離風(fēng)力渦輪機分組的監(jiān)測的數(shù)據(jù)超過預(yù)定量時生成傳感器錯誤，并顯示監(jiān)測的數(shù)據(jù)的比較結(jié)果。在另一方面中，提供一種用于檢測風(fēng)力渦輪機中的異常的裝置。該裝置包括配置成從與第一風(fēng)力渦輪機關(guān)聯(lián)的一個或多個傳感器接收在多個時間處的運行狀態(tài)的傳感器接口、配置成從關(guān)聯(lián)到類似于第一風(fēng)力渦輪機的風(fēng)力渦輪機分組的一個或多個傳感器接收在多個時間處的運行狀態(tài)的通信接口、通信地耦合到傳感器接口和通信接口并配置成存儲包括運行狀態(tài)的一系列性能數(shù)據(jù)樣本的存儲器裝置、以及通信耦合到存儲器裝置的處理器。該處理器編程為將第一風(fēng)力渦輪機的性能數(shù)據(jù)樣本和風(fēng)力渦輪機分組的性能數(shù)據(jù)樣本比較，并且如果第一風(fēng)力渦輪機的性能數(shù)據(jù)樣本偏離風(fēng)力渦輪機機分組的性能數(shù)據(jù)樣本超過預(yù)定量則生成傳感器錯誤，以及顯示性能數(shù)據(jù)樣本的比較結(jié)果。在又一個方面中，提供具有在其上包含計算機可執(zhí)行指令的一個或多個計算機可讀存儲介質(zhì)。當(dāng)被至少一個處理器執(zhí)行時，這些計算機可執(zhí)行指令使處理器監(jiān)測由第一風(fēng)力渦輪機內(nèi)的至少一個傳感器獲得的數(shù)據(jù)，其中計算該數(shù)據(jù)以生成對預(yù)定時間長度的值， 監(jiān)測由類似于第一風(fēng)力渦輪機的風(fēng)力渦輪機分組內(nèi)的至少一個傳感器獲得的數(shù)據(jù)，其中監(jiān)測的數(shù)據(jù)與第一風(fēng)力渦輪機的監(jiān)測的數(shù)據(jù)相對應(yīng)并且對預(yù)定時間長度組合該監(jiān)測的數(shù)據(jù)， 以及將第一風(fēng)力渦輪機的監(jiān)測的數(shù)據(jù)和風(fēng)力渦輪機分組的監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。


圖I是示例性風(fēng)力渦輪機的透視圖。圖2是表示用于圖I所示的風(fēng)力渦輪機的示例性風(fēng)力渦輪機控制器的框圖。
圖3是表示示例性計算裝置的框圖。圖4是表示用于檢測一個或多個風(fēng)力渦輪機(例如圖I所示的風(fēng)力渦輪機)內(nèi)的異常的示例性計算系統(tǒng)的框圖。圖5是表示風(fēng)力渦輪機(如圖I所示的風(fēng)力渦輪機)的相對于風(fēng)速的功率輸出的圖表。圖6是用于檢測在風(fēng)力渦輪機(如圖I所示的風(fēng)力渦輪機)之內(nèi)的異常的示例性方法的流程圖。圖7是提供圖6所示的顯示結(jié)果的圖形表示的示例性用戶界面。
具體實施例方式本文描述的實施例有助于檢測風(fēng)力渦輪機運行狀態(tài)中的異常。圖I是示例性風(fēng)力渦輪機100的透視圖。風(fēng)力渦輪機100包括容納發(fā)電機(在圖I中未示出)的機艙102。 機艙102安裝在塔架104 (在圖I中僅示出了塔架104的一部分)上。塔架104可以具有有助于本文描述的風(fēng)力渦輪機100運行的任何合適的高度。在示范實施例中，風(fēng)力渦輪機 100還包括轉(zhuǎn)子106，該轉(zhuǎn)子106包括耦合到旋轉(zhuǎn)輪彀110的三個旋轉(zhuǎn)葉片108。備選地，風(fēng)力渦輪機100可以包括能使如本文描述的風(fēng)力渦輪機100運轉(zhuǎn)的任意數(shù)量的轉(zhuǎn)子葉片108。 在一示例性實施例中，風(fēng)力渦輪機100包括旋轉(zhuǎn)地耦合到轉(zhuǎn)子106和發(fā)電機的齒輪箱(未示出)。在一些實施例，風(fēng)力渦輪機100包括一個或多個傳感器120和/或控制裝置 135 (在圖2中示出)。傳感器120感測或者檢測風(fēng)力渦輪機的運行狀態(tài)。例如，傳感器(一個或多個)120可以包括風(fēng)速和/或方向傳感器(例如，風(fēng)速計)、環(huán)境空氣溫度傳感器、空氣密度傳感器、大氣壓力傳感器、濕度傳感器、功率輸出傳感器、葉片螺距角(Pitch angle) 傳感器、渦輪機轉(zhuǎn)子速度傳感器、組件溫度傳感器、塔架加速度傳感器和/或適用于風(fēng)力渦輪機100的任何傳感器。