本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng),風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括風(fēng)輪、發(fā)電機(jī),風(fēng)輪中含葉片、輪轂、加固件等組成,它有葉片受風(fēng)力旋轉(zhuǎn)發(fā)電、發(fā)電機(jī)機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)等功能,風(fēng)力發(fā)電電源由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、支撐發(fā)電機(jī)組的塔架、蓄電池充電控制器、逆變器、卸荷器、并網(wǎng)控制器、蓄電池組等組成;
2、現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組監(jiān)測(cè)時(shí),通常只進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)或用同樣的監(jiān)測(cè)方式進(jìn)行兩次監(jiān)測(cè),這兩種方式都存在可靠性較差誤報(bào)率較高的情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),用以解決上述提出的至少一項(xiàng)技術(shù)問題。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),包括:
3、數(shù)據(jù)處理模塊,用于對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的歷史環(huán)境數(shù)據(jù)和歷史運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,獲得風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖;
4、機(jī)組異常監(jiān)測(cè)模塊,用于基于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖對(duì)當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并基于當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)判斷出當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期的主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn),并對(duì)主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)監(jiān);
5、遠(yuǎn)程控制模塊,用于基于當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)和主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控結(jié)果,對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控。
6、優(yōu)選的,風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)模塊包括:數(shù)據(jù)處理模塊包括:
7、歷史環(huán)境數(shù)據(jù)獲取模塊,用于獲取每個(gè)風(fēng)電機(jī)組在每個(gè)歷史監(jiān)測(cè)周期運(yùn)行時(shí)的歷史環(huán)境數(shù)據(jù),包括風(fēng)速、風(fēng)向穩(wěn)定性和湍流強(qiáng)度;
8、歷史運(yùn)維數(shù)據(jù)獲取模塊,用于獲取每個(gè)風(fēng)電機(jī)組在每個(gè)歷史監(jiān)測(cè)周期的發(fā)電量和每個(gè)風(fēng)電機(jī)組在每個(gè)歷史監(jiān)測(cè)周期的故障情況;
9、風(fēng)電機(jī)組位置獲取模塊,用于獲取風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中每個(gè)風(fēng)電機(jī)組設(shè)備在風(fēng)電場(chǎng)中的分布位置,生成風(fēng)電機(jī)組位置分布圖;
10、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖生成模塊,用于將每個(gè)風(fēng)電機(jī)組在每個(gè)歷史監(jiān)測(cè)周期運(yùn)行時(shí)的歷史環(huán)境數(shù)據(jù)、每個(gè)風(fēng)電機(jī)組在每個(gè)歷史監(jiān)測(cè)周期的發(fā)電量和每個(gè)風(fēng)電機(jī)組在每個(gè)歷史監(jiān)測(cè)周期的故障情況,標(biāo)記到風(fēng)電機(jī)組位置分布圖中,生成風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖。
11、優(yōu)選的,機(jī)組異常監(jiān)測(cè)模塊包括:
12、一次監(jiān)測(cè)子模塊,用于基于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖對(duì)當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè);
13、復(fù)監(jiān)子模塊,基于當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)判斷出當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期的主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn),并對(duì)主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)監(jiān)。
14、優(yōu)選的,一次監(jiān)測(cè)子模塊包括:
15、數(shù)據(jù)匹配單元,用于將當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖中的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配,確定風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖中與當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)最匹配的且不存在機(jī)組故障情況的兩組環(huán)境數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的歷史發(fā)電量,將其作為判斷發(fā)電量一和判斷發(fā)電量二;
16、發(fā)電異常判斷單元,用于計(jì)算判斷發(fā)電量一和判斷發(fā)電量二的均值,將其作為基準(zhǔn)判斷發(fā)電量,當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際發(fā)電量低于基準(zhǔn)判斷發(fā)電量時(shí),判斷當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)異常。
17、優(yōu)選的,將當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖中的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配包括:
18、計(jì)算當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖中對(duì)應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)之間的相似度:
19、;其中,表示當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖中對(duì)應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)之間的相似度,表示當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的第一種環(huán)境數(shù)據(jù)數(shù)值,表示風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖中對(duì)應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的第一種環(huán)境數(shù)據(jù)數(shù)值,表示環(huán)境數(shù)據(jù)的種類數(shù);
