本發(fā)明涉及電力電子與變頻，尤其涉及一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，燃機(jī)機(jī)組的性能會(huì)逐漸下降，故障發(fā)生的頻率也會(huì)增加。這不僅會(huì)影響生產(chǎn)效率，還會(huì)導(dǎo)致維護(hù)成本的增加和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的提升。傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)維護(hù)方式主要依賴定期維護(hù)和事后維護(hù)，即根據(jù)預(yù)定的時(shí)間間隔對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和維修，或者在設(shè)備發(fā)生故障后進(jìn)行修理，現(xiàn)有的燃機(jī)機(jī)組維護(hù)方式和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在提高設(shè)備可靠性、降低維護(hù)成本、保障生產(chǎn)安全等方面存在諸多不足。隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對(duì)設(shè)備維護(hù)和管理提出了更高的要求，需要一種更加高效、智能的維護(hù)方式和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來解決傳統(tǒng)維護(hù)方式的不足，提升設(shè)備的運(yùn)行效率和可靠性。

2、一些先進(jìn)的勵(lì)磁系統(tǒng)可能集成了智能化監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制功能，能夠通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，提升運(yùn)維效率和故障診斷能力。燃機(jī)機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是不斷向數(shù)字化、智能化和高效能方向發(fā)展，以滿足日益復(fù)雜和高要求的電力市場(chǎng)需求。

3、綜上所述，一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控方法主要解決提高燃機(jī)機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)的響應(yīng)速度、精確度和穩(wěn)定性，以應(yīng)對(duì)電網(wǎng)頻率和負(fù)載變化。特別是需要解決傳統(tǒng)系統(tǒng)在能效和可靠性上的局限，通過數(shù)字化控制和智能化監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更高效能的電壓控制和操作管理。此外，還需考慮系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行中的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，以滿足現(xiàn)代電力市場(chǎng)對(duì)高效、可靠電力供應(yīng)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：通過引入先進(jìn)的傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法，全面提升燃機(jī)機(jī)組的監(jiān)測(cè)、評(píng)估和維護(hù)能力，確保設(shè)備的高效、安全運(yùn)行，為工業(yè)生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案，一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控方法，包括：利用傳感器實(shí)時(shí)采集燃機(jī)機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù),并對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；利用統(tǒng)計(jì)分析算法對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析處理得到運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分；利用維護(hù)需求預(yù)測(cè)模型，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測(cè)維護(hù)需求；根據(jù)維護(hù)需求預(yù)測(cè)結(jié)果，制定智能調(diào)控策略，提高變頻器響應(yīng)速度。

4、作為本發(fā)明所述的一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括燃機(jī)機(jī)組的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、振動(dòng)數(shù)據(jù)以及負(fù)載數(shù)據(jù)。

5、作為本發(fā)明所述的一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述預(yù)處理包括對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，表示為：

6、

7、其中，d(t)表示運(yùn)行數(shù)據(jù)，t表示時(shí)間，dnorm(t)表示歸一化處理后生成的數(shù)據(jù)，μd表示對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)d(t)的均值，σd表示對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)d(t)的標(biāo)準(zhǔn)差。

8、作為本發(fā)明所述的一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述統(tǒng)計(jì)分析算法表示為：

9、

10、其中，s(t)表示運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分，k表示正系數(shù)，wi表示權(quán)重系數(shù)，fi(t)表示時(shí)間t的不同特征值。

11、作為本發(fā)明所述的一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述維護(hù)需求預(yù)測(cè)模型表示為：

12、m(t)＝αs(t)+(1-α)mhist+γdnorm(t)

13、其中，m(t)表示時(shí)間t的預(yù)測(cè)維護(hù)需求，α表示調(diào)節(jié)因子，mhist表示已經(jīng)測(cè)得數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值，γ表示歸一化數(shù)據(jù)的調(diào)整因子；

14、當(dāng)m(t)>β時(shí)，系統(tǒng)判斷當(dāng)前維護(hù)狀態(tài)為緊急維護(hù)狀態(tài)，當(dāng)m(t)＝β時(shí)，為預(yù)防性維護(hù)狀態(tài)，當(dāng)m(t)<β時(shí)，為常規(guī)維護(hù)狀態(tài)，其中，β表示警戒閾值。

15、作為本發(fā)明所述的一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述制定智能調(diào)控策略包括，當(dāng)系統(tǒng)判斷為緊急維護(hù)狀態(tài)時(shí)，根據(jù)當(dāng)前維護(hù)狀態(tài)制定智能調(diào)控策略，進(jìn)行初步調(diào)整，調(diào)整變頻器控制參數(shù)，提高響應(yīng)速度，減少系統(tǒng)壓力，根據(jù)初步調(diào)整結(jié)果，若初步調(diào)整結(jié)果為維護(hù)完成時(shí)，則初步調(diào)整完成，并進(jìn)行二次判斷，重新采集運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)分析算法得到新的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分s(t)，判斷緊急維護(hù)狀態(tài)是否得到改善，若運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分s(t)下降，通過維護(hù)需求預(yù)測(cè)模型進(jìn)行二次計(jì)算，得到系統(tǒng)進(jìn)入預(yù)防性維護(hù)狀態(tài)，則智能調(diào)控策略有效；

