[发明专利]风力涡轮机更换日程

说明书

描述了估计风力涡轮机的部件、特别是机械部件的更换日程的方法和装置，所述方法包括：估计直到所述部件被更换时的剩余可产生能量（5、11、13、15）。

技术领域

本发明涉及一种估计风力涡轮机的部件的更换日程的方法，涉及一种操作风力涡轮机的方法，并且还涉及一种用于估计风力涡轮机的部件的更换日程的装置。

背景技术

风力涡轮机包括若干个部件，这些部件易于因操作而磨损，或者甚至故障或损坏。特别地，诸如轴承的机械部件，特别是主旋转轴的机械部件，可能经受磨损并最终发生故障。因此，当控制风力涡轮机的操作时，必须考虑与一个或多个风力涡轮机或者一个或多个风力涡轮机部件的（健康）状态相关的参数。这些参数可能包括温度、噪声、振动和其他状态相关的测量，例如直接在部件处执行的测量。对这些测量结果的分析可允许操作者评估所考虑的部件在哪个时间点达到临界状态并且必须关闭。当发生这种情况时，需要执行维护任务。

然而，检测需要关闭风力涡轮机或风力涡轮机部件的未来时间普遍没有得到解决。常规方法预测涡轮机或其部件的剩余使用寿命（RUL）。然而，该RUL只为发展中的临界状态提供时间尺度。但是，已经观察到对剩余使用寿命的预测并非在所有情况下都使得能够适当地安排维护或更换，并且并非在所有情况下都允许对风力涡轮机的优化控制。

因此，可能需要一种估计风力涡轮机的部件的更换日程的方法，并且可能相应地需要一种用于估计风力涡轮机的部件的更换日程的相应装置，其中，至少部分地克服了与常规已知的方法和装置相关联的缺点或问题。

发明内容

该需要可通过根据独立权利要求所述的主题来满足。本发明的有利实施例通过从属权利要求来描述。

根据本发明的实施例，提供了一种估计风力涡轮机的部件、特别是机械部件的更换日程的方法，该方法包括：估计直到该部件将被更换时的剩余可产生能量（也称为剩余发电量，RGP）。

该方法例如可通过风力涡轮机控制器或包括在风力涡轮机内的任何处理器的模块或一部分来执行。

根据本发明的其他实施例，该方法可通过位于风力涡轮机外部或不属于风力涡轮机的一部分的处理器或计算机来执行，所述处理器或计算机例如位于监测办公室中、风电场控制器中或在云中运行。

所述部件可以是机械部件，例如轴、特别是主旋转轴的轴承（的一部分），该主旋转轴上安装有多个风力涡轮机叶片并且还可与发电机耦接。该主旋转轴可在一侧上附接（例如，通过轮毂）有转子叶片，并且在另一端处其可直接与发电机耦接，或者其可与可选的齿轮箱耦接。

该部件的另一示例可以是齿轮箱或齿轮箱的一部分或者副轴的轴承，该副轴例如在一端处连接到齿轮箱并且在另一端处与发电机耦接。作为该部件的又一示例，可存在另一个轴承，以便允许风力涡轮机机舱在风力涡轮机塔架的顶部上的偏摆旋转。该部件的另一个示例可以是变桨系统的轴承，该变桨系统用于通过使各个转子叶片围绕转子叶片的纵向轴线旋转来使它们变桨。在其他实施例中，该部件例如还可包括电气和/或电子部件。

当观察到所考虑的部件显示出损坏或发生故障的迹象时，可开始该方法。该方法可允许计划在未来更换该部件。然而，与常规已知的方法不同，该方法不（主要）输出或估计剩余使用寿命（RUL），而是可输出或估计直到该部件将被更换时的剩余可产生能量。直到该部件将被更换时的剩余可产生能量是对在该部件被如此严重损坏以至于其需要更换之前仍可产生的能量（例如，输出功率的积分）的估计。通过该方法估计的剩余可产生能量在本申请中也可被称为剩余发电量（RGP）。

所述估计可涉及机器学习技术或非线性估计器的应用。