將每一個傳感器120根據(jù)其功能來定位。例如，風(fēng)速計可能定位在機艙102的外表面上，以便風(fēng)速計暴露于風(fēng)力渦輪機100周圍的空氣中。每個傳感器120 生成和傳送與檢測到的運行狀態(tài)相對應(yīng)的一個或多個信號。例如，風(fēng)速計傳送指示風(fēng)速和/ 或風(fēng)向的信號。而且，例如，每個傳感器120可以連續(xù)不斷地或者周期性地傳送信號，或者僅僅傳送一次信號，然而其它信號定時也是可以設(shè)想的?？刂蒲b置135配置成控制風(fēng)力渦輪機100的運行，并且可以包括，但不限于，制動器、繼電器、電動機、螺線管和/或伺服機構(gòu)?？刂蒲b置135可以調(diào)整風(fēng)力渦輪機100的物理配置，諸如轉(zhuǎn)子葉片108的角度或螺距和/或機艙102或轉(zhuǎn)子106相對于塔架104的方向。圖2是表示用于風(fēng)力渦輪機100的示例性風(fēng)力渦輪機控制器200的框圖。風(fēng)力渦輪機控制器200包括用于執(zhí)行指令的處理器205和配置成存儲數(shù)據(jù)(如計算機可執(zhí)行指令和運行狀態(tài))的存儲器裝置210。風(fēng)力渦輪機控制器200還包括通信接口 215。通信接口 215配置成與一個或多個遠(yuǎn)程設(shè)備(如另一個風(fēng)力渦輪機控制器200和/或計算裝置(圖3所示))以信號通信方式耦合。在一個實施例中，通信接口 215配置成接收在多個時間處的來自于至少一個風(fēng)力渦輪機控制器200的一個或多個信號。在備選實施例中，通信接口 215配置成接收在多個時間處的來自于多個風(fēng)力渦輪機100和/或風(fēng)力渦輪機控制器200的多個信號。在一些實施例中，風(fēng)力渦輪機控制器200包括一個或多個傳感器接口 220。傳感器接口 220配置成通信耦合到一個或多個傳感器120，如第一傳感器125和第二傳感器130， 并且可以配置成在多個時間處從每個傳感器120接收一個或多個信號。傳感器接口 220有助于監(jiān)測和/或操作風(fēng)力渦輪機100。例如，風(fēng)力渦輪機控制器200可以基于傳感器120 提供的信號來監(jiān)測風(fēng)力渦輪機100的運行狀態(tài)(例如，風(fēng)速、風(fēng)向、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和/或功率輸出)。存儲器裝置210可以配置成存儲運行狀態(tài)。例如,可以將運行狀態(tài)歷史存儲在存儲器裝置210中。在一些實施例中，風(fēng)力渦輪機控制器200還包括控制接口 225，控制接口 225配置成通信耦合到一個或多個控制裝置135，如第一控制裝置140和第二控制裝置145。在一個實施例中，風(fēng)力渦輪機控制接口 225配置成操作包括制動器的控制裝置135以阻止轉(zhuǎn)子 106 (在圖I中示出)旋轉(zhuǎn)。另外，或者作為備選，風(fēng)力渦輪機控制接口 225可以操作包括葉片螺距伺服機構(gòu)的控制裝置135以將一個或多個轉(zhuǎn)子葉片108(在圖I中示出)調(diào)整到期望的和/或預(yù)定的螺距。制動器和葉片螺距伺服機構(gòu)可以被同一個控制裝置135或者被第一控制裝置135和第二控制裝置135操作。在一些實施例中，風(fēng)力渦輪機控制器200配置成操作控制裝置135以實現(xiàn)期望的噪聲水平和/或期望的功率輸出。例如，可以通過調(diào)整葉片螺距角使風(fēng)力渦輪機100運行在縮減狀態(tài)以減少功率輸出。圖3是表示示例性計算裝置300的框圖。計算裝置300包括用于執(zhí)行指令的處理器305。在一些實施例中，可執(zhí)行指令存儲在存儲器裝置310中。存儲器裝置310是使信息 (如可執(zhí)行指令和/或其它數(shù)據(jù))得以存儲和檢索的任何裝置。在一些實施例中，計算裝置300包括用于向用戶320呈遞信息的至少一個呈遞裝置315。呈遞裝置315可以是能夠向用戶320輸送信息的任何組件。