[發明專利]一種風電機組發電機性能評估及預警方法

在審

• 申請號: 202011149547.X
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112598210A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 曹欣;譚建鑫;彭效然;李雪松;黎燕航;李琰
• 申請（專利權）人: 河北新天科創新能源技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G08B21/18
• 代理公司: 上海驍象知識產權代理有限公司 31315
• 代理人: 趙俊寅

一種風電機組發電機性能評估及預警方法，包括以下步驟：選擇一臺發電機A作為參考發電機，確定參數基準；確定標準工況即有效數據范圍；排除不同風機、不同時間段內艙內溫度對繞組的影響，得到有功功率與繞組溫升的變化曲線；將繞組溫度上升階段到平衡狀態區間段進行分割，計算標準工況下每段時間內繞組溫升的梯度變化；通過對比待評估發電機B與參考基準來評估該發電機的性能狀態，通過對比待評估發電機B不同時間段內的溫升梯度，評估該發電機的性能變化趨勢。本發明克服了現有技術的不足，通過自動化程序計算繞組溫升過程的梯度并與參考風機進行對比，來反映發電機的性能狀況或者在某段時間內同該發電機的性能狀況變化趨勢。

技術領域

本發明涉及風電機組性能技術領域，具體涉及一種風電機組發電機性能評估及預警方法。

背景技術

發電機作為風電機組的主要零部件，其性能直接影響到風電機組的發電量，進而影響到風電業主的生產效益。由于風機一般處于較為惡劣的環境中，加上老舊機組設計方面存在一定不合理性，以及運維不到位等因素影響，發電機性能難免會逐漸變差，甚至會產生故障（溫度過高、轉子損壞等），如果發電機長期處于高溫狀態，對發電機、散熱系統等都存在較大程度傷害，嚴重時不得不進行下架處理，對發電量造成巨大損失。因此如何對發電機性能進行有效評估并進行預警對于發電機運維至關重要。

現有的評估及預警方法包括：閾值法（通過設定溫度運行上限對過溫進行預警）、平均值中位數統計對比法（通過統計一段時間內運行溫度的平均值或者中位數與全場風機數據進行對比）、智能算法預測（通過歷史數據及智能算法，對目標參數進行預測，然后進行殘差分析）。

閾值法使用簡單，但只能簡單設置上下限，不能進行動態調整，閾值的設置也依賴于人員的經驗，缺乏數據理論支撐。平均值、中位數對比法能夠動態掌握發電機歷史運行狀態，但結果單一，不能精確對發電機性能進行評估，而且受不同工況的影響較大，容易產生誤判，甚至會出現延遲報警問題；智能算法能很好的對目標參數進行預測，但研究對象仍然是絕對數值（例如發電機絕對溫度，軸承絕對溫度），容易受到環境工況影響，而且對于變化趨勢不能有效進行預判。

無論是閾值法還是智能算法，只能暫時解決故障問題，而對于發電機運行狀態并不了解。如果不能有效對發電機性能進行有效評估，就不能了解發電機的運行狀況及趨勢，也就無法準確對發電機進行預警，從而也就不能做到預防性維護、預防性更換。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種風電機組發電機性能評估及預警方法，克服了現有技術的不足，設計合理，通過自動化程序計算繞組溫升過程的梯度并與參考風機進行對比，來反映發電機的性能狀況或者在某段時間內同該發電機的性能狀況變化趨勢。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種風電機組發電機性能評估及預警方法，包括以下步驟：

步驟1：選擇一臺發電機A作為參考發電機，確定參數基準；

步驟2：確定標準工況即有效數據范圍，在此工況下，發電機溫度會持續升高然后達到穩定狀態；

步驟3：排除不同風機、不同時間段內艙內溫度對繞組的影響，得到有功功率與繞組溫升的變化曲線；

步驟4：將繞組溫度上升階段到平衡狀態區間段進行分割，計算標準工況下每段時間內繞組溫升的梯度變化；

步驟5：通過對比待評估發電機B與參考基準來評估該發電機的性能狀態，通過對比待評估發電機B不同時間段內的溫升梯度，評估該發電機的性能變化趨勢。

優選地，所述步驟2中的有效數據范圍包括有功功率范圍、艙內溫度范圍、連續滿發時長、連續停機時長。

優選地，所述步驟4將繞組溫度上升階段到平衡狀態區間段進行分割，計算標準工況下每段時間內繞組溫升的梯度變化；具體包括以下步驟：

步驟41：從數據庫中導入發電機在T時間段內的SCADA數據，具體選取SCADA數據中與發電機溫度相關的數據；