[发明专利]用于操作涡轮机电厂的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于操作风力或水力涡轮机电厂、并且特别地用于操作风力涡轮机电厂的系统。

背景技术

用于包括多个风力涡轮机的风力涡轮机装置的条件监视系统收集相对大量的数据，包括历史数据、SCADA数据和实时数据。

风力电厂操作者难以提取和可视化包含在该数据中的关键信息。风力电厂操作者所需要的关键信息与涡轮机及其部件的健康和/或对涡轮机及其部件所导致的损坏有关。

例如，振动分析一般依赖于由超过预定阈值的传感器提供的测量，这在阈值被设置得过低的情况下易于产生错误警报。阈值水平不一定恒定并且可以按频率(因此按速度)变化。冲击和外部振动的存在意味着阈值水平必须被设置得足够高以最小化错误警报的风险。此外，阈值必须足够高以避免由传感器性能中的“蠕变(creep)”(在其寿命中可能发生)导致的任何负面效果。此外，在与故障或损坏相关联的振动与不指示故障或损坏的振动之间没有区别。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于操作包括多个涡轮机的风力或水力涡轮机电厂的系统，其包括：计算设备；用于向计算设备提供与多个涡轮机相关的操作数据的装置；与计算设备耦合并且具有存储于其上的指令的计算机可读介质，指令当被计算设备执行时导致计算机设备：将每个涡轮机的操作数据布置为包括操作数据并且具有对应于多个涡轮机的第一维度的阵列；生成图形用户界面；在图形用户界面中生成阵列的图形表示。

优选地，操作数据被归一化。

优选地，针对跨风力或水力涡轮机电厂的操作数据的平均值而将操作数据归一化。

优选地，操作参数是在某时间段期间从每个风力涡轮机输出的功率，其通过除以在时间段上的概念最大期望功率输出而被归一化。

优选地，图形表示是条块(panel)的矩形阵列，矩形的一个轴对应于阵列的第一维度，另一轴对应于阵列的第二维度，并且每个条块的视觉指示对应于阵列的每个元素的值。

优选地，阵列的第二维度是时间序列。

优选地，阵列的元素包括在特定时间的特定风力涡轮机的操作数据。

优选地，处理在特定时间点的操作参数的值以对于每个涡轮机给出该涡轮机已经在特定操作参数值操作了多长时间的值。

优选地，该系统还包括向每个风力涡轮机分配视觉显示指示的步骤。

优选地，在每个操作温度的总持续时间由条块的宽度给出。

优选地，图形表示是雷达图，其中每个扇区对应于操作参数的值。

优选地，图形表示是极坐标图，其中每个轴对应于一个或多个风力涡轮机的单独部件的操作参数的值。

优选地，操作参数是风力涡轮机的定向，并且图形表示示出每个风力涡轮机已经指向特定方向的时间量。

优选地，图形表示示出每个风力涡轮机已经指向特定方向的时间量与所生成的风玫瑰图比较以识别风力涡轮机定向与盛行风向的不对准。

优选地，图形表示包括电厂中的对应的多个涡轮机的多个图形表示，并且其中每个图形表示包括多个参数以允许用户进行要进行的并排比较。

优选地，参数包括操作参数、数据、或从传感器收集或计算的参数或计算得到的值。

优选地，计算机可读介质耦合到计算设备并且具有存储于其上的指令，指令当被计算设备执行时导致计算设备：分析阵列以生成一个或多个警报。

优选地，指令用于模式识别、机器学习或人工智能算法。

优选地，用于提供操作数据的装置包括一个或多个条件监视系统。

优选地，用户识别来自图形表示中的特定风力涡轮机的基准的变化。

优选地，指令当由计算设备执行时还导致计算设备：显示涡轮机电厂的布局的图形表示，其中布局包括对应于一个或多个涡轮机的一个或多个图标，图标可由用户选择；确定用户选择了哪个涡轮机；在图形用户界面中生成所选择的涡轮机的操作的图形表示。

优选地，可以从行选择涡轮机以允许用户识别尾流效应。

优选地，可以作为串选择涡轮机以允许用户识别一个特定串的涡轮机的潜在问题。

还公开了一种用于操作包括多个风力涡轮机的风力涡轮机电厂的方法，该方法包括步骤：提供多个风力涡轮机的操作数据的阵列；将阵列显示为条块的阵列，条块对应于操作数据。

优选地，提供数据的步骤包括从安装在风力电厂处的条件监视系统收集数据。

优选地，阵列的第一维度对应于多个风力涡轮机中的每个，阵列的第二维度是时间序列。

优选地，阵列的元素包括在特定时间的特定风力涡轮机的操作数据。