本發(fā)明涉及風(fēng)電機(jī)組，并且更具體地，涉及一種用于風(fēng)電機(jī)組的健康監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著可再生能源的重要性日益凸顯，風(fēng)能作為一種清潔、可再生的能源來源，得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電已成為全球范圍內(nèi)一種常見的發(fā)電方式，而風(fēng)電機(jī)組作為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心組成部分，在能源產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2、然而，由于風(fēng)能資源的不穩(wěn)定性和風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性，風(fēng)電機(jī)組面臨著多種潛在的故障和性能問題，這些問題可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)時(shí)間的增加、維護(hù)成本的提高以及能源生產(chǎn)效率的降低。因此，對(duì)風(fēng)電機(jī)組的健康狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和準(zhǔn)確診斷成為了提高風(fēng)電系統(tǒng)可靠性和運(yùn)行效率的關(guān)鍵。

3、目前，風(fēng)電機(jī)組的健康監(jiān)測(cè)主要依賴于傳統(tǒng)的基于傳感器數(shù)據(jù)和物理模型的監(jiān)測(cè)方法。這些方法雖然能夠提供一定程度的監(jiān)測(cè)和診斷能力，但往往受限于數(shù)據(jù)獲取困難、計(jì)算復(fù)雜度高、實(shí)時(shí)性差等問題。此外，傳統(tǒng)方法往往局限于特定的故障類型或特定的運(yùn)行條件，難以全面有效地監(jiān)測(cè)和診斷風(fēng)電機(jī)組的健康狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種用于風(fēng)電機(jī)組的健康監(jiān)測(cè)方法，包括：

2、獲取風(fēng)電機(jī)組的scada數(shù)據(jù)，對(duì)所述scada數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化操作，對(duì)所述初始化操作后的scada數(shù)據(jù)進(jìn)行工況識(shí)別和分類，得到分類數(shù)據(jù)；

3、基于分類數(shù)據(jù)中的風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行工況的scada數(shù)據(jù)，構(gòu)建正常行為模型，并基于正常行為模型，構(gòu)建健康指數(shù)模型；

4、實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的分類數(shù)據(jù)，將所述分類數(shù)據(jù)輸入至所述正常行為模型和健康指數(shù)模型，基于所述正常行為模型和健康指數(shù)模型，根據(jù)所述分類數(shù)據(jù)輸出所述目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的健康指數(shù)，基于所述健康指數(shù)，對(duì)所述目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的健康進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

5、可選的，對(duì)所述scada數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化操作，包括：

6、對(duì)所述scada數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑化處理；

7、對(duì)scada數(shù)據(jù)的每一列特征進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

8、對(duì)scada數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間切片化處理。

9、可選的，識(shí)別的工況，包括：正常運(yùn)行工況，開機(jī)工況和停機(jī)工況。

10、可選的，分類數(shù)據(jù)，包括：

11、正常運(yùn)行工況的scada數(shù)據(jù)，開機(jī)工況的scada數(shù)據(jù)和停機(jī)工況的scada數(shù)據(jù)。

12、可選的，基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)特征間的關(guān)系以及數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)或數(shù)據(jù)重構(gòu)，根據(jù)風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行工況的scada數(shù)據(jù)，構(gòu)建正常行為模型；

13、所述正常行為模型的輸出為輸入值的預(yù)測(cè)值或重構(gòu)殘差值。

14、可選的，基于正常行為模型輸出的重構(gòu)殘差值構(gòu)建健康指數(shù)模型。

15、再一方面，本發(fā)明還提出了一種用于風(fēng)電機(jī)組的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

16、數(shù)據(jù)單元，用于獲取風(fēng)電機(jī)組的scada數(shù)據(jù)，對(duì)所述scada數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化操作，對(duì)所述初始化操作后的scada數(shù)據(jù)進(jìn)行工況識(shí)別和分類，得到分類數(shù)據(jù)；

17、模型單元，用于基于分類數(shù)據(jù)中的風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行工況的scada數(shù)據(jù)，構(gòu)建正常行為模型，并基于正常行為模型，構(gòu)建健康指數(shù)模型；

18、監(jiān)測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的分類數(shù)據(jù)，將所述分類數(shù)據(jù)輸入至所述正常行為模型和健康指數(shù)模型，基于所述正常行為模型和健康指數(shù)模型，根據(jù)所述分類數(shù)據(jù)輸出所述目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的健康指數(shù)，基于所述健康指數(shù)，對(duì)所述目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的健康進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

19、可選的，對(duì)所述scada數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化操作，包括：