呈遞裝置315可以包括，但不限于，顯示器(例如，液晶顯示器(LCD)、有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器或“電子墨水”顯示器)和/或音頻輸出裝置(例如，揚聲器或耳機)。在一些實施例中，呈遞裝置315 包括輸出適配器，如視頻適配器和/或音頻適配器。輸出適配器操作上耦合到處理器305并且配置成操作上耦合到輸出裝置，如顯示裝置或音頻輸出裝置。在一些實施例中，呈遞裝置 315配置成向用戶320呈遞風(fēng)力渦輪機信息，如一個或多個風(fēng)力渦輪機100(圖I中示出) 的可能和/或?qū)嶋H功率輸出。在一些實施例中，計算裝置300包括用于從用戶320接收輸入的輸入裝置325。輸入裝置325可以包括，例如，鍵盤、指示裝置、鼠標(biāo)、指示筆、觸摸感應(yīng)板(例如，觸摸板或觸摸屏)、陀螺儀、加速度計、位置檢測器和/或音頻輸入裝置。單獨的組件(如，觸摸屏)可以既作為呈遞裝置315的輸出裝置又作為輸入裝置325。計算裝置300還包括通信接口 330， 該通信接口 330配置成通信耦合到一個或多風(fēng)力渦輪機控制器200和/或一個或多個其它的計算裝置300。存儲在存儲器裝置310中的是，例如用于檢測風(fēng)力渦輪機中的異常、通過呈遞裝置315向用戶320提供用戶界面和/或接收和處理輸入裝置325的輸入的計算機可讀指令。另外，或作為備選，存儲器裝置310可以被配置成存儲運行狀態(tài)、功率輸出測量、性能數(shù)據(jù)樣本、和/或適用于本文描述的方法的任何其它數(shù)據(jù)。
圖4是表示用于確定一個或多個風(fēng)力渦輪機100的可能的功率輸出的示例性計算系統(tǒng)400的框圖。系統(tǒng)400包括網(wǎng)絡(luò)405。例如網(wǎng)絡(luò)405可以包括，但不限于，因特網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、無線局域網(wǎng)(WLAN)、網(wǎng)狀(mesh)網(wǎng)絡(luò)和/或虛擬專用網(wǎng)(VPN)。在一示例性實施例中，風(fēng)力渦輪機站點410包括多個風(fēng)力渦輪機100，其中的每一個包括風(fēng)力渦輪機控制器200。一個或多個計算裝置300 (在圖3中示出)(如站點監(jiān)視器 415)配置成通過網(wǎng)絡(luò)405與風(fēng)力渦輪機控制器200以信號通信方式耦合。在示例性實施例中，站點監(jiān)視器415位于風(fēng)力渦輪機站410。作為備選，站點監(jiān)視器415可以位于風(fēng)力渦輪機站點410的外面。例如，站點監(jiān)視器415可以通信耦合到多個風(fēng)力渦輪機站點410處的風(fēng)力渦輪機控制器200并且可以與其進(jìn)行交互。每一個站點監(jiān)視器415和風(fēng)力渦輪機控制器200包括處理器，(圖2和圖3中示出)。處理器可以包括處理單元，諸如，但不限于，集成電路(1C)、專用集成電路(ASIC)、微型計算機、可編程邏輯控制器(PLC)和/或任何其它可編程電路。處理器可以包括多個處理單元(例如，多核配置)。每一個站點監(jiān)視器415和風(fēng)力渦輪機控制器200可配置成通過編程相應(yīng)的處理器來執(zhí)行本文描述的操作。例如，處理器可以通過將操作編碼為一個或多個可執(zhí)行指令并在耦合到處理器的存儲器裝置(也如圖2和3所示)中將這些可執(zhí)行指令提供給處理器來進(jìn)行編程。存儲器裝置可以包括，但不限于，一個或多個隨機存取存儲器 (RAM)裝置、一個或多個存儲裝置和/或一個或多個計算機可讀介質(zhì)。在一些實施例中，一個或多個運行狀態(tài)傳感器420(例如，通過網(wǎng)絡(luò)405)通信耦合到站點監(jiān)視器415和/或風(fēng)力渦輪機控制器200。運行狀態(tài)傳感器420配置成指示運行狀態(tài)，如對應(yīng)地理位置處的氣象狀況。例如，運行狀態(tài)傳感器420可配置成指示風(fēng)速和/或風(fēng)向。運行狀態(tài)傳感器420可以與風(fēng)力渦輪機100分開布置以便于減少風(fēng)力渦輪機100對運行狀態(tài)傳感器420所指示的運行狀態(tài)的干擾。例如，風(fēng)力渦輪機100可能影響風(fēng)力渦輪機 100附近的氣流，從而影響風(fēng)速。