本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電，特別是一種風(fēng)電槳葉的電磁剎車驅(qū)動模塊檢測方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)力發(fā)電作為一種清潔可持續(xù)能源，被廣泛應(yīng)用于發(fā)電領(lǐng)域，然而，風(fēng)力發(fā)電機在運行中也面臨著一些挑戰(zhàn)，如風(fēng)速過大或發(fā)電機故障等問題，為了保護風(fēng)力發(fā)電機的安全運行，電磁剎車被應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機中，風(fēng)力發(fā)電機電磁剎車是通過利用電磁感應(yīng)和磁力學(xué)原理實現(xiàn)的，電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而磁力學(xué)原理產(chǎn)生電磁吸力，從而實現(xiàn)剎車效果。

2、但是，目前的剎車技術(shù)不具備深度自主學(xué)習(xí)檢測的功能，難以根據(jù)不同風(fēng)力大小自主調(diào)配剎車力度，若按照固定調(diào)配力度進行剎車，在遇有強風(fēng)的情況下，則會使槳葉難以及時剎停，在這種情況下，易導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生故障，而在風(fēng)力較弱時，若按照固定調(diào)配力度進行剎車，則會使得風(fēng)力發(fā)電機因瞬時剎停產(chǎn)生的慣性而側(cè)偏，在一定程度上會導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機失穩(wěn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明其中的一個目的是提供一種風(fēng)電槳葉的電磁剎車驅(qū)動模塊檢測方法及其系統(tǒng)，其通過獲取預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)的歷史風(fēng)速和電磁剎車記錄，以及通過獲取不同風(fēng)速情況下的槳葉轉(zhuǎn)速，可在未來時段根據(jù)不同風(fēng)速自主調(diào)配剎車力度，使電磁剎車力度與風(fēng)速相匹配，進而能在不同風(fēng)速情況下于預(yù)設(shè)時間內(nèi)將槳葉安全剎停，提高了風(fēng)力發(fā)電機運行的安全性和可靠性。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、一方面，本發(fā)明提供一種風(fēng)電槳葉的電磁剎車驅(qū)動模塊檢測方法，所述方法包括對電磁剎車驅(qū)動模塊的監(jiān)測控制方法，所述監(jiān)測控制方法包括以下步驟：

5、步驟s10：獲取預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)的歷史風(fēng)速，并采集各歷史風(fēng)速下的電磁剎車記錄，并獲取預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)各風(fēng)速出現(xiàn)的最多月份；

6、步驟s20：根據(jù)采集的電磁剎車記錄和/或歷史風(fēng)速預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機漿葉的電磁剎車力度，并將所述剎車力度進行劃分；

7、步驟s30：采集預(yù)設(shè)的不同電磁剎車力度的數(shù)據(jù)信息，并生成數(shù)據(jù)模型，同時使用q-learning算法增強學(xué)習(xí)，形成增強后的數(shù)據(jù)模型；

8、步驟s40：獲取預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)于不同月份的風(fēng)速變化規(guī)律，采集其中的風(fēng)速變化頻率，并生成預(yù)測模型；

9、步驟s50：獲取預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機于歷史不同風(fēng)速情況下的槳葉轉(zhuǎn)速，采集不同風(fēng)速情況下的轉(zhuǎn)速變化規(guī)律，并將所述轉(zhuǎn)速變化規(guī)律導(dǎo)入所述預(yù)測模型中，同時將所述預(yù)測模型進行更新；

10、步驟s60：記錄與預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)匹配的通信基站和/或通信基站運營方，并接收預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)上傳的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，同時進行后臺數(shù)據(jù)更新。

11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，其中：于所述步驟s10中，所述電磁剎車記錄包括不同風(fēng)速情況下對槳葉的剎停用時和剎車力度，分析不同風(fēng)速、剎車力度和剎停用時三者間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，并計算不同風(fēng)速情況下，不同剎車力度的剎停用時的變化規(guī)律，根據(jù)如下公式計算得出：

12、fi＝σ(wi·[hi|xi]+β)；其中，fi表示不同風(fēng)速情況下，于相同剎車力度時第i次采集的剎停用時；

13、式中，σ表示相同剎車力度情況下不同次采集的剎停用時的間隔，wi表示第i次于相同風(fēng)速情況下所使用的不同剎車力度，hi表示相同風(fēng)速情況下，某種剎車力度的第i次使用次數(shù)，xi表示相同風(fēng)速和相同剎車力度情況下第i次采集的最短剎停用時，β表示剎車過程中的風(fēng)速變化值。

