[发明专利]风力涡轮机的状态监测的方法和系统

权利要求书

1.一种用于监测风力涡轮机(10、11)的方法，其包括：

限定所述风力涡轮机(10、11)的至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)；

提供用于所述至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)的模拟模型；

在所述风力涡轮机(10、11)的正常运行期间，接收所述至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)的输入信号和实际输出信号；

使用所述输入信号作为所述模拟模型的输入来确定所述至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)的期望输出信号；

将所述实际输出信号与所述期望输出信号进行对比；以及

根据所述实际输出信号与所述期望输出信号之间的对比，判定第一子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)是否在给定规格内运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述期望输出信号包括使用第一传递函数将所述输入信号映射到所述期望输出信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括确定第二传递函数，以使得所述输入信号与所述期望输出信号基本匹配，并且将所述实际输出信号与所述期望输出信号进行对比包括在函数空间中确定所述第一传递函数和所述第二传递函数之间的距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一传递函数包括第一参数值，并且所述第二传递函数包括第二参数值，并且确定所述第一传递函数和所述第二传递函数之间的距离包括确定所述第一参数值和所述第二参数值之间的差值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一参数值和所述第二参数值是在本征频率、阻尼常数、增益因子、相移、延迟或它们的组合当中的值。

6.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，将所述实际输出信号与所述期望输出信号进行对比包括确定所述实际输出信号与所述期望输出信号之间的差值。

7.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下列至少一项：

使用模拟模型来确定所述至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)的期望载荷；

判定所述期望载荷是否超出所述至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)的设计载荷；以及

更新所述至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)的剩余使用寿命。

8.一种用于监测风力涡轮机的系统，所述风力涡轮机包括模拟模块，所述模拟模块构造成：

在所述风力涡轮机(10、11)的正常运行期间，模拟所述风力涡轮机(10、11)的至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)的行为；

根据模拟的行为，判定所述至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)是否在给定规格内运行；以及

当所述至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)被判定为不在所述给定规格内运行时，向所述风力涡轮机(10、11)的涡轮机控制器(202)发送信息。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述模拟模块包括子模块(567、667、927、1147、1187、2067、2107)，所述子模块构造成通过传递函数来模拟所述至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)的输入-输出行为。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述模拟模块构造成：

在所述风力涡轮机(10、11)的正常运行期间，接收由所述至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)的传感器所确定的至少一个输入参数；以及

使用所述至少一个输入参数作为模拟模型的输入，以用于模拟所述至少一个子系统(12、16、56、66、92、114、118、206、210)的行为。