另外，或者作為備選，可以假設(shè)風(fēng)力渦輪機100對被測的運行狀態(tài)的干擾是相對恒定的，從而該干擾不會對本文描述的方法產(chǎn)生不利影響。圖5是表示風(fēng)力渦輪機相對于風(fēng)速的功率輸出的圖表。圖6是用于檢測風(fēng)力渦輪機100的異常的示例性方法600的流程圖。曲線圖500表示風(fēng)力渦輪機相對于風(fēng)速的功率輸出。數(shù)據(jù)點502代表示例性風(fēng)力渦輪機100的性能數(shù)據(jù)的樣本。數(shù)據(jù)點504代表當(dāng)風(fēng)力渦輪機100處于合適配置時的典型性能數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)點506代表典型性能數(shù)據(jù)的非正常值或異常值。在一個實施例中，葉片偏移導(dǎo)致數(shù)據(jù)點506偏離典型的性能數(shù)據(jù)繪線。方法600有助于風(fēng)力渦輪機100的異常506的檢測。參考圖4和6，在一示例性實施例中，方法600由站點監(jiān)視器415和/或風(fēng)力渦輪機控制器200執(zhí)行。在該示例性實施例中，監(jiān)測602來自第一風(fēng)力渦輪機100的傳感器120的所有數(shù)據(jù)。在示例性實施例中， 風(fēng)力渦輪機控制器200獲得一系列的性能數(shù)據(jù)樣本。每個性能數(shù)據(jù)樣本包括運行狀態(tài)(例如，測量的風(fēng)速，以米/秒為單位)和功率輸出(例如，以千瓦為單位)。在一個實施例中，在I秒到I天這個范圍內(nèi)進(jìn)行性能數(shù)據(jù)樣本的采集，并且基于性能數(shù)據(jù)樣本計算一個值。在該示例性實施例中，計算給定時間段內(nèi)的平均值。作為備選，可以對性能數(shù)據(jù)的樣本執(zhí)行任何計算以得到能使本發(fā)明起到如本文描述的功能的值，包括， 但不限于，計算中值、計算平均值、以及計算眾數(shù)(mode)值。在備選實施例中，性能數(shù)據(jù)的樣本是實時獲得的。作為備選，性能數(shù)據(jù)的樣本可以在使本發(fā)明公開起到本文所述功能的任何時間周期內(nèi)進(jìn)行采集。在該示例性實施例中，性能數(shù)據(jù)樣本以10分鐘間隔采集并且將其測量為10分鐘期間的平均值。在一個實施例中，將運行狀態(tài)和功率輸出與傳感器120指示該值所在的時間關(guān)聯(lián)。與第一風(fēng)力渦輪機100 —樣，監(jiān)測604來自相似的風(fēng)力渦輪機分組上的傳感器120 的所有數(shù)據(jù)以獲得性能數(shù)據(jù)樣本。在示例性實施例中，該分組包括至少兩個風(fēng)力渦輪機。在備選實施例中，該分組包括一個相似的風(fēng)力渦輪機?？梢曰诰哂邢嗤男吞枠?biāo)記和/或相似的或者相同的組件、設(shè)置在相同的風(fēng)力渦輪機站點410、位于具有相似地理特征的位置和/或于同一年安裝，將多個風(fēng)力潤輪機100視為相似的。例如，位于一個大陸上的山谷內(nèi)的風(fēng)力渦輪機可以確定為與位于不同大陸上的山谷內(nèi)的風(fēng)力渦輪機相似。作為備選，風(fēng)力渦輪機100可以基于有助于如本文描述的異常檢測的任何準(zhǔn)則而視為相似的。在該示例性實施例中，將來自相似風(fēng)力渦輪機分組的性能數(shù)據(jù)樣本組合并且計算 606期望值以得到該分組的一個性能數(shù)據(jù)樣本。在該示例性實施例中，通過對性能數(shù)據(jù)樣本求平均來計算606該期望值。作為備選，計算606該期望值可以以使本發(fā)明公開能夠起到本文描述的功能的任何方式進(jìn)行，包括但不限于，計算中位數(shù)、計算眾數(shù)以及計算平均數(shù)。在該示例性實施例中，將來自第一風(fēng)力渦輪機100的性能數(shù)據(jù)與計算606得到的相似風(fēng)力渦輪機100分組的期望值進(jìn)行比較608。在該示例性實施例中，站點監(jiān)視器415 和/或風(fēng)力渦輪機控制器200對性能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較608以識別統(tǒng)計非正常值。