14、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，其中：于所述步驟s30中，所述數(shù)據(jù)信息包括相同風(fēng)速情況下采取不同剎車力度時風(fēng)力發(fā)電機的側(cè)偏數(shù)據(jù)，分析不同剎車力度和側(cè)偏數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)變化，并繪制roc曲線，計算側(cè)偏數(shù)據(jù)變化占剎車力度變化的比重，根據(jù)如下公式計算得出：

15、其中，gi表示不同剎車力度情況下第i次采集的最大側(cè)偏變化數(shù)據(jù)；

16、式中，ο表示相同風(fēng)速情況下，在未進行剎車操作時的槳葉轉(zhuǎn)速值，m表示相同風(fēng)速情況下槳葉的平均轉(zhuǎn)速值，γi表示第i次不同剎車力度情況下所對應(yīng)的槳葉轉(zhuǎn)速值，ci表示相同風(fēng)速情況下所第i次采集的最大槳葉轉(zhuǎn)速值。

17、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，其中：于所述步驟s40中，不同月份的風(fēng)速變化規(guī)律包括風(fēng)向規(guī)律和不同風(fēng)速的持續(xù)時間規(guī)律，并分析不同風(fēng)速和/或相同風(fēng)速時于不同風(fēng)向情況下的槳葉轉(zhuǎn)速變化值，同時分析所述變化值對不同剎車力度的影響。

18、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，其中：于所述步驟s20中，將剎車力度劃分為δ1，δ2，...，δn，其中，n代表第n級剎車力度，級數(shù)越高，剎車力度越強，同時，為不同剎車力度匹配不同風(fēng)速，根據(jù)不同剎車力度匹配剎停用時，并以所匹配的剎停用時為基礎(chǔ)預(yù)設(shè)安全閾值，當(dāng)未來時段預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)于相同風(fēng)速和相同剎車力度情況下的剎停用時超出安全閾值時，則向?qū)?yīng)的通信基站和/或通信基站運營方發(fā)起風(fēng)力發(fā)電機預(yù)警狀態(tài)的信息獲取請求，并對安全閾值重新賦值，反之，則不發(fā)出信息獲取請求。

19、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，其中：根據(jù)不同風(fēng)速預(yù)設(shè)槳葉轉(zhuǎn)速值，并根據(jù)預(yù)設(shè)的槳葉轉(zhuǎn)速值匹配剎車力度δ1，δ2，...，δn，當(dāng)未來時段，匹配的剎車力度未能于與之對應(yīng)的剎停用時內(nèi)將槳葉剎停時，則系統(tǒng)自動啟動更高一級的剎車力度，并分析原有剎車力度未能于對應(yīng)剎停用時內(nèi)將槳葉剎停的原因，同時對原有匹配的剎車力度進行級別更新。

20、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，其中：以獲取的預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)歷史不同風(fēng)速情況下的最大槳葉轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ)預(yù)設(shè)風(fēng)險閾值，當(dāng)未來時段于對應(yīng)風(fēng)速情況下的槳葉轉(zhuǎn)速超出風(fēng)險閾值時，則系統(tǒng)判定風(fēng)力發(fā)電機發(fā)生故障，并向?qū)?yīng)的通信基站和/或通信基站運營方發(fā)起風(fēng)力發(fā)電機故障狀態(tài)的信息獲取請求，反之，則不發(fā)出信息獲取請求。

21、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，其中：統(tǒng)計超出所述風(fēng)險閾值的最多月份，并采集所述月份風(fēng)力發(fā)電機故障發(fā)生前和故障發(fā)生后的運行狀態(tài)指標數(shù)據(jù)，同時進行比對分析，并以運行狀態(tài)指標中的平均數(shù)值為基礎(chǔ)預(yù)設(shè)臨界值，當(dāng)未來時段于所述月份內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機的運行狀態(tài)指標超出臨界值時，則系統(tǒng)判定風(fēng)力發(fā)電機存在故障風(fēng)險，并發(fā)出預(yù)警，反之，則不判定。

22、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，其中：所述方法還包括對電磁剎車驅(qū)動模塊的上電檢測方法，所述上電檢測方法包括以下步驟：

23、步驟s101：將電磁剎車驅(qū)動模塊滑環(huán)上電，目前三柜都處于手動模式，且處于斷電狀態(tài)；

24、步驟s102：改造柜體上電；

25、步驟s103：將電磁剎車驅(qū)動模塊上電后葉片應(yīng)該停在87度接近開關(guān)位置，對改造后的柜體進行手動點動向后的變槳，即90度方向的變槳，此時槳葉應(yīng)能動作，聽電機是否有開合閘動作，同時測試確定此時無法向前的變槳，即0度方向的變槳；

