本技術屬于風力發電，尤其涉及一種風電機組湍流降容狀態檢測方法、裝置、設備及介質。

背景技術：

1、湍流是一種流體不規則隨機且大幅度起伏的流動狀態。湍流風況會影響風電機組的載荷、使用壽命和運行效率。從對風電機組發電功率的影響方面來看，湍流會導致風速的波動和風向的變化，使得風電機組的實際輸出功率低于理論功率。特別是在額定風速附近，由于湍流的作用，瞬時風速時而高于額定風速，時而低于額定風速，風電機組可能在風速高于額定風速時過度收槳，導致不能滿負荷發電；而當風速低于額定風速時，風機可能還處于上一時刻卸掉風能的變槳狀態，導致風能轉換效率進一步降低。從安全方面來看，湍流會增加風電機組主要部件的極限載荷和疲勞載荷，特別是塔基載荷和葉根載荷。這些部件承受的氣動載荷變成了交變載荷，容易引起材料的疲勞損傷和斷裂。此外，湍流還會影響風電機組的偏航系統，使得偏航控制的難度增加，偏航頻次過多。這些都會導致風電機組對風不準、振動過大、停機故障等問題，降低風電機組的安全性和可靠性。

2、基于上述問題，有必要對風電機組所處的湍流環境進行監測。通過監測機組的湍流降容情況，能夠及時識別并處理湍流現象，可以指導運維人員對風機塔筒和葉片進行巡查，避免機組葉片和塔筒在湍流導致復雜風況下長期超載荷運行，影響機組的健康及壽命，其中湍流降容指由于湍流導致的風電機組降容運行。

3、鑒于此，現在急需一種能夠對風電機組的湍流降容狀態進行檢測的方案。

技術實現思路

1、本技術實施例提供一種風電機組湍流降容狀態檢測方法、裝置、設備及介質，能夠準確檢測風電機組的湍流降容狀態。

2、第一方面，本技術實施例提供一種風電機組湍流降容狀態檢測方法，包括：

3、獲取第一風電機組在第一時間區間內的第一運行數據；

4、對第一運行數據進行特征提取處理，得到第一風電機組的第一功率特征數據和第一湍流特征數據；

5、基于第一功率特征數據確定第一風電機組在第一時間區區間內是否存在降容狀態；

6、基于第一湍流特征數據確定第一風電機組在第一時間區間內是否存在湍流強度異常；

7、響應于第一風電機組在第一時間區間內存在降容狀態和湍流強度異常，確定降容狀態和湍流強度異常的時間重合率；

8、響應于時間重合率大于重合率閾值，確定第一風電機組存在湍流降容狀態。

9、作為一種可能的實現方式，第一風電機組的運行數據中包括風速和變流器有功功率，對第一運行數據進行特征提取處理，得到第一風電機組的第一功率特征數據和第一湍流特征數據，包括：

10、將第一運行數據對應的第一時間區間劃分為多個時間段；

11、針對每個時間段，對該時間段下的運行數據進行計算，得到該時間段內的功率均值、風速均值和風速標準差；

12、針對每個時間段，將該時間段內的風速均值作為該時間段對應的風速，將該時間段內的功率均值作為該時間段對應的功率，將該時間段內的風速標準差與風速均值的商作為該時間段對應的湍流強度；