20、對(duì)所述scada數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑化處理；

21、對(duì)scada數(shù)據(jù)的每一列特征進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；

22、對(duì)scada數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間切片化處理。

23、可選的，識(shí)別的工況，包括：正常運(yùn)行工況，開機(jī)工況和停機(jī)工況。

24、可選的，分類數(shù)據(jù)，包括：

25、正常運(yùn)行工況的scada數(shù)據(jù)，開機(jī)工況的scada數(shù)據(jù)和停機(jī)工況的scada數(shù)據(jù)。

26、可選的，基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)特征間的關(guān)系以及數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)或數(shù)據(jù)重構(gòu)，根據(jù)風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行工況的scada數(shù)據(jù)，構(gòu)建正常行為模型；

27、所述正常行為模型的輸出為輸入值的預(yù)測(cè)值或重構(gòu)殘差值。

28、可選的，基于正常行為模型輸出的重構(gòu)殘差值構(gòu)建健康指數(shù)模型。

29、再一方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括：一個(gè)或多個(gè)處理器；

30、處理器，用于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)程序；

31、當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上述所述的方法。

32、再一方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上述所述的方法。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

34、本發(fā)明提供了一種用于風(fēng)電機(jī)組的健康監(jiān)測(cè)方法，包括：獲取風(fēng)電機(jī)組的scada數(shù)據(jù)，對(duì)所述scada數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化操作，對(duì)所述初始化操作后的scada數(shù)據(jù)進(jìn)行工況識(shí)別和分類，得到分類數(shù)據(jù)；基于分類數(shù)據(jù)中的風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行工況的scada數(shù)據(jù)，構(gòu)建正常行為模型，并基于正常行為模型，構(gòu)建健康指數(shù)模型；實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的分類數(shù)據(jù)，將所述分類數(shù)據(jù)輸入至所述正常行為模型和健康指數(shù)模型，基于所述正常行為模型和健康指數(shù)模型，根據(jù)所述分類數(shù)據(jù)輸出所述目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的健康指數(shù)，基于所述健康指數(shù)，對(duì)所述目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的健康進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本發(fā)明方法具有高效、準(zhǔn)確、可靠、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，對(duì)于提升風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行效率和安全性具有重要意義。

技術(shù)特征：

1.一種用于風(fēng)電機(jī)組的健康監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健康監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)所述scada數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化操作，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健康監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，識(shí)別的工況，包括：正常運(yùn)行工況，開機(jī)工況和停機(jī)工況。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健康監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，分類數(shù)據(jù)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健康監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)特征間的關(guān)系以及數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)或數(shù)據(jù)重構(gòu)，根據(jù)風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行工況的scada數(shù)據(jù)，構(gòu)建正常行為模型；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的健康監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，基于正常行為模型輸出的重構(gòu)殘差值構(gòu)建健康指數(shù)模型。

7.一種用于風(fēng)電機(jī)組的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述對(duì)所述scada數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化操作，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，識(shí)別的工況，包括：正常運(yùn)行工況，開機(jī)工況和停機(jī)工況。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，分類數(shù)據(jù)，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，基于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)特征間的關(guān)系以及數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)或數(shù)據(jù)重構(gòu)，根據(jù)風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行工況的scada數(shù)據(jù)，構(gòu)建正常行為模型；

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，基于正常行為模型輸出的重構(gòu)殘差值構(gòu)建健康指數(shù)模型。

13.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括：

14.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，其上存有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于風(fēng)電機(jī)組的健康監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，屬于風(fēng)電機(jī)組技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法，包括：獲取風(fēng)電機(jī)組的SCADA數(shù)據(jù)，對(duì)所述SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化操作，對(duì)所述初始化操作后的SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行工況識(shí)別和分類，得到分類數(shù)據(jù)；基于分類數(shù)據(jù)中的風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行工況的SCADA數(shù)據(jù)，構(gòu)建正常行為模型，并基于正常行為模型，構(gòu)建健康指數(shù)模型；實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的分類數(shù)據(jù)，將所述分類數(shù)據(jù)輸入至所述正常行為模型和健康指數(shù)模型，基于所述正常行為模型和健康指數(shù)模型，根據(jù)所述分類數(shù)據(jù)輸出所述目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的健康指數(shù)，基于所述健康指數(shù)，對(duì)所述目標(biāo)風(fēng)電機(jī)組的健康進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本發(fā)明方法對(duì)于提升風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行效率和安全性具有重要意義。

技術(shù)研發(fā)人員：王瑞明,賈海坤,秦世耀,周傳迪,薛揚(yáng),畢然,趙娜,付德義,孔令行,馬曉晶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10