20、對(duì)當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖中對(duì)應(yīng)風(fēng)電機(jī)組的每個(gè)環(huán)境數(shù)據(jù)之間的相似度進(jìn)行從小到大的排序,從中選出風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖中與當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)最匹配的且不存在機(jī)組故障情況的兩組環(huán)境數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的歷史發(fā)電量,將其作為判斷發(fā)電量一和判斷發(fā)電量二。
21、優(yōu)選的,復(fù)監(jiān)子模塊包括:
22、基準(zhǔn)評(píng)估值確定模塊,用于確定對(duì)應(yīng)風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行情況下的最大環(huán)境惡劣程度評(píng)估值、最大發(fā)電性能評(píng)估值、最大故障程度評(píng)估值、最小環(huán)境惡劣程度評(píng)估值、最小發(fā)電性能評(píng)估值和最小故障程度評(píng)估值;
23、評(píng)估值確定模塊,用于將當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境數(shù)據(jù)、發(fā)電量數(shù)據(jù)和故障嚴(yán)重等級(jí)數(shù)據(jù)分別輸入至訓(xùn)練好的環(huán)境惡劣程度評(píng)估模型、發(fā)電性能評(píng)估模型和故障程度評(píng)估模型中,分別獲得當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的環(huán)境惡劣程度評(píng)估值、發(fā)電性能評(píng)估值和故障程度評(píng)估值;
24、判斷圖獲取模塊,以環(huán)境惡劣程度評(píng)估值、發(fā)電性能評(píng)估值和故障程度評(píng)估值分別為橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和豎坐標(biāo)建立空間直角坐標(biāo)系,將當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的最大環(huán)境惡劣程度評(píng)估值、最大發(fā)電性能評(píng)估值和最大故障程度評(píng)估值確定的上限參考點(diǎn)作為每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的上限坐標(biāo)點(diǎn),將當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的最小環(huán)境惡劣程度評(píng)估值、最小發(fā)電性能評(píng)估值和最小故障程度評(píng)估值確定的下限參考點(diǎn)作為每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的下限坐標(biāo)點(diǎn),將每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的上限坐標(biāo)點(diǎn)按照時(shí)序依次連接,并將個(gè)監(jiān)測(cè)周期的下限坐標(biāo)點(diǎn)按照時(shí)序依次連接,獲得基礎(chǔ)判斷圖,基礎(chǔ)判斷圖內(nèi)包括上限連接線和下限連接線;
25、將當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的的環(huán)境惡劣程度評(píng)估值、發(fā)電性能評(píng)估值和故障程度評(píng)估值作為分別為橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和豎坐標(biāo),確定每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的判斷坐標(biāo)點(diǎn),將每個(gè)監(jiān)測(cè)周期的判斷坐標(biāo)點(diǎn)按照時(shí)序依次連接,形成判斷曲線;
26、主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn)判斷單元,用于基于基礎(chǔ)判斷圖和判斷曲線,獲取主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn)。
27、優(yōu)選的,主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn)判斷單元包括:
28、交點(diǎn)確定單元,用于確定判斷曲線與上限連接線和下限連接線的相交點(diǎn);
29、距離確定單元,用于確定相交點(diǎn)前一監(jiān)測(cè)周期和相交點(diǎn)后一監(jiān)測(cè)周期對(duì)應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)到相交點(diǎn)的距離,獲得輔助距離一和輔助距離二;
30、主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn)確定單元,將輔助距離一和輔助距離二中數(shù)值較小的距離對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)周期作為主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn)。
31、優(yōu)選的,遠(yuǎn)程控制模塊包括:
32、數(shù)據(jù)接收與解析子模塊,用于接收來異常監(jiān)測(cè)模塊的數(shù)據(jù),解析并提取出當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)和主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控結(jié)果;
33、狀態(tài)評(píng)估子模塊,用于評(píng)估當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)是否需要進(jìn)行干預(yù);
34、控制策略生成子模塊,用于基于當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估結(jié)果,生成相應(yīng)的控制策略;
35、執(zhí)行器控制子模塊,將生成的控制策略轉(zhuǎn)化為實(shí)際的操作指令,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給風(fēng)電機(jī)組中的相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu);
36、反饋監(jiān)控子模塊,用于收集操作指令執(zhí)行后的反饋信息,驗(yàn)證控制效果,并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整控制策略;
37、操作日志生成子模塊,用于記錄每次操作指令的過程,生成操作日志。
38、與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比,本發(fā)明具備以下有益效果:
39、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)和歷史運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,從而生成風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖,機(jī)組異常監(jiān)測(cè)模塊則基于此綜合數(shù)據(jù)分布圖對(duì)當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并識(shí)別出主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行復(fù)監(jiān),遠(yuǎn)程控制模塊則根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行調(diào)控,本發(fā)明能夠有效提升風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性,減少維護(hù)成本,并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理異常情況;
40、本發(fā)明機(jī)組異常監(jiān)測(cè)模塊通過風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)分布圖對(duì)當(dāng)前監(jiān)測(cè)周期風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行一次監(jiān)測(cè),同時(shí)通過主要異常監(jiān)控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行二次監(jiān)測(cè),能夠更有效地識(shí)別和處理異常情況,提高系統(tǒng)的可靠性和安全性,同時(shí)減少了誤報(bào)。