13、將多個時間段對應的多個風速和多個功率作為第一功率特征數據；

14、將多個時間段對應的多個風速和多個湍流強度作為第一湍流特征數據。

15、作為一種可能的實現方式，基于第一功率特征數據確定第一風電機組在第一時間區間內是否存在降容狀態，包括：

16、按照多個風速工況，將第一功率特征數據中的多個功率劃分為多個第一功率數據集合，同一第一功率數據集合中的功率對應的風速屬于同一風速工況；

17、針對每個第一功率數據集合，根據該第一功率數據集合中的功率，確定該第一功率數據集合對應的第一功率特征值；

18、針對每個第一功率數據集合，將該第一功率數據集合對應的第一功率特征值與該第一功率數據集合對應風速工況的功率閾值進行比較；

19、確定多個第一功率數據集合中目標功率數據集合的第一數量，目標功率數據集合為第一功率特征值小于對應風速工況的功率閾值的第一功率數據集合；

20、響應于第一數量大于第一數量閾值，確定第一風電機組在第一時間區間內存在降容狀態；

21、響應于第一數量小于或等于第一數量閾值，確定第一風電機組在第一時間區間內不存在降容狀態。

22、作為一種可能的實現方式，基于第一湍流特征數據確定第一風電機組在第一時間區間內是否存在湍流強度異常，包括：

23、按照多個風速工況，將第一湍流特征數據中的多個湍流強度劃分為多個第一湍流數據集合，同一第一湍流數據集合中的湍流強度對應的風速屬于同一風速工況；

24、針對每個第一湍流數據集合，根據該第一湍流數據集合中的湍流強度，確定該第一湍流數據集合對應的第一湍流強度特征值；

25、針對每個第一湍流數據集合，將該第一湍流數據集合對應的第一湍流強度特征值與該第一湍流數據集合對應風速工況的湍流強度閾值進行比較；

26、確定多個第一湍流數據集合中目標湍流數據集合的第二數量，目標湍流數據集合的為第一湍流強度特征值大于對應風速工況的湍流強度閾值的第一湍流數據集合；

27、響應于第二數量大于第二數量閾值，確定第一風電機組在第一時間區間內存在湍流強度異常；

28、響應于第二數量小于或等于第二數量閾值，確定第一風電機組在第一時間區間內不存在湍流強度異常。

29、作為一種可能的實現方式，獲取風電機組在第一時間區間內的第一運行數據之前，方法還包括：獲取樣本數據，樣本數據中包括多個第二風電機組中每個第二風電機組在第二時間區間內的第二運行數據和在第三時間區間內的第三運行數據，第三時間區間早于第二時間區間；

30、針對每個第二風電機組，分別對該第二風電機組的第二運行數據和第三運行數據進行特征提取處理，得到該第二風電機組的第二功率特征數據和第二湍流特征數據，以及第三功率特征數據和第三湍流特征數據；

31、針對每個第二風電機組，根據該第二風電機組的第二功率特征數據和第三功率特征數據，確定該第二風電機組在多個風速工況下的多個功率偏差量；

32、針對每個風速工況，根據多個第二風電機組在該風速工況下的多個功率和多個功率偏差量，確定該風速工況對應的功率閾值；

33、針對每個風速工況，根據多個第二風電機組的第二湍流特征數據和第三湍流特征數據，確定該風速工況對應的湍流強度閾值。

34、作為一種可能的實現方式，第二功率特征數據包括第二時間區間內多個時間段對應的多個功率和多個風速，第三功率特征數據包括第三時間區間內多個時間段對應的多個功率和多個風速，針對每個第二風電機組，根據該第二風電機組的第二功率特征數據和第三功率特征數據，確定該第二風電機組在多個風速工況下的功率偏差量，包括：

35、按照多個風速工況，將該第二風電機組的第三功率特征數據中的多個功率劃分為多個第三功率數據集合，同一第三功率數據集合中的功率對應的風速屬于同一風速工況；

36、針對每個第三功率數據集合，根據該第三功率數據集合中的功率，確定該第二風電機組在該第三功率數據集合對應的風速工況下的第三功率特征值；

37、針對每個風速工況，確定該第二風電機組的第二功率特征數據中對應的風速屬于該風速工況的第一功率，以及計算第一功率與該第二風電機組在該風速工況下的第三功率特征值之間的差值，得到該第二風電機組在該風速工況下的功率偏差量。

