[发明专利]用于监视和控制风机场的系统和方法

说明书

技术领域

本公开针对用于监视和控制风机或多个风机的操作的系统和方法，并且尤其针对用于动态显示风机或多个风机的性能相关信息的系统或方法。

背景技术

近年来，对将风作为能源的依赖性有所增长。随着对将风作为能源的依赖性的继续增长，增加风机和风机场的效率在重要性方面增长。

一般来说，风机将风能转变成转动能，并且更具体地，将风的动能转换成机械能。机械能被用来产生电能。风机可以包括具有多个叶片的转子，该叶片响应于由风提供的力而转动。一旦转动多个叶片，驱动轴就会转动，接着驱动发电机来产生电能。

风场是在一个位置互连的一组风机。风场的位置可以包括两个风机到数百个风机。风场的位置可以覆盖数百平方码(平方米)的小区域到数百平方英里(平方千米)的延伸区域。风场的位置可以位于近海或沿岸，通常被这样选择从而增加风的能量。可以选择该位置来增加风产生的能量。

风机和风场可以由计算机系统来监视，例如数据采集与监控系统(“SCADA”系统)。SCADA系统可以监视和控制工业(诸如电信、水和废物控制、能源、石油和天然气精炼、运输)中的工厂或设备。SCADA系统可以收集信息(例如管道在哪处发生了泄漏)；将信息传输回到中央站点，向本站发出发生泄漏的警报；执行必需的分析和控制(例如确定该泄漏是否是严重的)；以及以逻辑和有组织的方式显示该信息。SCADA系统可以是简单的(例如监视小的办公楼的环境状态的系统)，或者可以是复杂的(例如监视核电站或市政供水系统的所有活动的系统)。

因为风机和风场变得更互连、更大和/或更偏僻，所以将关于一个或多个风机或风场的性能相关信息提供给操作员将变得更重要。如果操作员接收的信息太少，则该操作员将不会意识到性能相关的问题。如果操作员接收的信息太多，则操作员将不能对性能相关的问题做出适当的响应。如果操作员接收的信息太迟，则有可能出现失误事件。在失误事件之前处理性能相关问题可以增加风机或风机场的总效率。不能监视和控制风机或风场可以导致风机或风场的故障或者降低的效率。

发明内容

在示范性实施例中，用于操作多个风机的计算机化系统包括数据采集与监控系统(SCADA)系统以及用于描绘来自SCADA系统的信息的图形输出的显示器。在该实施例中，SCADA系统分析该信息并且将信号发送到显示器，从而在视觉上以动态的方式描绘该信息。

在另一个示范性实施例中，风机场包括多个风机以及用于操作所述多个风机的计算机化系统。在该实施例中，风机的至少一个包括至少一个叶片，该叶片可操作的安装在风机上并且附接到具有与发电机联系(communication)的转子轴的转子，该发电机被配置成将扭矩转换成电力。而且，所述计算机化系统包括数据采集与监控(SCADA)系统以及用于描绘来自SCADA系统的信息的图形输出的显示器。SCADA系统分析该信息并且将信号发送到显示器，从而在视觉上以动态的方式描绘该信息。

在另一个示范性实施例中，监视和控制风机场的方法包括：从被安置在多个风机的一个或多个上的一个或多个传感器采集信息；将所述信息传送到数据采集与监控(SCADA)系统；以及在视觉上以动态的方式描绘所述信息。在该实施例中，风机场包括多个风机、SCADA系统以及用于描绘来自SCADA系统的信息的图形输出的显示器。

附图说明

图1是根据本公开的风机的示范性实施例的透视图；

图2是根据本公开的在图1中示出的风机的一部分的部分切掉透视图；

图3是根据本公开的风机的示意图；

图4是根据本公开的计算机化系统的可视显示器的示意性屏幕快照；以及

图5是根据本公开的实施例的示范性玫瑰风图(wind rose plot)。

在任何可能的地方，在全部附图中将使用相同的参考标记来表示相同的部件。

具体实施方式

图1是根据本公开的实施例的示范性风机10的透视图。图2是根据本公开的实施例的风机10的一部分的部分切掉透视图。图3是风机10的示意图。根据本公开的实施例，期望的量的性能相关信息被提供给操作员，可以通过识别性能相关问题减少失误事件，通过操作员使用图形输出来理解更多信息的能力可以改进效率，和/或可能减少或消除玫瑰风图误导操作员的情况。