當(dāng)?shù)谝伙L(fēng)力渦輪機100的性能數(shù)據(jù)偏離計算606得到的相似風(fēng)力渦輪機100分組的期望值超過預(yù)定量時，非正常值被確定。該預(yù)定量可以包括計算任意形式的偏差，包括絕對偏差(例如5°或者50rpm),相對偏差(例如,+/-5% ),和/或標(biāo)準(zhǔn)偏差(例如，1、2或者3)。在該示例性實施例中，該預(yù)定量是2兩倍標(biāo)準(zhǔn)偏差。如果比較608發(fā)現(xiàn)第一風(fēng)力渦輪機的性能數(shù)據(jù)偏離相似風(fēng)力渦輪機分組超過該預(yù)定量，則定義610每個傳感器的合理的范圍，以便于風(fēng)力渦輪機控制器200能夠濾波612 性能數(shù)據(jù)樣本值。在一個實施例中，定義610合理范圍以通過報告的數(shù)據(jù)識別有缺陷的傳感器(例如，低于O米/秒的風(fēng)速)。在一個實施例中，從獲得的性能數(shù)據(jù)樣本中濾波612 不合理的數(shù)值，并且產(chǎn)生傳感器錯誤通知614。在該示例性實施中，如果性能數(shù)據(jù)樣本在定義610的合理范圍外,則產(chǎn)生616有缺陷的傳感器通知。無論產(chǎn)生傳感器錯誤通知614還是產(chǎn)生有缺陷的傳感器通知616，均對通知614和 616指配嚴(yán)重程度618 (例如，1、2和3)。在一個實施例中，指配的618嚴(yán)重程度與所產(chǎn)生的通知614和616的危險程度對應(yīng)。例如，指配的618嚴(yán)重程度為I可要求風(fēng)力渦輪機100 停機檢查，而當(dāng)指配的618嚴(yán)重程度為2可代表在例行維護(hù)時需要檢查性能不佳的傳感器。 在該示例性實施例中，在對產(chǎn)生614和616的通知指配618嚴(yán)重程度之后，顯示620結(jié)果。 在一個實施例中，在圖表中顯示620結(jié)果，其顯示第一風(fēng)力渦輪機100的性能數(shù)據(jù)相對于相似風(fēng)力渦輪機100分組的性能數(shù)據(jù)。作為備選，該結(jié)果顯示620在電子數(shù)據(jù)表中。圖7是提供風(fēng)力渦輪機100的顯示620結(jié)果的圖形表示的示例性用戶界面700。 如圖7所示，顯示所產(chǎn)生的614和616通知。例如，用戶界面700可以被用戶計算機裝置 300和/或呈遞裝置315所顯示。用戶界面700包括渦輪機地區(qū)名稱702、渦輪機名稱704 以及傳感器名稱706。此外，指配618的嚴(yán)重程度708，以及產(chǎn)生616的有缺陷的傳感器通知710被顯示。這樣的實施例有助于快速比較不正常值。本文提供的實施例有助于檢測風(fēng)力渦輪機內(nèi)的異常。風(fēng)力渦輪機控制系統(tǒng)的示例性實施例在上面做了詳細(xì)描述。該系統(tǒng)、裝置、風(fēng)力渦輪機以及所包括的附件不局限于本文描述的具體實施例，而更確切地，每一個組件還可以獨立于或者分離于本文描述的其它組件來使用。本書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發(fā)明，以及還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能實踐本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍由權(quán)利要求確定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果此類其它示例具有與權(quán)利要求字面語言無不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求字面語言無實質(zhì)不同的等效結(jié)構(gòu)要素，則它們規(guī)定為在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。用于檢測風(fēng)力渦輪機中
100風(fēng)力渦輪機
102機艙
104塔架
106轉(zhuǎn)子
108轉(zhuǎn)子葉片
110旋轉(zhuǎn)輪彀
120傳感器
125第一傳感器
130第二傳感器
135控制裝置
140第一控制裝置
145第二控制裝置
