Método de monitorización de estado de una turbina eólica, que comprende las etapas de:

- capturar datos de medición que van a evaluarse y parámetros de estado de funcionamiento;

- seleccionar un subconjunto de parámetros de estado de funcionamiento de los parámetros de estado de funcionamiento capturados;

caracterizado por

- calcular un conjunto de n momentos de caracterización basándose en el subconjunto seleccionado de parámetros de estado de funcionamiento;

- proporcionar un espacio n-dimensional finito representando cada una de las n dimensiones posibles valores para uno de los momentos de caracterización, estando subdividido el espacio n-dimensional en varios compartimentos, en el que cada compartimiento representa un intervalo n-dimensional definido por n intervalos unidimensionales, representando cada uno de los n intervalos unidimensionales un intervalo en una de las n dimensiones, y en el que cada compartimento define un intervalo aceptable para el conjunto de n momentos de caracterización;

- determinar si el conjunto de momentos de caracterización calculados pertenece a uno de los compartimentos;

- aceptar el conjunto de momentos de caracterización y datos de medición si se detecta que el conjunto de momentos de caracterización calculados pertenece a uno de los compartimentos.

Método y sistema de monitorización de estado de turbina eólica Esta invención se refiere a un método de monitorización de estado de una turbina eólica, y por tanto a un sistema de monitorización de estado de turbina eólica.

Con el fin de detectar irregularidades durante el funcionamiento de una turbina eólica y para desencadenar un estado de alarma basándose en la irregularidad detectada, los sistemas de monitorización de turbina eólica del estado de la técnica obtienen valores de medición de diversas clases y evalúan los valores así obtenidos para determinar si se satisface un estado de alarma predefinido.

El sistema propuesto en la memoria descriptiva de la patente europea EP 1 531 376 B1 comienza a capturar valores de medición de entrada siempre y cuando las variables de funcionamiento predeterminadas de la turbina eólica estén dentro de un determinado intervalo de funcionamiento predeterminado, recibiéndose dichas variables de funcionamiento del sistema de control de la turbina eólica. Tal captación de datos con la aparición de estados predeterminados se describe a menudo como captura desencadenada o mediciones desencadenadas.

Sin embargo, cuando comienza la captura de datos una vez que se ha cumplido un estado de desencadenamiento especificado previamente, la captura de datos puede verse afectada porque los datos entrantes se vuelven inestables durante el tiempo de captura pretendido. Tal inestabilidad de los valores capturados puede implicar cambios repentinos de los parámetros de funcionamiento de la turbina eólica. El sistema propuesto en la memoria descriptiva de la patente europea mencionada anteriormente detecta si cualquiera de las variables de funcionamiento medidas varía durante toda la captura de señales más allá de un límite inferior o superior predefinido, y, si es así, aborta la captura y desecha los datos capturados. Una consecuencia de esto es que debe comenzarse de nuevo el procedimiento de captura tan pronto se cumpla de nuevo el estado de desencadenamiento y además que se pierde información valiosa al desechar los datos registrados.

Publicación de solicitud de patente estadounidense

El documento US 2003/0200014 A1 se refiere a la necesidad de diferentes umbrales de alarma dependiendo de los parámetros de funcionamiento del dispositivo monitorizado. Se realiza una observación similar con respecto a turbinas eólicas en Orbit 2Q04, págs. 21-27. El documento US 2007/0140847 describe un sistema para monitorizar turbinas eólicas.

Por tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un método de monitorización de estado de una turbina eólica que evite la pérdida de datos de entrada que podrían usarse para una monitorización de estado válida incluso cuando se producen intervalos de tiempo temporales de datos de entrada inestables, y por tanto un sistema de monitorización de estado de turbina eólica.

Este objeto se logra mediante el contenido de la reivindicación 1 ó 15.

La invención según la reivindicación 1 es un método de monitorización de estado de una turbina eólica, que comprende las etapas de:

- capturar datos de medición que van a evaluarse y parámetros de estado de funcionamiento;

- seleccionar un subconjunto de parámetros de estado de funcionamiento de los parámetros de estado de funcionamiento capturados;

- calcular un conjunto de n momentos de caracterización basándose en el subconjunto seleccionado de parámetros de estado de funcionamiento;

- proporcionar un espacio n-dimensional finito representando cada una de las n dimensiones posibles valores para uno de los momentos de caracterización, estando subdividido el espacio n-dimensional en varios compartimentos, en el que cada compartimento representa un intervalo n-dimensional definido por n intervalos unidimensionales representando cada uno de los n intervalos unidimensionales un intervalo en una de las n dimensiones, y en el que cada compartimento define un intervalo aceptable para el conjunto de n momentos de caracterización;

- determinar si el conjunto de momentos de caracterización calculados pertenece a uno de los compartimentos;

- aceptar el conjunto de momentos de caracterización y datos de medición (normalmente procesados) si se detecta que el conjunto de momentos de caracterización pertenece a uno de los compartimentos. Además, puede proporcionarse al menos un índice para cada compartimento y los datos de medición capturados y los momentos de caracterización pueden marcarse con el índice, o índices, del compartimento al que pertenece el conjunto de momentos de caracterización aceptados.

