[发明专利]用于风力方案集的系统和方法

说明书

技术领域

本发明的领域大体上涉及风力涡轮机，并且更具体地涉及与风力涡轮机一起使用的管理系统，其包括监控与数据采集(SCADA)系统。

背景技术

风力涡轮发电机使用风能发电并且从发电的可再生源方面来说正变得越来越更重要。包括多个风力涡轮机的风力涡轮机场通常由监测从耦合于风力涡轮机的传感器接收的数据的SCADA系统管理。已知的SCADA系统基于传感器数据并且使用编程在SCADA系统中的算法计算各种参数，例如“损失产量”、“现场功率”、“现场风速”和“现场可用性”等。当SCADA系统的操作员想执行新的方案以计算另外的参数或希望修改编程在SCADA系统中的方案时，一般必须在SCADA系统处于非运行模式时安装新的或代替软件。此外，如果操作员想仅对特定的风力涡轮机或风力涡轮机组应用新的或修改的方案，通常也必须安装更新的软件组件。由于当用新的或替代软件(其包括新的或修改的方案)更新时SCADA系统是非工作的，所以系统不能执行它的SCADA功能并且风力涡轮机场可由于缺乏监测和控制易受损伤。

因此，当系统运行时增加或修改SCADA系统而不必更新或代替软件的能力可以提供超过不包括这样的能力的系统的竞争优势。

发明内容

在一方面，用于在监测至少一个运行的风力涡轮机中使用的控制器通信地耦合于该至少一个运行的风力涡轮机、服务器子系统和用户界面装置。该控制器配置成从该至少一个运行的风力涡轮机接收运行数据和基于接收的运行数据选择至少一个方案，其中如下至少其中之一：选择预定方案，通过用户界面装置选择方案，以及通过服务器子系统选择方案。控制器进一步配置成使用该至少一个选择的方案确定至少一个现场水平参数，并且传送该至少一个选择的方案、该确定的参数以及运行数据中的至少一个到服务器子系统。

在另一方面，用于在监测至少一个运行的风力涡轮机中使用的系统通信地耦合于该至少一个运行的风力涡轮机。该系统包括配置成接收来自用户的输入并且接收输入以供输出到用户的用户界面装置。该系统还包括配置成响应于从所述系统的部件接收的请求的服务器子系统，和通信地耦合于该至少一个运行的风力涡轮机、用户界面装置和服务器子系统的控制器。该控制器配置成从该至少一个运行的风力涡轮机接收运行数据和基于接收的运行数据选择至少一个方案，其中如下至少其中之一：选择预定方案，通过所述用户界面装置选择方案，以及从所述服务器子系统选择方案。该控制器进一步配置成使用该至少一个选择的方案确定至少一个现场水平参数，并且传送运行数据、该至少一个选择的方案和/或确定的参数到服务器子系统。

在再另一方面，监测至少一个运行的风力涡轮机的方法使用通信地耦合于该至少一个运行的风力涡轮机的系统，其中该系统包括用户界面装置、服务器子系统和控制器。该方法包括从该至少一个运行的风力涡轮机接收运行数据，和基于接收的运行数据选择至少一个方案，其中选择预定方案，通过用户界面装置选择方案，和/或通过服务器子系统选择方案。该方法进一步包括使用该至少一个选择的方案确定至少一个现场水平参数，以及通过服务器子系统存储运行数据、该至少一个选择的方案和/或确定的参数。

附图说明

图1是示范性风力涡轮机的侧透视图。

图2是图示示范性SCADA系统的框图，该系统包括在用于监测运行的风力涡轮机的风力方案集(wind formulary)中使用的控制器。

图3是图示可与在图2中示出的SCADA系统一起使用的示范性风力方案集系统的框图。

图4是在监测运行的风力涡轮机中使用的示范性方法的流程图。

具体实施方式

图1是示范性风力涡轮机100的侧透视图。在示范性实施例中，风力涡轮机100是水平轴风力涡轮发电机。在备选的实施例中，风力涡轮机100可以是垂直轴风力涡轮发电机。如本文使用的，术语“风力涡轮机”和“风力涡轮发电机”可交换地使用，并且是将风能转换成电能并且更加具体地将风的动能转换成使用发电机发电的机械能的任何装置的代表。风力涡轮机100包括转子102，其包括多个耦合于可旋转轮毂106的转子叶片104。风力涡轮机100还包括机舱107，其容置发电机108在其中并且其耦合于可旋转轮毂106。在该示范性实施例中，转子102包括三个转子叶片104。备选地，转子102可包括任何适当数量的转子叶片104，其使风力涡轮机100能够如本文描述的起作用。在该示范性实施例中，发电机108耦合于支撑塔110，其在运行期间支撑风力涡轮机100。在该示范性实施例中，风力涡轮机100包括变速箱(未示出)，其可旋转地耦合于可旋转轮毂106和发电机108。