[发明专利]检测液压变桨系统中的泄漏的方法

说明书

本发明描述了一种检测风力涡轮机（WT1、WT2……WTn）的转子叶片变桨系统（2、SA、SB、SC）的液压缸（20）中的泄漏的方法，所述风力涡轮机包括多个转子叶片，所述方法包括以下步骤：选择变桨系统（SA、SB、SC）中的一个，以经受功能性测试；致动流体泵（P_ABC），以将变桨系统（SA、SB、SC）的液压缸（20）的活塞（200）移动到它们的最外侧位置；在对所选择的变桨系统（SA）执行功能性测试的同时，监测未选择的变桨系统（SB、SC）的液压缸压力水平（A_data、B_data、C_data）；以及分析变桨系统（SA、SB、SC）的所监测的液压缸压力水平（A_data、B_data、C_data），以检测未选择的变桨系统（SB）的变桨缸（20）中的压力下降。本发明进一步描述了变桨控制的风力涡轮机（WT1、WT2……WTn）的一种泄漏检测布置（1）；以及一种变桨控制的风力涡轮机（WT1、WT2……WTn）。

本发明描述了一种检测风力涡轮机转子叶片变桨系统（pitch system）的液压缸（hydraulic cylinder）中的泄漏的方法、以及变桨控制的风力涡轮机的一种泄漏检测布置。

风力涡轮机的转子叶片通常借助于液压变桨系统被安装到轮毂，使得转子叶片能够关于其纵向轴线被变桨距（pitch）。以这种方式，转子叶片可以被变桨距到风中，以从风中提取尽可能多的能量。同样地，转子叶片可以被变桨距以从风中离开，从而在恶劣风条件期间避免过多的负荷。

如果变桨系统发展出严重故障，从而阻止了转子叶片被正确地变桨距，则可能有必要关闭风力涡轮机。这种严重故障可能是未检测到的轻微故障的结果，该轻微故障例如变桨缸（pitch cylinder）中的密封的逐渐恶化。停机时间可能会延长数小时或甚至数天，例如当必须针对海上风力涡轮机来调度维护过程时。停机时间是昂贵的，并且可能对风力涡轮机的年度能量产生（AEP）具有不利的影响。因此，能够标识故障的存在并且定位该故障是重要的。

然而，在诸如转子叶片变桨系统之类的复杂液压回路中，可能难以标识故障及其位置。在一些情况下，液压回路中的非预期行为可以被检测到并且作为警报被报告给风力涡轮机控制器。液压相关的警报可能指示变桨系统的液压泵的问题、压力的非预期改变等。这种警报非常笼统，并且通常无法清楚地标识实际的根本原因。例如，对于液压回路中的压力的非预期改变，可能存在若干个原因。由于这些原因，变桨缸中的泄漏可能不会被检测到，直到它发展成严重故障，该严重故障可以被容易地检测到，但是会导致风力涡轮机必须被关闭。

标识变桨缸中的泄漏的一种方式可能是针对风力涡轮机来调度定期检查过程。该检查将涉及以下步骤：手动闭合变桨缸周围的阀，通过压力接头（pressure nipple）对液压缸施加压力，并且监测跨该缸的压力差。压力下降将指示该缸中的泄漏。为了执行这种检查，针对每个变桨系统，通常将需要两个技术人员以及若干个小时（在其中通常有三个小时）。显然，在具有数十或甚至数百个风力涡轮机的风场（wind park）的情况下，这种定期检查过程的成本将高昂得令人难以承受。

在替代的方法中，通过分析由涡轮机控制器随时间记录的液压相关警报的警报栈（alarmstack），有可能缩小变桨系统中的可能故障候选的数量。传入的警报通常与时间、警报类型以及发送器（例如，液压系统）一起被记录，使得警报栈中的警报的模式可以给出关于故障来源的一些线索。然而，由于在液压系统中任何一个时间处都可能存在若干个故障，并且因为警报可能是由于与实际故障并不直接相关的原因而发出的，因此可能难以从液压警报栈的分析中得出提供有用信息的结论。

因此，本发明的目的是提供一种检测转子叶片变桨系统的变桨缸中的泄漏的经济且准确的方式。

该目的通过检测转子叶片变桨系统的液压缸中的泄漏的权利要求1的方法；以及通过权利要求5的泄漏检测布置来实现。