16、當(dāng)系統(tǒng)判斷為預(yù)防性維護(hù)狀態(tài)，根據(jù)當(dāng)前維護(hù)狀態(tài)制定智能調(diào)控策略，進(jìn)行初步調(diào)整，調(diào)整變頻器工作頻率，保持最佳狀態(tài)，避免維護(hù)狀態(tài)惡化，根據(jù)初步調(diào)整結(jié)果，若初步調(diào)整結(jié)果顯示維護(hù)完成時(shí)，則初步調(diào)整完成，并進(jìn)行二次判斷，重新采集運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)分析算法得到新的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分s(t)，判斷預(yù)防性維護(hù)狀態(tài)是否得到改善，若運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分s(t)下降，通過維護(hù)需求預(yù)測(cè)模型二次計(jì)算，得出系統(tǒng)進(jìn)入常規(guī)維護(hù)狀態(tài)，則智能調(diào)控策略有效；

17、當(dāng)系統(tǒng)判斷為常規(guī)維護(hù)狀態(tài)，根據(jù)當(dāng)前維護(hù)狀態(tài)制定智能調(diào)控策略，進(jìn)行初步維護(hù)，維持變頻器控制參數(shù)，維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，根據(jù)初步維護(hù)結(jié)果，若初步維護(hù)結(jié)果保持穩(wěn)定時(shí)，則初步維護(hù)完成，并進(jìn)行二次判斷，重新采集運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)分析算法得到新的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分s(t)，判斷常規(guī)維護(hù)狀態(tài)是否穩(wěn)定，若運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分s(t)在正常范圍內(nèi)，通過維護(hù)需求預(yù)測(cè)模型重新計(jì)算，得出系統(tǒng)處于常規(guī)維護(hù)狀態(tài)，則智能調(diào)控策略有效。

18、作為本發(fā)明所述的一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述調(diào)整變頻器控制參數(shù)表示為：

19、

20、其中，knew表示新變頻器控制參數(shù)，kold表示舊變頻器控制參數(shù)，η表示學(xué)習(xí)率，k表示變頻器控制參數(shù)，表示運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分s(t)對(duì)控制參數(shù)k的梯度，通過計(jì)算梯度，調(diào)整控制參數(shù)k減少運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分s(t)；

21、調(diào)整變頻器工作頻率表示為：

22、

23、其中，fnew表示新變頻器工作頻率，fold表示舊變頻器工作頻率，b表示運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分對(duì)工作頻率的線性相關(guān)的關(guān)系系數(shù)，a表示運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分對(duì)工作頻率的對(duì)數(shù)關(guān)系系數(shù)，通過迭代計(jì)算，得到函數(shù)的極值，找到最優(yōu)工作頻率；

24、維持變頻器控制參數(shù)表示為：

25、knew＝kold-η(s(t)-starget)

26、其中，starget表示目標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分與目標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分之間的差異判斷維持變頻器控制參數(shù)；

27、當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)分和目標(biāo)狀態(tài)評(píng)分相同，則表示維持變頻器控制參數(shù)成功。

28、本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控系統(tǒng)，提升靜止變頻系統(tǒng)在多臺(tái)機(jī)組共用一臺(tái)裝置時(shí)的經(jīng)濟(jì)性和效率，具體而言，需解決維護(hù)工作量大、設(shè)備安裝布置不靈活、啟動(dòng)過程中系統(tǒng)沖擊、對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)特殊要求、經(jīng)濟(jì)性問題、控制策略不夠精細(xì)、保護(hù)功能不足及與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性等技術(shù)難題，本發(fā)明在通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)和技術(shù)改進(jìn)，提高設(shè)備的利用效率和經(jīng)濟(jì)性，使其能夠更有效地支持多臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行，從而降低整體運(yùn)營(yíng)成本并提升系統(tǒng)的可持續(xù)性和競(jìng)爭(zhēng)力。

29、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控系統(tǒng)，包括：預(yù)處理模塊、狀態(tài)分析模塊、需求預(yù)測(cè)模塊以及智能調(diào)控模塊；

30、所述預(yù)處理模塊包括對(duì)采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化預(yù)處理的操作，保證后續(xù)數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和有效性；

31、所述狀態(tài)分析模塊包括利用統(tǒng)計(jì)分析算法對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，得到運(yùn)行狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)分析算法，識(shí)別燃機(jī)機(jī)組的當(dāng)前狀態(tài)；

32、所述需求預(yù)測(cè)模塊包括利用維護(hù)需求預(yù)測(cè)模型，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，預(yù)測(cè)維護(hù)需求，通過運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)結(jié)果，預(yù)測(cè)維護(hù)需求；

33、所述智能調(diào)控模塊包括根據(jù)維護(hù)需求預(yù)測(cè)結(jié)果，制定智能調(diào)控方法，提高變頻器響應(yīng)速度，通過綜合分析維護(hù)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，調(diào)整變頻器的工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)控。

34、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控方法的步驟。

35、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)一種燃機(jī)機(jī)組靜止變頻的智能調(diào)控方法的步驟。

36、本發(fā)明的有益效果：通過使用靜止變頻技術(shù)，顯著提升了系統(tǒng)的可靠性和降低了維護(hù)的工作量，本發(fā)明還優(yōu)化了設(shè)備的安裝布置，提供了靈活的選項(xiàng)以應(yīng)對(duì)不同的空間限制和環(huán)境需求，從而優(yōu)化了設(shè)備的布局和使用效率。改進(jìn)的啟動(dòng)策略和控制技術(shù)有效減少了啟動(dòng)過程中對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊，增強(qiáng)了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性，有助于延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，本發(fā)明還通過引入精細(xì)的控制策略和增強(qiáng)的保護(hù)功能，擴(kuò)展了靜止變頻的功能和應(yīng)用范圍，支持復(fù)雜工況下的運(yùn)行需求，顯著提升了靜止變頻器系統(tǒng)的整體性能和應(yīng)用價(jià)值，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生積極影響。