用于控制风力涡轮的系统和方法与流程

技术特征：
1.一种用于控制风力涡轮的系统，所述系统包括：传感器系统，所述传感器系统包括可操作地耦合到所述风力涡轮的组件以便检测所述组件的操作状况的至少一个传感器；以及通信地耦合到所述传感器系统的控制器，所述控制器包括被配置成执行多个操作的至少一个处理器，所述多个操作包括：经由故障模块检测指示传感器故障的所述至少一个传感器的输出信号，经由所述故障模块生成故障调节信号，以及用所述故障调节信号替代所述至少一个传感器的所述输出信号，以便致使所述风力涡轮的操作状态发生改变。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述传感器系统包括可操作地耦合到所述组件的多个传感器，所述多个传感器的第一传感器位于第一定位中并且处于故障状态，所述多个传感器的第二传感器处于操作状态，并且其中，生成所述故障调节信号进一步包括：从位于相对于所述组件的第二定位中的所述第二传感器接收指示所述操作状况的数据，其中，所述第二定位不同于所述第一定位；以及对从所述第二传感器接收的所述数据应用加权因子，以便对来自所述第一传感器的指示所述操作状况的可接受数据进行仿真，其中，所述加权因子调节所述第一和第二传感器的位置差。3.如权利要求1所述的系统，其中，所述传感器系统包括可操作地耦合到所述组件的多个传感器，所述多个传感器的第一传感器被配置成监测所述组件的第一属性并且有故障，并且其中，生成所述故障调节信号进一步包括：从所述多个传感器中的第二传感器接收指示第二监测属性的数据，所述第一属性是不同于所述第二属性的属性；以及将转换因子应用到指示所述第二监测属性的所述数据，以便对来自所述第一传感器的指示所述第一监测属性的可接受数据进行仿真。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述传感器系统是第一传感器系统，所述系统进一步包括具有至少一个传感器的第二传感器系统，并且其中，生成所述故障调节信号进一步包括：从所述第二传感器系统接收指示所述风力涡轮的操作状况的数据；基于如由所述第二传感器系统检测的所述风力涡轮的所述操作状况，对所述组件的所述操作状况进行模拟；以及基于所述模拟，对来自所述第一传感器系统的指示所述组件的所述操作状况的数据进行仿真。5.如权利要求4所述的系统，其中，所述第二传感器系统具有被配置成检测作用于所述风力涡轮上的环境状况的至少一个环境传感器以及被配置成响应于所述环境状况检测所述风力涡轮的性能的至少一个操作传感器，并且其中，对所述组件的所述操作状况进行模拟包括：基于历史数据集，针对检测到的环境状况，将所述组件的所述操作状况与所述风力涡轮的所述性能相互关联，其中，所述历史数据集包括响应于各种环境状况的风力涡轮性能点以及所述组件在所述各种风力涡轮性能点时的对应的操作状况。
6.如权利要求4所述的系统，其中，所述组件是第一组件，并且其中，所述第二传感器系统被配置成监测所述风力涡轮的第二组件的操作状况，并且其中，对所述第一组件的所述操作状况进行模拟包括：将所述第一组件的所述操作状况与所述风力涡轮的所述第二组件的所述操作状况相互关联。7.如权利要求4所述的系统，其中，生成所述调节信号进一步包括：从所述第一传感器系统接收指示第一传感器系统故障的数据，其中，所述第一传感器系统故障指示在所述第一传感器系统内缺少可用于对来自所述多个传感器中的至少一个传感器的可接受数据的传感器数据进行仿真。8.如权利要求1所述的系统，其中，所述系统包括叶片监测系统，并且其中，所述组件包括所述风力涡轮的叶片。9.如权利要求6所述的系统，其中，所述第一组件是所述风力涡轮的第一叶片，并且其中，所述第二组件是所述风力涡轮的第二叶片。10.如权利要求1所述的系统，所述多个操作进一步包括：响应于所述故障调节信号的所述生成，降低所述风力涡轮的负载限制。11.一种用于控制风力涡轮的方法，所述方法包括：经由控制器从传感器系统接收指示所述风力涡轮的组件的操作状况的数据，所述传感器系统包括可操作地耦合到所述组件的至少一个传感器；经由故障模块检测指示传感器故障的所述至少一个传感器的输出信号；经由所述故障模块生成故障调节响应，所述故障调节响应包括替代指示所述传感器故障的所述输出信号的调节信号；至少基于所述调节信号经由所述控制器致使所述风力涡轮的操作状态发生改变。