200風(fēng)力渦輪機控制器
205處理器
210存儲器裝置
215通信接口
220傳感器接口
225控制接口
300計算裝置
305處理器
310存儲器裝置
315呈遞裝置
320用戶
325輸入裝置
330通信接口
400系統(tǒng)
405網(wǎng)絡(luò)
410風(fēng)力渦輪機站點
9
415站點監(jiān)視器
420運行狀態(tài)傳感器
500圖表
502數(shù)據(jù)點
504數(shù)據(jù)點
506數(shù)據(jù)點
600方法
602監(jiān)測第一風(fēng)力渦輪機
604監(jiān)測風(fēng)力渦輪機分組
606計算傳感器的期望值
608第一風(fēng)力渦輪機的數(shù)據(jù)偏離分組的期望值超過預(yù)定量
610為每一個傳感器定義合理的范圍
612在合理范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)？
614產(chǎn)生傳感器錯誤通知
616產(chǎn)生有缺陷的傳感器通知
618指配嚴(yán)重程度
620顯示結(jié)果
700用戶接口
702渦輪機地區(qū)名稱
704渦輪機名稱
706傳感器名稱
708嚴(yán)重程度
710有缺陷的傳感器通知
權(quán)利要求
1.一種用于檢測風(fēng)力渦輪機中的異常的裝置(135)，所述裝置包括傳感器接口(220)，其配置成從與第一風(fēng)力渦輪機(100)關(guān)聯(lián)的一個或多個傳感器 (120)接收在多個時間處的運行狀態(tài)；通信接口(215)，其配置成從與所述第一風(fēng)力渦輪機相似的風(fēng)力渦輪機分組關(guān)聯(lián)的一個或多個傳感器接收在多個時間處的運行狀態(tài)；存儲器裝置，其與所述傳感器接口和所述通信接口通信耦合并配置成存儲包括運行狀態(tài)的一系列性能數(shù)據(jù)樣本；以及，處理器(205)，其與所述存儲器裝置通信耦合并編程為比較所述第一風(fēng)力渦輪機的性能數(shù)據(jù)樣本和所述風(fēng)力渦輪機分組的性能數(shù)據(jù)樣本； 如果所述第一風(fēng)力渦輪機的性能數(shù)據(jù)樣本偏離所述風(fēng)力渦輪機分組的性能數(shù)據(jù)樣本超過預(yù)定量，則產(chǎn)生傳感器錯誤；以及，顯示所述性能數(shù)據(jù)樣本的比較結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置(135)，其中，所述處理器(205)進(jìn)一步編程為對所產(chǎn)生的傳感器錯誤指配嚴(yán)重程度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置(135)，其中，所述處理器(205)進(jìn)一步編程為對所述至少一個傳感器(120)中的每一個定義合理的數(shù)據(jù)范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置(135)，其中，所述處理器(205)進(jìn)一步編程為確定所述第一風(fēng)力渦輪機(100)的性能數(shù)據(jù)樣本是否在所定義的合理范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置(135)，其中，配置成從與所述第一風(fēng)力渦輪機相似的風(fēng)力渦輪機分組關(guān)聯(lián)的一個或多個傳感器(120)接收在多個時間處的運行狀態(tài)的所述通信接口(215)進(jìn)一步配置成從與位于所述第一風(fēng)力渦輪機相似地理位置的風(fēng)力渦輪機分組、 