38、作為一種可能的實現方式，針對每個風速工況，根據多個第二風電機組在該風速工況下的多個功率和多個功率偏差量，確定該風速工況對應的功率閾值，包括：

39、從多個第二風電機組的第二功率特征數據中，確定對應的風速屬于該風速工況的多個第二功率；

40、計算多個第二功率的均值，得到功率均值；

41、基于四分位數算法對多個第二風電機組在該風速工況下的多個功率偏差量進行處理，得到中間功率偏差量；

42、確定中間功率偏差量的方差，得到功率偏差標準差；

43、將偏差標準差與設定的標準差倍數相乘后與功率均值和設定的第一裕量相加得到功率取值區間；

44、將功率取值區間的下限值作為該風速工況對應的功率閾值。

45、作為一種可能的實現方式，基于第一湍流特征數據確定第一風電機組在第一時間區間內是否存在湍流強度異常之前，方法還包括：

46、從第一運行數據中提取第一風電機組的變槳特征數據；

47、基于變槳特征數據確定第一風電機組是否處于限功率狀態；

48、基于第一湍流特征數據確定第一風電機組的機位在第一時間區間內是否存在湍流強度異常，包括：

49、響應于第一風電機組在第一時間區間內存在降容狀態和限功率狀態，基于第一湍流特征數據確定第一風電機組的機位在第一時間區間內是否存在湍流強度異常。

50、作為一種可能的實現方式，確定第一風電機組在第一時間內存在湍流降容狀態之后，方法還包括：

51、生成與湍流降容狀態相關的預警信息；

52、顯示預警信息；

53、預警信息包括以下至少一種：

54、預警文字信息、可視化圖形；

55、預警文字信息包括以下至少一項：

56、預警問題、預警時間、預警風場、預警機組、預警原因、預警描述；

57、可視化圖形包括以下至少一項：

58、風速與功率的對應關系圖表、風速與湍流強度的對應關系圖表。

59、第二方面，本技術實施例提供一種風電機組湍流降容狀態檢測裝置，包括：

60、獲取模塊，用于獲取第一風電機組在第一時間區間內的第一運行數據；

61、數據處理模塊，用于對第一運行數據進行特征提取處理，得到第一風電機組的第一功率特征數據和第一湍流特征數據；

62、降容特征識別模塊，用于基于第一功率特征數據確定第一風電機組在第一時間區間內是否存在降容狀態；

63、湍流特征識別模塊，用于基于第一湍流特征數據確定第一風電機組在第一時間區間內是否存在湍流強度異常；

64、時間重合率確定模塊，用于響應于第一風電機組在第一時間區間內存在降容狀態和湍流強度異常，確定降容狀態和湍流強度異常的時間重合率；

65、湍流降容識別模塊，用于響應于時間重合率大于重合率閾值，確定第一風電機組在第一時間區間內存在處于湍流降容狀態。

66、第三方面，本技術實施例提供一種電子設備，電子設備包括：處理器以及存儲有計算機程序指令的存儲器；

67、處理器執行計算機程序指令時實現如第一方面的風電機組湍流降容狀態檢測方法。

68、第四方面，本技術實施例提供一種計算機可讀存儲介質，計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序指令，計算機程序指令被處理器執行時實現如第一方面的風電機組湍流降容狀態檢測方法。

69、第五方面，本技術實施例提供一種計算機程序產品，計算機程序產品中的指令由電子設備的處理器執行時，使得電子設備執行如第一方面的風電機組湍流降容狀態檢測方法。

70、本技術實施例的風電機組湍流降容狀態檢測方法、裝置、設備及介質，通過獲取第一風電機組在第一時間區間內的第一運行數據，對第一運行數據進行特征提取，得到第一風電機組的第一功率特征數據和第一湍流特征數據，分別基于第一功率特征數據和第一湍流特征數據確定第一風電機組是否存在降容狀態和湍流強度異常，響應于第一風電機組存在降容狀態和湍流強度異常，進一步確定降容狀態和湍流強度異常的時間重合率，在時間重合率大于重合率閾值的情況下，確定第一風電機組存在湍流降容狀態。根據本實施例，通過對風電機組的運行數據進行分析，可以準確檢測出風電機組是否存在湍流降容狀態。