[發(fā)明專利]一種兆瓦級永磁直驅(qū)風力發(fā)電機電氣設備劣化程度識別方法

在審

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• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN114691747A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設計）人: 楊宏宇;高新亭;張佐輝;李陽;葛越;袁秋實
• 申請（專利權）人: 上海博英信息科技有限公司
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F16/25;G06F30/20;G06Q50/06
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種兆瓦級永磁直驅(qū)風力發(fā)電機電氣設備劣化程度識別方法，包括以下內(nèi)容：采集SCADA系統(tǒng)電氣設備相關運行數(shù)據(jù)，計算數(shù)據(jù)項與電氣設備相關系數(shù)，提取相關系數(shù)大于0.6的數(shù)據(jù)項作為電氣設備的特征參數(shù)；考慮正常工況且同一時間維度下，特征參數(shù)的映射結果，將各個特征參數(shù)的相關系數(shù)映射到[0,1]區(qū)間，得到其權重，計算各特征參數(shù)映射結果與權重乘積和，得到電氣設備的劣化度；考慮平穩(wěn)序列和非平穩(wěn)序列，搭建劣化趨勢預測模型，預測電氣設備未來一年劣化程度。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術對兆瓦級永磁直驅(qū)風力發(fā)電機電氣設備劣化程度方面應用不足的情況，提出一種兆瓦級永磁直驅(qū)風力發(fā)電機電氣設備劣化程度識別方法，有助于掌握電氣設備劣化程度與劣化趨勢，合理安排檢修計劃，避免“過維修”與“欠維修”問題，提高風機的發(fā)電效益。

技術領域

本發(fā)明涉及的是一種風電技術領域的劣化程度識別技術，是對兆瓦級永磁直 驅(qū)風力發(fā)電機的電氣設備劣化程度識別、劣化趨勢預測的技術。

背景技術

據(jù)統(tǒng)計，兆瓦級永磁直驅(qū)風力發(fā)電機故障中，電氣設備的故障造成的故障停 機占比較大，如發(fā)電機溫度過高等失效問題，一旦發(fā)生故障或失效，將直接影響 整個機組的安全穩(wěn)定運行。兆瓦級永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組外部工作環(huán)境一般處于 戶外高溫、高濕、鹽霧當中，機組運行中還會受到交變的電磁干擾、網(wǎng)側(cè)電氣量 的劇烈波動、控制電路人為誤操作等情況都可能引起電氣設備不同程度的失效。 多數(shù)情況下電氣設備未徹底損壞，只是局部劣化，系統(tǒng)運行依然良好，這樣電氣 設備損壞不易被發(fā)現(xiàn)，日常維護過程中也容易忽略該部位，一旦電氣設備進一步 劣化造成故障甚至事故，會耗費大量的人力物力進行搶修。

提前掌握兆瓦級永磁直驅(qū)風力發(fā)電機電氣設備的劣化程度和劣化趨勢，了解 風電機組狀態(tài)，在可預知情況下合理安排檢修，有助于提高整機的可靠性和利用 率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種兆瓦級永磁直驅(qū)風力發(fā)電機電氣設備劣化程度識別方法，基 于SCADA系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，運用大數(shù)據(jù)分析方法，分析兆瓦級永磁直驅(qū)風力發(fā)電 機電氣設備劣化程度，構建劣化模型，預測未來一年電氣設備劣化趨勢。

本發(fā)明提供的一種兆瓦級永磁直驅(qū)風力發(fā)電機電氣設備劣化程度識別方法， 具體步驟如下：

(1)數(shù)據(jù)采集：從SCADA系統(tǒng)中抽取電氣設備相關溫度方面、電網(wǎng)方面、 風況方面等運行數(shù)據(jù)。

(2)特征參數(shù)提取：計算從抽取的電氣設備相關溫度方面、電網(wǎng)方面、風 況方面等運行數(shù)據(jù)與電氣設備的相關系數(shù)，提取相關系數(shù)較大的特征參數(shù)。

(3)歷史參數(shù)分析：考慮不同工況，確定風機正常運行的區(qū)間，分析風電 機組電氣設備歷史特征參數(shù)情況。

(4)劣化趨勢預測模型建立：搭建時間序列劣化趨勢預測模型，預測風電 機組電氣設備未來一年劣化趨勢。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供一種兆瓦級永磁直驅(qū)風力發(fā)電機電氣設備劣化 程度識別方法，利用SCADA系統(tǒng)監(jiān)測的電氣設備相關大數(shù)據(jù)，搭建劣化趨勢預 測模型，識別電氣設備劣化程度，避免故障停機造成的損失，提高風電場的發(fā)電 效益。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作詳細說明，本發(fā)明的具體實施過程如圖 1所示：

(1)數(shù)據(jù)采集：對SCADA系統(tǒng)整體監(jiān)測模塊進行梳理，采用ETL技術抽 取與風電機組電氣設備相關的溫度數(shù)據(jù)、風況數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)等。

(2)特征參數(shù)提取：計算溫度、風況、電網(wǎng)等數(shù)據(jù)與風機電氣設備的相關 系數(shù)，選擇相關系數(shù)大于0.6的因素作為風機電氣設備的特征參數(shù)，相關系數(shù)公 式如下所示：

其中，Cov(X，Y)為X與Y的協(xié)方差，Var[X]為X的方差，Var[Y]為Y的方 差。