與所述第一風(fēng)力渦輪機同一年安裝的風(fēng)力渦輪機分組、以及與所述第一風(fēng)力渦輪機相同型號的風(fēng)力渦輪機分組關(guān)聯(lián)的一個或多個傳感器接收在多個時間處的運行狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置(135)，其中，所述處理器(120)進(jìn)一步編程為確定與所述第一風(fēng)力渦輪機(100)具有相似特性的風(fēng)力渦輪機；以及，指示確定具有相似特性的所述風(fēng)力渦輪機應(yīng)該包含在與所述第一風(fēng)力渦輪機相似的所述風(fēng)力渦輪機分組中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置(135)，其中，配置成從與所述第一風(fēng)力渦輪機(100)相似的風(fēng)力渦輪機分組關(guān)聯(lián)的一個或多個傳感器(120)接收在多個時間處的運行狀態(tài)的所述通信接口(215)包括配置成從與所述第一風(fēng)力渦輪機相似的風(fēng)力渦輪機分組關(guān)聯(lián)的相應(yīng)風(fēng)力渦輪機內(nèi)的一個或多個傳感器接收在多個時間處的運行狀態(tài)的通信接口。
8.一個或多個計算機可讀存儲介質(zhì)，其上包含有計算機可執(zhí)行指令，其中當(dāng)被至少一個處理器執(zhí)行時，所述計算機可執(zhí)行指令使至少一個處理器監(jiān)測由第一風(fēng)力渦輪機(100)內(nèi)的至少一個傳感器(120)獲得的數(shù)據(jù)，其中計算所述數(shù)據(jù)以產(chǎn)生對預(yù)定時間長度的值；監(jiān)測由與所述第一風(fēng)力渦輪機類似的風(fēng)力渦輪機分組內(nèi)的至少一個傳感器獲得的數(shù)據(jù)，其中所監(jiān)測的數(shù)據(jù)與所述第一風(fēng)力渦輪機的監(jiān)測的數(shù)據(jù)相對應(yīng)并且對預(yù)定時間長度將其組合；以及，比較所述第一風(fēng)力渦輪機的監(jiān)測的數(shù)據(jù)和所述風(fēng)力渦輪機分組的監(jiān)測的數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一個或多個計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，當(dāng)被所述處理器 (205)執(zhí)行時，如果所述第一風(fēng)力渦輪機的監(jiān)測的數(shù)據(jù)偏離所述風(fēng)力渦輪機分組的監(jiān)測的數(shù)據(jù)超過兩倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，則所述計算機可執(zhí)行指令進(jìn)一步使所述處理器產(chǎn)生傳感器錯誤。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一個或多個計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，當(dāng)被所述處理器 (205)執(zhí)行時，所述計算機可執(zhí)行指令進(jìn)一步使所述處理器對所產(chǎn)生的傳感器錯誤指配嚴(yán)重程度。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于檢測風(fēng)力渦輪機中的異常的系統(tǒng)和方法”。提供一種用于檢測風(fēng)力渦輪機中的異常的裝置(135)。該裝置包括配置成從與第一風(fēng)力渦輪機(100)關(guān)聯(lián)的一個或多個傳感器(120)接收在多個時間處的運行狀態(tài)的傳感器接口(220)、配置成從與第一風(fēng)力渦輪機相似的風(fēng)力渦輪機分組相關(guān)的一個或多個傳感器接收在多個時間處的運行狀態(tài)的通信接口(215)、與傳感器接口和通信接口通信耦合并且配置成存儲包括運行狀態(tài)的一系列性能數(shù)據(jù)樣本的存儲器裝置。處理器(205)與存儲器裝置通信耦合，并編程為比較第一風(fēng)力渦輪機的性能數(shù)據(jù)樣本與風(fēng)力渦輪機分組的性能數(shù)據(jù)樣本，當(dāng)?shù)谝伙L(fēng)力渦輪機的性能數(shù)據(jù)樣本偏離風(fēng)力渦輪機分組的性能數(shù)據(jù)樣本超過預(yù)定量時產(chǎn)生傳感器錯誤，并且顯示性能數(shù)據(jù)樣本的比較結(jié)果。
文檔編號F03D7/02GK102607850SQ20111046319
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者D·巴羅迪亞, D·科林, J·米霍克, S·R·薩勒姆 申請人:通用電氣公司