[發明專利]一種基于結冰等級估計的機組快速啟機控制方法及系統

有效

• 申請號: 202111344768.7
• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN114060213B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 夏祥孟;董帥;黃國燕;王鑌;張貝
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;F03D7/04;F03D80/40
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種基于結冰等級估計的機組快速啟機控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)采用網絡云臺相機實時或定時拍攝機組葉片狀態視頻；

2)構建機組葉片關鍵幀提取網絡，實時分析新采集的機組葉片狀態視頻，提取出機組葉片分別在結冰、正在融冰和非結冰的正常狀態時的機組葉片狀態視頻幀；

3)根據提取的機組葉片狀態視頻幀，構建無監督機組葉片融冰數據集，所述無監督機組葉片融冰數據集包括專家數據集和訓練集；

4)根據所構建的無監督機組葉片融冰數據集，訓練融冰狀態網絡和確定啟機閾值曲線；

5)根據融冰狀態網絡和啟機閾值預測機組葉片融冰狀態，得到KL散度值；

6)根據KL散度值，預測機組的正常啟機時間，進而控制機組快速啟機。

2.根據權利要求1所述的一種基于結冰等級估計的機組快速啟機控制方法，其特征在于，在步驟2)中，具體執行如下操作：

將機組葉片關鍵幀提取網絡的網絡主干設置為Resnet或alexnet深層卷積網絡，將機組葉片關鍵幀提取網絡的輸出設置為單個回歸輸出或二分類輸出；當機組葉片關鍵幀提取網絡的輸出結果為機組葉片狀態視頻幀中機組葉片的角度，則設置角度閾值，當機組葉片的角度小于該角度閾值時，提取出機組葉片分別在結冰、正在融冰和非結冰的正常狀態時的機組葉片狀態視頻幀；當機組葉片關鍵幀提取網絡的輸出結果是對所有機組葉片狀態視頻幀中是否存在葉片的識別，則需要先篩選出存在葉片的機組葉片狀態視頻幀，再使用計算機視覺技術對機組葉片位置進行分析，進而提取出機組葉片分別在結冰、正在融冰和非結冰的正常狀態時的機組葉片狀態視頻幀。

3.根據權利要求2所述的一種基于結冰等級估計的機組快速啟機控制方法，其特征在于，所述計算機視覺技術為幀間差分法、輪廓提取法或光流法。

4.根據權利要求1所述的一種基于結冰等級估計的機組快速啟機控制方法，其特征在于，在步驟3)中，具體執行如下操作：

構建專家數據集：

P＝{T_i,V_i,B_i,S_i,M_i,F_i|i＝1,2,…}

T_i＝[t₁,t₂,…]

V_i＝[v₁,v₂,…]

M_i＝[m₁,m₂,…]

其中，F_i＝0時表示機組葉片未結冰，F_i＝1時表示機組葉片已結冰，T_i為時間t的序列，V_i為風速v的序列，S_i為發電機/葉輪轉速ω、轉矩τ和變槳角度β的序列，M_i為機組葉片分別在結冰、正在融冰和非結冰的正常狀態時的所有機組葉片狀態視頻幀的集合，i為常數；

構建訓練集：

計算風速v的序列V_i的風速均值并依據風速均值/對專家數據集進行排序；取任意兩組數據的風速均值/和/其中i＝1,2,…，j＝1,2,…且j≠i，若兩組數據的風速均值/和/的差值不大于ε，即/且兩組數據均為非結冰狀態或其中一組數據為非結冰狀態，即F_i+F_j＜2時，則這兩組數據構建為一個訓練樣本訓練集Q＝{Q_k}，其中k為常數，ε為常數,M_j為機組葉片分別在結冰、正在融冰和非結冰的正常狀態時的所有機組葉片狀態視頻幀的集合,S_j為發電機/葉輪轉速ω、轉矩τ和變槳角度β的序列。