本技術涉及新能源發電，特別涉及一種發電機組運行狀態的確定方法、裝置及電子設備。

背景技術：

1、風電機組長期工作在交變載荷的作用下，工作環境惡劣，使得機組在運行過程中難免發生故障，導致機組的性能下降，發電量減少。隨著運行時間的增長，風電機組的可靠性也在不斷下降，從而增加了故障發生的可能性，提高了運行、維護費用，降低了風電機組的經濟性，甚至對于其安全性也有一定影響。因此，對于風電機組進行性能評估以了解機組運行狀態至關重要。

2、目前對于風電機組能效評估方法中，往往通過機組設計手冊規定的理論值構造各能效評估指標的隸屬度函數，通過隸屬度函數確定機組能效。由于風電機組實際工況的復雜性，即便是投運初期的新機組能效指標也未必能達到最高的能效評級。且隸屬度函數的不合理可能導致能效狀態具有明顯差異的機組的能效評估結果相似，致使運維人員無法直觀獲取各機組的能效退化情況。

3、針對上述無法準確、可靠地確定發電機組運行狀態的問題，目前尚未提出有效解決方案。

技術實現思路

1、本技術實施方式的目的是提供一種發電機組運行狀態的確定方法、裝置及電子設備，以解決無法準確、可靠地確定發電機組運行狀態的問題。

2、為解決上述技術問題，本說明書第一方面提供了一種發電機組運行狀態的確定方法，包括：

3、獲取發電機組運行數據集，所述發電機組運行數據集中包括參考發電機組的運行數據和待評估發電機組的運行數據；

4、基于所述發電機組運行數據集，計算所述參考發電機組和所述待評估發電機組的多個預設能效指標的指標值；

5、基于預設隸屬度函數以及參考發電機組和待評估發電機組對應的指標值，確定待評估發電機組對應的各預設能效指標的隸屬度；

6、基于多個預設能效指標之間的相對重要程度，確定待評估發電機組對應的各預設能效指標的指標權重；

7、基于待評估發電機組對應的各預設能效指標的指標權重和隸屬度，確定待評估發電機組的運行狀態。

8、在本說明書的一些實施例中，所述參考發電機組的運行數據為目標發電機組在多個運行時間段內的運行數據中滿足預設條件的運行數據，所述待評估發電機組的運行數據為目標發電機組在多個運行時間段內的運行數據中不滿足預設條件的運行數據；和/或：

9、所述參考發電機組的運行數據為相同運行時間段內的多個發電機組的運行數據中滿足預設條件的發電機組的運行數據，所述待評估發電機組的運行數據為相同運行時間段內的多個發電機組的運行數據中不滿足預設條件的發電機組的運行數據。

10、在本說明書的一些實施例中，在計算所述參考發電機組和所述待評估發電機組的多個預設能效指標的指標值之前，還包括：

11、基于發電機組的運行策略，對所述發電機組運行數據集中的運行數據進行數據篩選；

12、對篩選后的運行數據進行風速分區，并對各區間內的數據進行離群數據點篩選，得到目標運行數據集；

13、相應的，基于目標運行數據集計算所述參考發電機組和所述待評估發電機組的多個預設能效指標的指標值。

14、在本說明書的一些實施例中，對篩選后的運行數據進行風速分區，并對各區間內的數據進行離群數據點篩選，得到目標運行數據集，包括：

15、基于預設區間寬度對篩選后的運行數據進行分區，得到多個第一風速區間；

16、基于各第一風速區間內的數據點數，確定各第一風速區間對應的目標區間寬度；

17、基于目標區間寬度對篩選后的運行數據進行二次分區，得到多個第二風速區間；

18、對各第二風速區間的目標區間長度對各第二風速區間內的起始風速和終止風速進行調整，并基于調整后的運行數據進行三次分區，得到多個第三風速區間；

19、對各第三風速區間內的運行數據進行離群篩選，并基于各第三風速區間對應的第二風速區間，將離群篩選后的各第三風速區間中的起始風速和終止風速進行調整，得到所述目標運行數據集。

