本發(fā)明涉及風(fēng)能產(chǎn)業(yè)，尤其涉及一種基于數(shù)據(jù)分析的風(fēng)電機(jī)組性能提升方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源需求增長和環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，風(fēng)能備受矚目，但是目前風(fēng)電機(jī)組常受多方面的影響，性能波動(dòng)較大，現(xiàn)有的風(fēng)電機(jī)組性能提升方法系統(tǒng)通過測控葉片升力調(diào)整襟翼角度或評(píng)估風(fēng)機(jī)偏航性能與能量轉(zhuǎn)化效率實(shí)現(xiàn)。

2、例如公告號(hào)為：cn109162878b的發(fā)明專利公告的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)智能葉片測控方法及其系統(tǒng)，包括：將讀取的葉片的實(shí)時(shí)升力值y(k)與目標(biāo)升力值r(k)進(jìn)行比較得到偏差e(k)＝r(k)-y(k)，設(shè)計(jì)單神經(jīng)元增量式pid控制器，計(jì)算出襟翼角度控制量的增量δθr(k)，經(jīng)過z變換得到葉片上的尾緣襟翼的角度目標(biāo)值θr(k)；將襟翼目標(biāo)偏角與襟翼實(shí)時(shí)偏角之差eθ(k)通過pi控制器計(jì)算出控制量δu(k)，經(jīng)過z變換得到控制所述尾緣襟翼的伺服電機(jī)的電機(jī)軸目標(biāo)角度值u(k)。

3、例如公告號(hào)為：cn110552849b的發(fā)明專利公告的一種風(fēng)機(jī)偏航性能與能量轉(zhuǎn)化效率評(píng)估方法及裝置，包括：獲取風(fēng)速、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)的電磁力矩；根據(jù)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)的電磁力矩等量，計(jì)算得到風(fēng)輪吸收的風(fēng)能；根據(jù)風(fēng)輪吸收的風(fēng)能、風(fēng)電場空氣密度、風(fēng)速和風(fēng)輪平面面積，計(jì)算得到風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率；根據(jù)風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率和風(fēng)能利用系數(shù)，得到偏航品質(zhì)系數(shù)；根據(jù)偏航品質(zhì)系數(shù)，對(duì)風(fēng)機(jī)偏航性能進(jìn)行評(píng)估。

4、但本技術(shù)在實(shí)現(xiàn)本技術(shù)實(shí)施例中發(fā)明技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：

5、現(xiàn)有技術(shù)中，主要依賴于固定的傳感器數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)性能調(diào)節(jié)方法進(jìn)行控制，然而由于風(fēng)能環(huán)境的復(fù)雜性和多變性，這些方法往往難以全面準(zhǔn)確地反映風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，因此存在評(píng)估參數(shù)單一、調(diào)節(jié)方式缺乏針對(duì)性的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例通過提供一種基于數(shù)據(jù)分析的風(fēng)電機(jī)組性能提升方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中評(píng)估參數(shù)單一、調(diào)節(jié)方式缺乏針對(duì)性的問題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)評(píng)估與針對(duì)性優(yōu)化。

2、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于數(shù)據(jù)分析的風(fēng)電機(jī)組性能提升方法，包括以下步驟：s1，獲取各風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，得到各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)，根據(jù)各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)得到各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息；s2，根據(jù)各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息進(jìn)行判斷，若某一風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息為常態(tài)運(yùn)行，則將該風(fēng)電機(jī)組記為常態(tài)風(fēng)電機(jī)組，并執(zhí)行s3，若某一風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息為異常運(yùn)行，則將該風(fēng)電機(jī)組記為異常風(fēng)電機(jī)組，并執(zhí)行s4；s3，設(shè)置驗(yàn)證時(shí)段，獲取驗(yàn)證時(shí)段下風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行約束參數(shù)進(jìn)行分析，得到風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集，并統(tǒng)計(jì)各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的電氣性能參數(shù)將風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集進(jìn)行修正處理，得到各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)集，并根據(jù)各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)集對(duì)各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行性能調(diào)節(jié)；s4，通過中央控制器傳輸巡檢驗(yàn)證信號(hào)至設(shè)備質(zhì)檢控制中心，并對(duì)異常風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行巡檢分析，構(gòu)建異常機(jī)組的性能篩檢次序并通過管理終端進(jìn)行顯示提醒。

3、進(jìn)一步的，所述獲取各風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，得到各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)，具體包括：獲取各風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括各風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)輸出功率、電能產(chǎn)出速度、瞬時(shí)能效比和發(fā)電頻率；獲取數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的運(yùn)行數(shù)據(jù)額定集，包括發(fā)電機(jī)輸出功率額定值、電能產(chǎn)出速度額定值、瞬時(shí)能效比額定值和發(fā)電頻率額定值；將各風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)與運(yùn)行數(shù)據(jù)額定集進(jìn)行分析，得到各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)；所述各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)，用于表征風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行效果。

