[發(fā)明專利]一種基于認(rèn)知計(jì)算的風(fēng)電故障運(yùn)維管理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011037144.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN112163680A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瀟丹;段斌;吳俊峰;劉昌杰;陳月平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/00
• 分類號(hào): G06Q10/00;G06Q50/06;G06K9/62;G06F30/23
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 陳偉

本發(fā)明公開了一種基于認(rèn)知計(jì)算的風(fēng)電故障運(yùn)維管理方法，包括以下步驟：對(duì)風(fēng)電機(jī)組定子匝間短路故障進(jìn)行特征分析；針對(duì)特征分析的結(jié)果，基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建立風(fēng)電故障運(yùn)維認(rèn)知計(jì)算模型；實(shí)時(shí)采集運(yùn)維人員的行為動(dòng)作和情感狀態(tài)信號(hào)；將采集的行為動(dòng)作和情感狀態(tài)信號(hào)送入風(fēng)電故障運(yùn)維認(rèn)知計(jì)算模型中，運(yùn)用馬爾科夫鏈蒙特卡洛方法迭代貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，得到運(yùn)維人員的認(rèn)知結(jié)果。本發(fā)明在運(yùn)維人員能力評(píng)定中考慮了情感因素，以應(yīng)對(duì)風(fēng)機(jī)維修的極端惡劣條件，通過參考風(fēng)電故障運(yùn)維認(rèn)知計(jì)算模型，電力企業(yè)能夠更加高效地進(jìn)行人員派遣，切實(shí)降低運(yùn)維成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)電領(lǐng)域，特別涉及一種基于認(rèn)知計(jì)算的風(fēng)電故障運(yùn)維管理方法。

背景技術(shù)

風(fēng)能作為清潔能源的典型代表，近年來發(fā)展迅速，風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量及復(fù)雜程度不斷增大，使得運(yùn)維任務(wù)也越來越復(fù)雜，風(fēng)電場(chǎng)大多分布在遠(yuǎn)離人群的偏遠(yuǎn)地區(qū)，機(jī)艙的高度在65米左右，給風(fēng)電運(yùn)維的難度和成本均帶來了巨大挑戰(zhàn)，容易因運(yùn)維人員水平不一導(dǎo)致發(fā)電損失甚至人身安全問題。風(fēng)機(jī)事故中因運(yùn)維不當(dāng)導(dǎo)致的事故占比高達(dá)32.5％，由此可見對(duì)于運(yùn)維人員的認(rèn)知計(jì)算非常重要，準(zhǔn)確的認(rèn)知計(jì)算是運(yùn)維管理的先決條件，運(yùn)維人員的規(guī)范是高效運(yùn)維的重要因素之一，同時(shí)也是風(fēng)電運(yùn)維后市場(chǎng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

文獻(xiàn)“電力系統(tǒng)操作人因可靠性分析及其數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)研究”提出了時(shí)間相關(guān)型、過程相關(guān)型、應(yīng)急相關(guān)型三種場(chǎng)景下的人為可靠性分析方法，可以量化人為失誤的概率；文獻(xiàn)“考慮人為因素的基于隱馬爾科夫的設(shè)備強(qiáng)迫停運(yùn)率模型”同樣在以上三種場(chǎng)景下運(yùn)用隱馬爾科夫判別設(shè)備強(qiáng)波停運(yùn)中的人為因素；文獻(xiàn)“人為失誤對(duì)保護(hù)系統(tǒng)可靠性的影響”基于狀態(tài)維修環(huán)境，運(yùn)用了人為失誤率預(yù)測(cè)技術(shù)(THERP)、人員認(rèn)知可靠性模型技術(shù)(HCR)以及Markov方法分析了人為失誤對(duì)保護(hù)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的影響；這些文獻(xiàn)都對(duì)分析電力系統(tǒng)中人為因素及其影響做出了有益分析，但并未提出切實(shí)有效的解決辦法，并且這些前期研究都未將運(yùn)維人員的情感狀態(tài)考慮在內(nèi)，忽略了極端情況下情感狀態(tài)對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)作業(yè)效果的影響，業(yè)內(nèi)對(duì)于多維度考量運(yùn)維人員的認(rèn)知計(jì)算也鮮有討論。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種算法簡(jiǎn)單、可靠性高的基于認(rèn)知計(jì)算的風(fēng)電故障運(yùn)維管理方法。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是：一種基于認(rèn)知計(jì)算的風(fēng)電故障運(yùn)維管理方法，包括以下步驟：

步驟一：對(duì)風(fēng)電機(jī)組定子匝間短路故障進(jìn)行特征分析；

步驟二：針對(duì)特征分析的結(jié)果，基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建立風(fēng)電故障運(yùn)維認(rèn)知計(jì)算模型；

步驟三：實(shí)時(shí)采集運(yùn)維人員的行為動(dòng)作和情感狀態(tài)信號(hào)；

步驟四：將采集的行為動(dòng)作和情感狀態(tài)信號(hào)送入風(fēng)電故障運(yùn)維認(rèn)知計(jì)算模型中，運(yùn)用馬爾科夫鏈蒙特卡洛方法迭代貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，得到運(yùn)維人員的認(rèn)知結(jié)果。

上述基于認(rèn)知計(jì)算的風(fēng)電故障運(yùn)維管理方法，所述步驟一中，特征分析包括電氣特征參數(shù)分析和機(jī)械特征參數(shù)分析；

電氣特征參數(shù)分析如下：

正常情況下，定子繞組漏抗X_σ的計(jì)算公式為：

其中f為頻率，μ₀＝4π×10^-7為真空磁導(dǎo)率，N₁是每相串聯(lián)匝數(shù)，p為極對(duì)數(shù)，q為每極每相槽數(shù)，l_ef為電樞軸向計(jì)算長(zhǎng)度，∑λ為槽比漏磁導(dǎo)、諧波比漏磁導(dǎo)、齒頂比漏磁導(dǎo)、端部比漏磁導(dǎo)之和；在d,q坐標(biāo)軸下分析，定子電壓及磁鏈方程為：