[发明专利]跳机事件数据采集系统和方法及包括它的风力涡轮机

说明书

技术领域

本发明大体涉及风力涡轮机，且更具体地说，涉及一种用 于采集风力涡轮机中的跳机(trip)事件数据的系统和方法。

背景技术

最近，风力涡轮机作为一种无温室气体(GHG)排放的环境 安全且相对较价廉的替代能源而受到了更多的关注。随着这种增长的 关注，已经做出了极大的努力来发展可靠且高效的风力涡轮机。

总地说来，风力涡轮机使用风来产生电力。风使一个或多 个连接在轮毂上的叶片旋转，其中叶片和轮毂可构成转子。由风造成 的叶片的旋转致使连接在转子上的轴旋转，其连接在产生电力的发电 机上。具体地说，转子安装在定位于桁架或管状塔的顶部的外壳或吊 舱内。公用设施级风力涡轮机(即，设计成以便为公用电网提供电功率 的风力涡轮机)可能具有大型转子(例如30米或更大直径)。这些转子 上的叶片将风能转换成驱动一个或多个发电机的旋转扭矩或旋转力， 发电机通过变速箱而旋转地联接在转子上。变速箱可用于提高涡轮机 转子的原本较低的旋转速度，以便发电机有效地将机械能转换成提供 给电网的电能。某些涡轮机利用不使用变速箱而直接联接在转子上的 发电机。

功率变换器用于将来自发电机的功率传递至电网连接上。 在运转过程中，所需要的能量水平将通过功率变换器的直流链路而传 送。在某些情况下(例如在瞬变功率状态下)，在转子和电网连接之间 临时存在高的功率不匹配，并且电压瞬变被放大，使得直流链路电压 水平可能升高到正常的容许的或额定的水平以上。因而，风力涡轮机 必须能够吸收或偏转过大的功率水平。

倾斜控制子系统用于使叶片围绕其轴向或纵向轴线而旋 转。在某些已知的风力涡轮机中，电子控制器结合叶片倾斜机构用于 使叶片围绕其相应的纵向轴线来倾斜，以控制风力涡轮机的功率输 出。可提供马达以在转子旋转的同时使叶片倾斜。倾斜控制子系统还 可用于在风暴情况下使叶片顺浆。

风力涡轮机控制器可用于监测风力涡轮机的许多运行参数 和各种环境条件(例如风速、环境温度等等)。另外，风力涡轮机控制 器可指示各种风力涡轮机子系统调整各种运行模式，以对变化的环境 条件进行补偿或做出反应。

可以看出某些风力涡轮机包括三个子系统，即倾斜控制子 系统、功率变换器子系统和风力涡轮机控制器子系统。来自这些子系 统其中各个子系统的传感器数据可有助于确定故障或跳机事件发生 的时间和原因。迄今为止，还没有单一系统提供了用于从上面列举的 三个子系统其中各个子系统中获得和整理相关数据的措施。

因此，存在对用于从风力涡轮机中的多子系统中采集和分 析数据的改进的系统和方法的需求。

发明内容

在一个示例性的实施例中，提供了一种用于从风力涡轮机 中采集运行数据和分析跳机事件的系统。一个或多个数据缓存器可储 存从至少一个控制子系统中获得的运行数据。跳机事件检测系统可连 接在数据缓存器上，并监测跳机事件的发生。储存在数据缓存器中的 数据可传送到跳机日志缓存器中。

在另一示例性的实施例中，提供了一种用于从风力涡轮机 中采集运行数据和分析跳机事件的方法。该方法包括如下步骤：从至 少一个控制子系统中获得运行数据，将运行数据储存在一个或多个数 据缓存器中，监测用于指示跳机事件的运行数据，并且在指示跳机事 件时，将包含在数据缓存器中的所有运行数据或运行数据的子集传送 到跳机日志缓存器中。

附图说明

图1是根据本发明的一个示例性实施例而构造的风力涡轮 机的侧透视图。

图2是图1中所示的示例性风力涡轮机的吊舱的剖切透视 图。

图3是一种用于控制和监测图1中所示的风力涡轮机的系 统的示例性构造的方框图。