4、進(jìn)一步的，所述根據(jù)各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)得到各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息，具體方法為：獲取數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估閾值，并與各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行匹配，若某一風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估閾值以上，則該風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息為常態(tài)運(yùn)行，若某一風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)小于風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估閾值，則該風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息為異常運(yùn)行。

5、進(jìn)一步的，所述獲取驗(yàn)證時(shí)段下風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行約束參數(shù)進(jìn)行分析，得到風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集，具體方法為：獲取驗(yàn)證時(shí)段下風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行約束參數(shù)，包括電網(wǎng)需求參數(shù)和外界影響參數(shù)；所述電網(wǎng)需求參數(shù)，包括電網(wǎng)測的頻率、最高電壓、平均功率因數(shù)、備用容量調(diào)用速率和調(diào)度負(fù)荷需求變化率；所述外界影響參數(shù)，包括環(huán)境平均風(fēng)速、環(huán)境平均濕度、環(huán)境平均溫度和沙塵平均濃度；獲取數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的電網(wǎng)需求額定集，包括電網(wǎng)測的頻率額定值、電壓額定值、功率因數(shù)額定值、備用容量調(diào)用速率額定值和調(diào)度負(fù)荷需求變化率額定值；獲取數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的外界影響參數(shù)參照集，包括風(fēng)速參考值、環(huán)境濕度參考值、環(huán)境溫度參考值和沙塵濃度參考值；將電網(wǎng)需求參數(shù)和電網(wǎng)需求額定集進(jìn)行分析得到電網(wǎng)需求指標(biāo)，將外界影響參數(shù)與外界影響參數(shù)參照集進(jìn)行分析，得到外界影響指標(biāo)，基于電網(wǎng)需求指標(biāo)和外界影響指標(biāo)進(jìn)行分析，得到風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行驗(yàn)證指標(biāo)；所述風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行驗(yàn)證指標(biāo)，用于表征風(fēng)電機(jī)組的期望程度。

6、進(jìn)一步的，所述風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集，具體步驟包括：獲取數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行驗(yàn)證指標(biāo)區(qū)間和各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行驗(yàn)證指標(biāo)區(qū)間對(duì)應(yīng)的風(fēng)電機(jī)組理想?yún)?shù)集，若風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行驗(yàn)證指標(biāo)處于某一預(yù)設(shè)的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行驗(yàn)證指標(biāo)區(qū)間內(nèi)，則獲取該風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行驗(yàn)證指標(biāo)區(qū)間對(duì)應(yīng)的風(fēng)電機(jī)組理想?yún)?shù)集作為風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集；所述風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集包括：風(fēng)電機(jī)組的預(yù)調(diào)節(jié)葉片角度和預(yù)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

7、進(jìn)一步的，所述統(tǒng)計(jì)各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的電氣性能參數(shù)將風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集進(jìn)行修正處理，得到各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)集，具體包括：獲取各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的電氣性能參數(shù)，包括驗(yàn)證時(shí)段內(nèi)各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)平均輸出功率、變流器平均輸入電流波動(dòng)量、變流器平均輸入電壓波動(dòng)量和平均無功功率；獲取數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的電氣性能驗(yàn)證參數(shù)集，包括發(fā)電機(jī)輸出功率額定值、變流器輸入電流波動(dòng)量允許值、電壓波動(dòng)率允許值和無功功率額定值；將各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的電氣性能參數(shù)與電氣性能額定參數(shù)集進(jìn)行分析，得到各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的性能評(píng)估指標(biāo)；根據(jù)各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的性能評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行分析，得到各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)集；所述各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的性能評(píng)估指標(biāo)，用于表征各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行性能。

8、進(jìn)一步的，所述得到各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的性能評(píng)估指標(biāo)，具體方法為：

9、

10、需要說明的是，ycj表示第j個(gè)常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的性能評(píng)估指標(biāo)，j表示常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的編號(hào)，j＝1,2,...,j，j表示常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的總數(shù)，cwj表示第j個(gè)常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)平均輸出功率，δcw1表示發(fā)電機(jī)輸出功率額定值，rij表示第j個(gè)常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的變流器平均輸入電流波動(dòng)量，δri1表示變流器輸入電流波動(dòng)量允許值，rvj表示第j個(gè)常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的變流器平均輸入電壓波動(dòng)量，δrv表示變流器輸入電壓波動(dòng)率允許值，wlj表示第j個(gè)常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的平均無功功率，δwl表示無功功率額定值，ε1表示發(fā)電機(jī)平均輸出功率影響權(quán)重，ε2表示電流波動(dòng)量影響權(quán)重，ε3表示電壓波動(dòng)率影響權(quán)重，ε4表示無功功率影響權(quán)重。

