[发明专利]具有各种传感器测试的风力涡轮机诊断装置

说明书

本发明公开了具有各种传感器测试的风力涡轮机诊断装置。风力涡轮机包括：备用电源；处理器以及配置成测量电压值和电流值中的至少一个的第一传感器单元和第二传感器单元，其中电压值和电流值指示备用电源的状况。第一传感器单元配置成测量在风力涡轮机中的第一位置处的电压值和电流值中的至少一个，以及第二传感器单元配置成测量在风力涡轮机中的不同于第一位置的第二位置处的电压值和电流值中的至少一个。处理器还配置成比较由第一传感器单元测量的电压值和电流值中的至少一个与由第二传感器单元测量的电压值和电流值中的至少一个；以及基于比较将置信度水平分配到由第一传感器单元测量的电压值和电流值中的至少一个。

发明领域

本发明涉及在风力涡轮机中使用的电力备用系统的实现。特别地，本发明涉及提高电力备用系统的测量的可靠性。

背景

风力涡轮机一般包括电气备用系统，其被提供以增加安全性并在紧急情况期间(例如，在正常电源的失去期间)将涡轮机置于空闲模式。备用系统采取常常由电池或超高电容电容器供电的备用电源的形式。在主电源被失去或不能够使转子叶片俯仰的情况下，备用电源给转子叶片俯仰电机提供足够的能量以使转子叶片俯仰到所谓的“顺桨位置”。一旦在顺桨位置上，转子叶片就起作用来阻滞涡轮机的旋转，使得最终转子停住且没有另外的电力被生成以及涡轮机被置于空闲模式。

定期地验证备用系统的功能很重要。2010版本的对风力涡轮机的指导方针以及对风力涡轮机的设计要求的国际标准(IEC 61400-1)要求每星期测试风力涡轮机的备用和安全系统。

可在欧洲专利申请EP2824321A1中找到用于执行测试过程的方法。这样的方法需要在测试期间测量备用电源的放电电流和电压。当测试备用电源时，保证在这样的测量中的可接受的置信水平是重要的考虑因素，这是由于它提供测量可被信任的指示，且因此提供测试结果可被信任的指示。

发明概述

为了至少部分地处理上面的问题，本发明提供了如由所附权利要求定义的装置、方法。特别地，本发明提供了一种风力涡轮机，其包括：备用电源；以及配置成测量电压值和电流值中的至少一个的第一传感器单元和第二传感器单元，其中电压值和电流值指示备用电源的状况；其中第一传感器单元配置成测量在风力涡轮机中的第一位置处的电压值和电流值中的至少一个；以及其中第二传感器单元配置成测量在风力涡轮机中的不同于第一位置的第二位置处的电压值和电流值中的至少一个。

在一些实施方式中，风力涡轮机还包括处理器，其配置成：比较由第一传感器单元测量的电压值和电流值中的至少一个与由第二传感器单元测量的电压值和电流值中的至少一个；以及基于该比较将置信度水平分配到由第一传感器单元测量的电压值和电流值中的至少一个。

有利地，本发明提供了用于评估如由第一传感器单元进行的备用电源的充电电流/电压的测量的似真性的装置。因此，本发明提供实例的识别，在该实例中备用电源的特性的测量可以潜在地更不可信赖且因此备用电源的状况更不是良好已知的，允许采取适当的措施。因此，本发明提高了风力涡轮机的安全性。

可选地，第一位置接近备用电源，以及第二位置远离备用电源。在一个例子中，第一位置在控制单元处，而第二位置在至少一个俯仰驱动单元处。这提供了在允许传感器中的一个被放置在适合于最大测量准确度的位置上而另一传感器放置在环境条件(例如温度)对设备完整性更好的位置上或在容易得到维修/改装的位置上等方面上的优点。在一些例子中，涡轮机每转子叶片包括一个俯仰驱动单元，每个俯仰驱动单元具有备用电源，且优选地在俯仰驱动单元的每个处提供不同的传感器。有利地，在控制单元处的一个传感器允许对由在俯仰驱动单元中的传感器的每个所进行的测量被评估。