20、在本說明書的一些實施例中，所述預設能效指標包括額定風速以下功率標準差、額定風速以上功率標準差、預估年發電量、額定風速以下功率系數中的至少一個。

21、在本說明書的一些實施例中，對于所述參考發電機組和/或所述待評估發電機組中的任一發電機組對應的多個預設能效指標的指標值通過以下方式計算：

22、對發電機組的運行數據進行風速分區，得到多個風速區間；

23、計算各風速區間的功率標準差、平均風速以及平均功率；

24、計算額定風速以上的風速區間的功率標準差的均值作為所述發電機組的額定風速以上功率標準差，計算額定風速以下的風速區間的功率標準差的均值作為所述發電機組的額定風速以下功率標準差；

25、擬合發電機組的風速數據，得到所述發電機組的風頻分布曲線；

26、基于所述風頻分布曲線、多個風速區間的平均功率，確定所述發電機組的預估年發電量；

27、基于各風速區間的平均風速和平均功率，確定各風速區間的功率系數；

28、基于所述發電機組的風頻分布曲線，確定發電機組的額定風速以下的各風速區間的風速重現概率，并基于風速重現概率確定各風速區間的功率系數權重；

29、基于額定風速以下的多個風速區間的功率系數權重以及功率系數，確定所述發電機組的額定風速以下功率系數。

30、在本說明書的一些實施例中，所述參考發電機組的預估年發電量還通過以下方式確定：

31、計算參考發電機組的各風速區間的平均功率；

32、擬合待評估發電機組的風速數據，得到所述待評估發電機組的風頻分布曲線；

33、基于所述待評估發電機組的風頻分布曲線、所述參考發電機組的多個風速區間的平均功率，確定所述參考發電機組的預估年發電量。

34、在本說明書的一些實施例中，所述參考發電機組的預估年發電量通過以下公式確定：

35、

36、其中，aep表示參考發電機組的預估年發電量，f(v)表示待評估發電機組的風頻分布曲線，vave表示待評估發電機組的輪轂高度處的年平均風速，v表示待評估發電機組的風速，vi,start表示待評估發電機組的第i個風速區間的起始風速，vi,end表示待評估發電機組的第i個風速區間的起始風速，nh表示全年小時數，pi,mean表示所述參考發電機組的第i個風速區間的平均風速，n表示所述參考發電機組和/或所述待評估發電機組的風速區間的數量。

37、在本說明書的一些實施例中，基于預設隸屬度函數以及參考發電機組和待評估發電機組對應的指標值，確定待評估發電機組對應的各預設能效指標的隸屬度，包括：

38、確定各預設能效指標對應的指標類型；

39、基于預設指標類型與預設隸屬度函數之間的關聯關系，確定各預設能效指標對應的目標隸屬度函數，所述目標隸屬度函數中包括多個評價等級、各評價等級中隸屬度與參考發電機組和待評估發電機組的指標值的映射關系以及各映射關系對應的參考發電機組和待評估發電機組的指標值之間的關系；

40、基于所述目標隸屬度函數，確定所述待評估發電機組對應的隸屬度矩陣，所述隸屬度矩陣中的各個元素用于表征各預設能效指標與各評價等級之間的隸屬度，所述隸屬度矩陣用于表征待評估發電機組對應的多個預設能效指標的隸屬度。

41、在本說明書的一些實施例中，所述指標類型包括第一指標類型，所述第一指標類型對應的第一指標的指標值與能效之間成正比，所述第一指標的目標隸屬度函數通過以下公式表示：

42、

43、其中，μbest(x)、μgood(x)、μnormal(x)和μpoor(x)分別表示優、良、正常、差四種評價的隸屬度，x表示所述待評估發電機組的指標值，xref表示所述參考發電機組的指標值。

44、在本說明書的一些實施例中，所述指標類型包括第二指標類型，所述第二指標類型對應的第二指標的指標值與能效之間成正比，所述第二指標的目標隸屬度函數通過以下公式表示：