Al calcular momentos de caracterización del subconjunto de parámetros de estado de funcionamiento y luego al determinar si los momentos de caracterización calculados se ajustan a cualquiera de los compartimentos (es decir, un único de los compartimentos) , se establece que incluso cuando los parámetros de funcionamiento experimentan cambios rápidos, aún pueden usarse los datos capturados procedentes de los diversos sensores siempre que puedan correlacionarse con los momentos de caracterización y por tanto asignarse a su compartimento respectivo. De esta manera, se evita desechar datos capturados que podrían haberse usado para la monitorización de estado, y de hecho con el presente método se usan todos los datos que se ajustan al compartimento correcto para la monitorización de estado.

Otro efecto técnico de esto es que los datos de medición capturados no tienen que correlacionarse necesariamente en el tiempo, sino que pueden originarse de tiempos de medición diferentes. Con el presente método (y sistema) , simplemente se requiere que los momentos de caracterización asociados con los datos de medición capturados se ajusten al mismo compartimento.

Por tanto, el presente método permite usar cualquier conjunto válido de datos de medición capturados, que pueden seleccionarse de una captura continua de datos de medición. Tan pronto como el conjunto de valores de datos de medición capturados se ajusta a uno (cualquiera) solo de los compartimentos, los datos pueden usarse para una evaluación adicional y la generación de alarmas. Se vuelve innecesario desechar datos valiosos.

La invención puede realizarse tal como se facilita en las reivindicaciones haciendo referencia de nuevo a la reivindicación 1 y/o tal como se facilita en la realización detallada.

Por ejemplo, en caso de que se determine que los momentos de caracterización no pertenecen a uno de los compartimentos, la etapa de determinar si el conjunto de momentos de caracterización calculados pertenece a uno de los compartimentos puede realizarse de nuevo en un punto del tiempo posterior, es decir con momentos de caracterización que se basan en un subconjunto seleccionado posteriormente de parámetros de estado de funcionamiento. Por tanto, se establece que la monitorización siempre se basa en un conjunto de datos sólidos, y que el sistema reintenta obtener automáticamente un conjunto de datos apropiado en caso de falta temporal de datos válidos.

Adicional o alternativamente, en caso de que se determine que los momentos de caracterización sí pertenecen a uno de los compartimentos, se determina si los datos de medición que han experimentado una o más etapas de procesamiento (denominados más adelante datos de medición procesados) y los momentos de caracterización van a almacenarse en un almacenamiento a largo plazo. La etapa de determinar si van a almacenarse los datos de medición procesados y los momentos de caracterización en un almacenamiento a largo plazo puede comprender una etapa de detectar si un estado de alarma ha cambiado con respecto al estado de alarma de los datos de medición procesados y los momentos de caracterización contenidos en el almacenamiento a largo plazo y la etapa de almacenar los datos de medición procesados y los momentos de caracterización en el almacenamiento a largo plazo si se detecta que el estado de alarma ha cambiado. Adicional o alternativamente, la etapa de determinar si van a almacenarse los datos de medición procesados y los momentos de caracterización en un almacenamiento a largo plazo puede comprender la etapa de determinar si ha pasado un tiempo dado desde el último almacenamiento de datos de medición procesados y momentos de caracterización en el almacenamiento a largo plazo y la etapa de almacenar los datos de medición procesados y los momentos de caracterización en el almacenamiento a largo plazo si se detecta que ha pasado el tiempo dado. La etapa de determinar si ha pasado un tiempo dado desde el último almacenamiento de datos de medición... [Seguir leyendo]

1. Método de monitorización de estado de una turbina eólica, que comprende las etapas de:

- capturar datos de medición que van a evaluarse y parámetros de estado de funcionamiento;

- seleccionar un subconjunto de parámetros de estado de funcionamiento de los parámetros de estado de funcionamiento capturados; caracterizado por

- calcular un conjunto de n momentos de caracterización basándose en el subconjunto seleccionado de parámetros de estado de funcionamiento;

