[发明专利]风力涡轮机控制架构

说明书

描述了一种风力涡轮机控制架构（100），包括：涡轮机控制部分（10），其被配置成控制风力涡轮机（1）的至少一个部件；以及涡轮机数据存储部分（11），其被配置成在其中存储数据存储容器（12）。涡轮机控制部分（10）和涡轮机数据存储部分（11）经由进程间通信（13）来彼此通信。

技术领域

本发明涉及一种风力涡轮机控制架构，并且涉及一种包括此类风力涡轮机控制架构的风力涡轮机。

图3示出了根据现有技术的风力涡轮机控制架构101。现有技术的涡轮机控制架构101包括两个计算机，其是负责涡轮机控制操作的主计算机110以及接口计算机120。

主计算机110负责使用I/O站115来从风电场收集数据，所述I/O站115测量涡轮机环境，并且控制必要的电气和机械设备以用于对风能的优化收获。接口计算机120使用协议转换器以用于在主计算机110与风电场中的剩余系统（诸如，SCADA系统）之间进行通信。接口计算机120还实现SQL数据存储容器，该容器存储由主计算机110收集的现场值（fieldvalue）中的一些，并且使这些记录的值可用于离线分析和故障检修。

接口计算机120存在于每个风力涡轮机中，并且用来存储由I/O站115通过主计算机110收集的现场数据。主计算机110和接口计算机120借助于以太网113来进行通信，其中主计算机110将数据采样并且通过以太网115将这些值发送到接口计算机120，所述接口计算机120将数据存储到SQL数据存储容器中。

由于两个计算机110、120之间经由以太网115的通信以及所使用的传统专有协议，从数据被采样时直到它们通过接口计算机120被登录为止，数据中存在抖动。此外，数据可能由于以太网115中的不稳定性而丢失。

风力涡轮机内部的两个计算机110、120需要被安装（setup）和维护。除了维护和初始成本之外，风力涡轮机配置是复杂的，这是因为涡轮机控制架构101需要在以太网115上被配置，并且正确的许可集需要在两个计算机110、120中被安装。

发明内容

可能存在对一种风力涡轮机控制架构的需要，该架构使得能够实现在降低的成本下的更可靠的涡轮机控制。这个需要可以通过根据独立权利要求的主题来满足。如从属权利要求中所阐述，本发明被进一步开发。

根据本发明的第一方面，一种风力涡轮机控制架构包括：涡轮机控制部分，其被配置成控制风力涡轮机的至少一个部件；以及涡轮机数据存储部分，其被配置成在其中存储数据存储容器。数据存储容器不一定是物理容器，并且可以包括数据库。涡轮机控制部分和涡轮机数据存储部分经由进程间通信来彼此通信。

涡轮机控制部分可以负责数据获取，该数据获取使用诸如I/O站之类的外部设备来从现场收集数据，并且向涡轮机数据存储部分提供用于涡轮机控制操作的值。在风力涡轮机控制架构中，使用进程间通信来在内部传输数据，使得可以省略外部现有技术以太网115（图3）或用于数据传输的以太网接口。此外，数据存储功能被移动到涡轮机数据存储部分，使得可以消除现有技术的接口计算机。因此，在投资阶段中以及还有在涡轮机的寿命期间，降低了成本。

此外，因为存储数据的物理机器与从现场获取数据的物理机器相同，所以可以减少关于所存储的数据的抖动和等待时间。在改进的数据分辨率的情况下，可以进一步改进诊断，并且可以实现来自现场数据的实时分析。由于网络问题导致的数据丢失的可能性被去除。更高的采样率进一步允许更好的数据分辨率、以及因此更好的分析，并且可以避免预防性维护。

在实施例中，涡轮机控制部分和涡轮机数据存储部分整体地形成在单个风力涡轮机控制设备（例如，单个计算机）中。在将涡轮机控制部分和涡轮机数据存储部分集成在单个计算机中的情况下，现有技术的接口计算机120（图3）可以通过将其功能移动到本发明的涡轮机控制部分中而被省略。在这个风力涡轮机控制架构中，数据存储容器可以由涡轮机数据存储部分来实现，该涡轮机数据存储部分优选地使用时间序列数据存储容器设计以用于数据存储。因此，降低了初始投资以及关于风力涡轮机寿命的维护成本。