45、

46、其中，μbest(x)、μgood(x)、μnormal(x)和μpoor(x)分別表示優、良、正常、差四種評價的隸屬度，x表示所述待評估發電機組的指標值，xref表示所述參考發電機組的指標值。

47、在本說明書的一些實施例中，基于多個預設能效指標之間的相對重要程度，確定待評估發電機組對應的各預設能效指標的指標權重，包括：

48、基于多個預設能效指標之間的相對重要程度，構造所述多個預設能效指標的重要程度矩陣；

49、計算所述重要程度矩陣的多個特征值，并基于多個特征值中的最大特征值對應的特征向量對所述重要程度矩陣進行歸一化，得到多個預設能效指標的權重矩陣，以表征各預設能效指標的指標權重。

50、在本說明書的一些實施例中，基于待評估發電機組對應的各預設能效指標的指標權重和隸屬度，確定待評估發電機組的運行狀態，包括：

51、將所述待評估發電機組的隸屬度矩陣與所述權重矩陣相乘，得到所述待評估發電機組的預設能效指標的綜合評價矩陣，以基于所述綜合評價矩陣對所述待評估發電機組的運行狀態進行評價。

52、在本說明書的一些實施例中，上述方法還包括：

53、將所述綜合評價矩陣與預設限制矩陣的轉置相乘，得到所述待評估發電機組的功率特性評價結果的定量值；

54、基于限制矩陣對應的定量結果與預設評價等級之間的關系以及所述定量值，確定所述待評估發電機組的評價結果。

55、本說明書第二方面提供了一種發電機組運行狀態的確定裝置，包括：

56、數據獲取模塊，用于獲取發電機組運行數據集，所述發電機組運行數據集中包括參考發電機組的運行數據和待評估發電機組的運行數據；

57、指標計算模塊，用于基于所述發電機組運行數據集，計算所述參考發電機組和所述待評估發電機組的多個預設能效指標的指標值；

58、隸屬度確定模塊，用于基于預設隸屬度函數以及參考發電機組和待評估發電機組對應的指標值，確定待評估發電機組對應的各預設能效指標的隸屬度；

59、權重確定模塊，用于基于多個預設能效指標之間的相對重要程度，確定待評估發電機組對應的各預設能效指標的指標權重；

60、狀態確定模塊，用于基于待評估發電機組對應的各預設能效指標的指標權重和隸屬度，確定待評估發電機組的運行狀態。

61、本說明書第三方面提供了一種電子設備，包括：存儲器和處理器，所述處理器和所述存儲器之間互相通信連接，所述存儲器中存儲有計算機指令，所述處理器通過執行所述計算機指令，從而上述第一方面所述方法的步驟。

62、本說明書第四方面提供了一種計算機存儲介質，所述計算機存儲介質存儲有計算機程序指令，所述計算機程序指令被執行時實現上述第一方面所述方法的步驟。

63、本說明書第五方面提供了一種計算機程序產品，包含有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述第一方面所述方法的步驟。

64、本說明書實施例中的發電機組運行狀態的確定方法、裝置及電子設備，通過獲取發電機組運行數據集，發電機組運行數據集中包括參考發電機組的運行數據和待評估發電機組的運行數據；基于發電機組運行數據集，計算參考發電機組和待評估發電機組的多個預設能效指標的指標值；基于預設隸屬度函數以及參考發電機組和待評估發電機組對應的指標值，確定待評估發電機組對應的各預設能效指標的隸屬度；基于多個預設能效指標之間的相對重要程度，確定待評估發電機組對應的各預設能效指標的指標權重；基于待評估發電機組對應的各預設能效指標的指標權重和隸屬度，確定待評估發電機組的運行狀態。通過上述方法，基于參考發電機組的運行數據得到參考發電機組的預設能效指標的指標值，并將參考發電機組的指標值作為參考值，進行待評估發電機組的隸屬度的計算，可以避免由于參考值過于理想導致各類評價區間偏大的問題，進而可以更加準確、可靠地確定發電機組的運行狀態。