[发明专利]用于风力涡轮机的诊断系统和方法

权利要求书

1.一种用于风力涡轮机偏航系统的诊断系统，包括：

被构造成输出指示塔架振荡的信号的塔架运动传感器，以及

诊断模块，所述诊断模块被构造成：

分析所述塔架运动传感器的所述信号，以识别所述信号的与所述塔架振荡无关的频率内容；

将识别出的所述频率内容与所述偏航系统的运行相关联，从而确定所述偏航系统需要维护；

识别所述频率内容的指示塔架振荡的第一部分和指示所述偏航系统的运行的第二部分；以及

根据所述信号的所述第二部分的检测生成错误信号，

其中，所述频率内容的所述第二部分具有在所述运动传感器的灵敏度范围之外的频率。

2.根据权利要求1所述的诊断系统，其特征在于，所述诊断系统还包括错误处理模块，所述错误处理模块被构造成根据接收到所述错误信号来触发错误处理事件，所述错误处理事件包括执行以下中的任何一个：a)记录所述错误信号，b)向外部操作者提供警告，以及c)停用所述风力涡轮机的塔架运动减振系统。

3.根据权利要求2所述的诊断系统，其特征在于，所述诊断模块实施统计变化检测算法来分析塔架运动信号，分析所述塔架运动信号以检测其平均值相对于理想化平均值的变化。

4.根据权利要求3所述的诊断系统，其特征在于，所述诊断模块还被构造成从所述塔架运动传感器接收所述信号；生成来自顺序的求平均窗的相应的信号的平均值；将相应的平均值与理想化平均值进行比较；累积基于所述比较的结果值，以及根据累积结果值超过预定阈值来生成所述错误信号。

5.根据权利要求4所述的诊断系统，其特征在于，能够根据所述错误处理事件的性质来选择累积阈值。

6.根据权利要求1至2中的任一项所述的诊断系统，其特征在于，所述诊断模块实施功率谱分析算法来分析塔架运动信号，以便识别指示所述偏航系统缺乏润滑的在一个或多个关注频率处的功率增加。

7.根据权利要求1-5中的任一项所述的诊断系统，其特征在于，所述系统被构造成将所述错误信号维持预定的保持时段。

8.根据权利要求7所述的诊断系统，其特征在于，所述保持时段基于所述塔架的振荡周期。

9.根据权利要求1-5中的任一项所述的诊断系统，其特征在于，所述塔架运动传感器是加速度计。

10.根据权利要求9所述的诊断系统，其特征在于，所述加速度计被构造成检测频率低于15Hz的振动。

11.一种风力涡轮机系统，包括塔架、可操作地联接到具有多个叶片的转子的发电机、转子叶片桨距调节装置、发电机扭矩控制装置以及主动塔架减振系统，所述主动塔架减振系统被构造成将减振控制输入施加到所述风力涡轮机系统的所述转子叶片桨距调节装置和所述发电机扭矩控制装置中的一者或两者，并且所述风力涡轮机系统还包括根据权利要求1至10中的任一项所述的诊断系统。

12.一种验证指示风力涡轮机系统的塔架振荡的塔架运动传感器信号的方法，所述方法包括：

分析所述塔架运动传感器信号以识别与塔架振荡无关的频率内容；

将识别出的所述频率内容与偏航系统的运行相关联，从而确定所述偏航系统需要润滑；识别所述频率内容的指示塔架振荡的第一部分和指示所述偏航系统的运行的第二部分；以及

根据所述信号的所述第二部分的检测生成错误信号，

其中，所述频率内容的所述第二部分具有在所述运动传感器的灵敏度范围之外的频率。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括根据接收到所述错误信号来触发错误处理事件，所述错误处理事件包括执行以下中的任何一个：a)记录所述错误信号，b)向外部操作者提供警告，以及c)停用所述风力涡轮机的塔架运动减振系统。