11、進(jìn)一步的，所述根據(jù)各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的性能評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行分析，得到各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)集，具體包括：獲取數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的各性能評(píng)估指標(biāo)區(qū)間以及各性能評(píng)估指標(biāo)區(qū)間對(duì)應(yīng)的運(yùn)行修正參數(shù)集，若某一常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的性能評(píng)估指標(biāo)處于某一性能評(píng)估指標(biāo)區(qū)間內(nèi)，則獲取該性能評(píng)估指標(biāo)區(qū)間對(duì)應(yīng)的運(yùn)行修正參數(shù)集作為該常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行修正參數(shù)集；所述常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)集包括各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的葉片角度修正值以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速修正值；根據(jù)風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集，并逐一與常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行修正參數(shù)集進(jìn)行融合處理，得到各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)集，所述執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)集包括目標(biāo)執(zhí)行控制葉片角度和目標(biāo)執(zhí)行控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

12、進(jìn)一步的，所述對(duì)異常風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行巡檢分析，構(gòu)建異常機(jī)組的性能篩檢次序并通過管理終端進(jìn)行顯示提醒，具體方法為：利用無人機(jī)采集各異常風(fēng)電機(jī)組的多維度圖片，并從中提取各異常風(fēng)電機(jī)組的外觀缺陷數(shù)據(jù)合集，所述外觀缺陷數(shù)據(jù)合集包括各異常風(fēng)電機(jī)組的葉片最大凹陷深度、葉片最大凹陷面積、葉片裂紋數(shù)量和葉片最大裂紋長度；基于各異常風(fēng)電機(jī)組的外觀缺陷數(shù)據(jù)合集進(jìn)行分析，得到各異常風(fēng)電機(jī)組的外觀缺陷指數(shù)；基于異常風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)，從中提取各異常風(fēng)電機(jī)組對(duì)應(yīng)的異常風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)，并結(jié)合異常風(fēng)電機(jī)組的外觀缺陷指數(shù)進(jìn)行處理得到異常風(fēng)電機(jī)組的巡檢優(yōu)先指數(shù)；根據(jù)異常風(fēng)電機(jī)組的巡檢優(yōu)先指數(shù)并將其按照從大到小的順序進(jìn)行排列，得到異常機(jī)組的性能篩檢次序并通過管理終端進(jìn)行顯示提醒。

13、一種基于數(shù)據(jù)分析的風(fēng)電機(jī)組性能提升系統(tǒng)，其特征在于，包括：風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估模塊、執(zhí)行判斷模塊、調(diào)節(jié)參數(shù)匹配模塊和性能分析模塊；其中，所述風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估模塊，用于獲取各風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，得到各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)，根據(jù)各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)得到各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息；所述執(zhí)行判斷模塊，用于根據(jù)各風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息進(jìn)行判斷，若某一風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息為常態(tài)運(yùn)行，則將該風(fēng)電機(jī)組記為常態(tài)風(fēng)電機(jī)組，并執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)匹配模塊，若某一風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息為異常運(yùn)行，則將該風(fēng)電機(jī)組記為異常風(fēng)電機(jī)組，并執(zhí)行性能分析模塊；所述調(diào)節(jié)參數(shù)匹配模塊，用于設(shè)置驗(yàn)證時(shí)段，獲取驗(yàn)證時(shí)段下風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行約束參數(shù)進(jìn)行分析，得到風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集，并統(tǒng)計(jì)各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的電氣性能參數(shù)將風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集進(jìn)行修正處理，得到各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)集，并根據(jù)各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組的執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)集對(duì)各常態(tài)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行性能調(diào)節(jié)；所述性能分析模塊，用于通過中央控制器傳輸巡檢驗(yàn)證信號(hào)至設(shè)備質(zhì)檢控制中心，并對(duì)異常風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行巡檢分析，構(gòu)建異常機(jī)組的性能篩檢次序并通過管理終端進(jìn)行顯示提醒。

14、本技術(shù)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

15、1、本發(fā)明提供的一種基于數(shù)據(jù)分析的風(fēng)電機(jī)組性能提升方法，通過獲取風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，得到風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估指標(biāo)和風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行評(píng)估信息，并根據(jù)評(píng)估等級(jí)對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行性能調(diào)節(jié)和機(jī)械性能參數(shù)評(píng)估，從而動(dòng)態(tài)調(diào)整風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)評(píng)估與針對(duì)性優(yōu)化，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中評(píng)估參數(shù)單一、調(diào)節(jié)方式缺乏針對(duì)性的問題。

16、2、本發(fā)明通過設(shè)置風(fēng)電機(jī)組性能驗(yàn)證時(shí)段，獲取該時(shí)段下的電網(wǎng)需求參數(shù)和外界影響參數(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫中預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)集進(jìn)行分析，得到風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行驗(yàn)證指標(biāo)和風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集，從而動(dòng)態(tài)匹配風(fēng)電機(jī)組的調(diào)節(jié)需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電機(jī)組在復(fù)雜環(huán)境條件下的自適應(yīng)性能提升。

17、3、通過風(fēng)電機(jī)組預(yù)調(diào)節(jié)參數(shù)集和風(fēng)電機(jī)組適配參數(shù)集進(jìn)行分析，得到執(zhí)行調(diào)節(jié)參數(shù)集，并對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行性能調(diào)節(jié)，從而優(yōu)化了風(fēng)電機(jī)組的電氣性能和機(jī)械性能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行效率的提升和設(shè)備壽命的延長。