- proporcionar un espacio n-dimensional finito representando cada una de las n dimensiones posibles valores para uno de los momentos de caracterización, estando subdividido el espacio n-dimensional en varios compartimentos, en el que cada compartimiento representa un intervalo n-dimensional definido por n intervalos unidimensionales, representando cada uno de los n intervalos unidimensionales un intervalo en una de las n dimensiones, y en el que cada compartimento define un intervalo aceptable para el conjunto de n momentos de caracterización;

- determinar si el conjunto de momentos de caracterización calculados pertenece a uno de los compartimentos;

- aceptar el conjunto de momentos de caracterización y datos de medición si se detecta que el conjunto de momentos de caracterización calculados pertenece a uno de los compartimentos.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque al menos se proporciona un índice para cada compartimento y se marca el resultado de la evaluación de datos de medición capturados con el índice, o índices, del compartimento al que pertenece el conjunto de momentos de caracterización aceptados.

3. Método según la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, caracterizado porque, en caso de que se determine que los momentos de caracterización no pertenecen a uno de los compartimentos, se realiza de nuevo la etapa de determinar si el conjunto de momentos de caracterización calculados pertenece a uno de los compartimentos en un punto del tiempo posterior.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, en caso de que se determine que los momentos de caracterización sí pertenecen a uno de los compartimentos, se determina si van a almacenarse datos de medición procesados y momentos de caracterización en un almacenamiento a largo plazo.

5. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque la etapa de determinar si van a almacenarse los datos de medición procesados y los momentos de caracterización en un almacenamiento a largo plazo comprende una etapa de detectar si un estado de alarma ha cambiado con respecto a los datos de medición procesados y los momentos de caracterización contenidos en el almacenamiento y la etapa de almacenar los datos de medición procesados y los momentos de caracterización si se detecta que el estado de alarma ha cambiado.

6. Método según la reivindicación 4 o la reivindicación 5, caracterizado porque la etapa de determinar si van a almacenarse los datos de medición procesados y los momentos de caracterización en un almacenamiento a largo plazo comprende la etapa de determinar si ha pasado un tiempo dado desde el último almacenamiento de datos de medición procesados y momentos de caracterización en el almacenamiento a largo plazo y la etapa de almacenar los datos de medición procesados y los momentos de caracterización si se detecta que ha pasado el tiempo dado.

7. Método según la reivindicación 5 y la reivindicación 6, caracterizado porque la etapa de determinar si ha pasado un tiempo dado desde el último almacenamiento de datos de medición procesados en el almacenamiento a largo plazo se realiza sólo si se detecta que el estado de alarma no ha cambiado.

8. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los datos de medición y los parámetros de estado de funcionamiento se capturan de manera continua.

9. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los datos de medición capturados y los parámetros de estado de funcionamiento comprenden datos de medición procedentes de un sistema de monitorización de estado, un valor de medición de vibración y/o un valor de medición de extensómetro y/o un valor de medición de velocidad del viento y/o un valor de velocidad de rotación del rotor y/o un valor de energía generada y/o un valor de medición de temperatura y/o un valor de medición representativo de la cantidad de partículas de metal detectadas en el aceite lubricante de la turbina eólica.

10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se selecciona un método de evaluación para los datos de medición capturados y los parámetros de estado de funcionamiento basándose en la evaluación de una definición de reglas.

11. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque un repositario de definiciones de reglas contiene al menos una expresión de regla y porque la expresión de regla define el tipo de método de evaluación y/o el tiempo de evaluación de los datos de medición capturados y/o la frecuencia de evaluación de los datos de medición capturados y/o el tipo de datos que van a usarse para evaluar los datos de medición capturados y/o la cantidad de datos que van a usarse para evaluar los datos de medición capturados.

12. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el cálculo de un momento de caracterización comprende calcular una raíz cuadrática media y/o un valor medio de los parámetros de estado de funcionamiento.

13. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por la evaluación de los datos de medición capturados, comprendiendo la evaluación procesar los datos de medición capturados y comparar los datos de medición procesados con datos de medición procesados previamente asociados con momentos de caracterización que pertenecen al mismo compartimento.

14. Sistema de monitorización de turbina eólica para el método de monitorización de estado de una turbina eólica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende una memoria o memoria intermedia y una unidad de procesamiento,

caracterizado porque

- la memoria o memoria intermedia comprende varios datos de medición capturados y procesados y parámetros de funcionamiento capturados, y varios compartimentos; y

- la unidad de procesamiento se configura para llevar a cabo las etapas del método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.