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述传感器系统包括可操作地耦合到所述组件的多个传感器，所述多个传感器的第一传感器位于第一定位中并且有故障，所述多个传感器的第二传感器是操作的，并且其中，生成所述故障调节信号进一步包括：从位于相对于所述组件的第二定位中的所述第二传感器接收指示所述操作状况的数据，其中，所述第二定位不同于所述第一定位；以及对从所述第二传感器接收的所述数据应用加权因子，以便模拟来自所述第一传感器的指示所述操作状况的可接受数据，其中，所述加权因子调节所述第一和第二传感器的位置差。13.如权利要求11所述的方法，其中，所述传感器系统包括可操作地耦合到所述组件的多个传感器，所述多个传感器中的第一传感器被配置成监测所述组件的第一属性并且处于故障状态，并且其中，生成所述故障调节信号进一步包括：从所述多个传感器中的第二传感器接收指示第二监测属性的数据，所述第一属性是不同于所述第二属性的属性；以及将转换因子应用到指示所述第二监测属性的所述数据，以便模拟来自所述第一传感器的指示所述第一监测属性的可接受数据。14.如权利要求11所述的方法，其中，所述传感器系统是第一传感器系统，所述系统进一步包括具有至少一个传感器的第二传感器系统，并且其中，生成所述故障调节信号进一
步包括：从所述第二传感器系统接收指示所述风力涡轮的操作状况的数据；基于如由所述第二传感器系统检测的所述风力涡轮的所述操作状况，对所述组件的所述操作状况进行仿真；以及基于所述仿真，模拟来自所述第一传感器系统的指示所述组件的所述操作状况的数据。15.如权利要求14所述的方法，其中，所述组件是第一组件，并且其中，所述第二传感器系统被配置成监测所述风力涡轮的第二组件的操作状况，并且其中，对所述第一组件的所述操作状况进行仿真包括：将所述第一组件的所述操作状况与所述风力涡轮的所述第二组件的所述操作状况相互关联。16.如权利要求15所述的方法，其中，所述第一组件是所述风力涡轮的第一叶片，并且其中，所述第二组件是所述风力涡轮的第二叶片。17.如权利要求14所述的方法，其中，生成所述调节信号进一步包括：从所述第一传感器系统接收指示第一传感器系统故障的数据，其中，所述第一传感器系统故障指示在所述第一传感器系统内缺少可用于模拟来自所述多个传感器中的至少一个传感器的可接受数据的传感器数据。18.一种风力涡轮，包括：紧固在地基上的塔架；安装在所述塔架顶部上的机舱；安装到所述机舱上的转子；安装到所述转子上的至少一个转子叶片；以及可操作地耦合到所述至少一个转子叶片的叶片监测系统，所述叶片监测系统包括：包括至少一个传感器的传感器系统，所述至少一个传感器可操作地耦合到所述至少一个转子叶片以便检测所述组件的操作状况，以及通信地耦合到所述传感器系统的控制器，所述控制器包括被配置成执行多个操作的至少一个处理器，所述多个操作包括：经由故障模块检测指示传感器故障的所述至少一个传感器的输出信号，经由所述故障模块生成故障调节信号，以及用所述故障调节信号替代所述至少一个传感器的所述输出信号，以便致使所述风力涡轮的操作状态发生改变。19.如权利要求18所述的风力涡轮，其中，所述传感器系统包括可操作地耦合到所述至少一个转子叶片的多个传感器，所述多个传感器的第一传感器位于第一定位中并且处于故障状态，所述多个传感器的第二传感器处于操作状态，并且其中，生成所述故障调节信号进一步包括：从位于相对于所述至少一个转子叶片的第二定位中的所述第二传感器接收指示所述操作状况的数据，其中，所述第二定位不同于所述第一定位；以及对从所述第二传感器接收的所述数据应用加权因子，以便模拟来自所述第一传感器的指示所述操作状况的可接受数据，其中，所述加权因子调节所述第一和第二传感器的位置
差。20.如权利要求18所述的风力涡轮，其中，所述至少一个转子叶片是第一转子叶片，其中，所述传感器系统是第一传感器系统，所述系统进一步包括具有可操作地耦合到第二转子叶片的至少一个传感器的第二传感器系统，并且其中，生成所述故障调节信号进一步包括：从所述第二传感器系统接收指示所述第二转子叶片的操作状况的数据；基于如由所述第二传感器系统检测的所述第二转子叶片的所述操作状况，对所述第一转子叶片的所述操作状况进行仿真；以及基于所述仿真，模拟来自所述第一传感器系统的指示所述第一转子叶片的所述操作状况的数据。

技术总结
提供一种用于控制风力涡轮的系统和方法。因此，通过传感器系统的至少一个传感器监测风力涡轮的组件。从传感器系统接收指示传感器的故障的输出。通过故障模块生成故障调节响应。故障调节响应包括替代故障传感器的输出信号的调节信号。的调节信号。的调节信号。


技术研发人员：付旭 H
受保护的技术使用者：通用电气公司
技术研发日：2020.01.24
技术公布日：2022/8/26