26、步驟s104：手動向后變槳直至觸發(fā)92度限位開關(guān)，觸發(fā)92度限位開關(guān)后，手動向前向后均失效，且無開合閘動作；

27、步驟s105：用短接片切換至強制手動狀態(tài)，此時向前向后均可動作，在強制手動狀態(tài)下，將槳葉向前變槳至70度左右，開合閘動作正確，且注意此時不要向后變槳，防止超限位后沖斷齒型帶；

28、步驟s106：取消強制手動狀態(tài)；

29、步驟s107：確定上電檢測人員處于安全位置時，將柜體切換至自動狀態(tài)，此時槳葉應(yīng)能自行運轉(zhuǎn)到87度位置，開合閘動作正確；

30、步驟s108：若上電檢測人員改造多個柜體，則測試其他柜體時，測試完畢后的柜體應(yīng)仍然切換至手動狀態(tài)，且切斷電源；

31、步驟s109：上電測試無誤后，對柜體進行恢復(fù)，將電磁剎車驅(qū)動模塊上電并切換為自動模式，并帶走工具以及輪轂內(nèi)工作殘留物。

32、另一方面，本發(fā)明提供一種風(fēng)電槳葉的電磁剎車驅(qū)動模塊檢測方法的系統(tǒng)，包括：

33、信息獲取模塊，用于獲取預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)的歷史風(fēng)速和電磁剎車記錄，并用于獲取預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)各風(fēng)速出現(xiàn)的最多月份，同時根據(jù)獲取的電磁剎車記錄和/或歷史風(fēng)速預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機漿葉的電磁剎車力度，并將所述剎車力度進行劃分；

34、數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集預(yù)設(shè)的不同電磁剎車力度的數(shù)據(jù)信息，并生成數(shù)據(jù)模型，同時使用q-learning算法增強學(xué)習(xí)，形成增強后的數(shù)據(jù)模型；

35、融合分析模塊，用于獲取預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)于不同月份的風(fēng)速變化規(guī)律，采集其中的風(fēng)速變化頻率，并生成預(yù)測模型；

36、還包括用于獲取預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機于歷史不同風(fēng)速情況下的槳葉轉(zhuǎn)速，采集不同風(fēng)速情況下的轉(zhuǎn)速變化規(guī)律，并將所述轉(zhuǎn)速變化規(guī)律導(dǎo)入所述預(yù)測模型中，同時將所述預(yù)測模型進行更新；

37、故障判別單元，所述故障判別單元包括提取模塊和分析模塊；

38、所述提取模塊用于獲取風(fēng)力發(fā)電機故障發(fā)生前和故障發(fā)生后的運行狀態(tài)指標數(shù)據(jù)；

39、所述分析模塊用于分析風(fēng)力發(fā)電機故障發(fā)生前運行狀態(tài)的變化規(guī)律；

40、同時，以運行狀態(tài)指標中的平均數(shù)值為基礎(chǔ)預(yù)設(shè)臨界值，當(dāng)未來時段風(fēng)力發(fā)電機的運行狀態(tài)指標超出臨界值時，則系統(tǒng)判定風(fēng)力發(fā)電機存在故障風(fēng)險；

41、監(jiān)測終端，記錄與預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)匹配的通信基站和/或通信基站運營方，并接收預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)上傳的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，同時進行后臺數(shù)據(jù)更新；當(dāng)預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機的運行狀態(tài)指標超出所述臨界值時，則向該預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機地區(qū)對應(yīng)的通信基站和/或通信基站運營方發(fā)起輸電線路預(yù)警狀態(tài)的信息獲取請求。

42、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過獲取預(yù)設(shè)風(fēng)力發(fā)電機所處地區(qū)的歷史風(fēng)速和電磁剎車記錄，以及通過獲取不同風(fēng)速情況下的槳葉轉(zhuǎn)速，并通過基于電磁剎車記錄及歷史風(fēng)速預(yù)設(shè)電磁剎車力度，可在未來時段根據(jù)不同風(fēng)速自主調(diào)配剎車力度，使電磁剎車力度與風(fēng)速相匹配，進而能在不同風(fēng)速情況下于預(yù)設(shè)時間內(nèi)將槳葉安全剎停。若匹配的電磁剎車力度因風(fēng)速改變而不能及時將槳葉剎停，系統(tǒng)則會自動調(diào)配更高一級的電磁剎車力度，并且還能根據(jù)風(fēng)速而預(yù)測槳葉轉(zhuǎn)速，以提供故障評估狀態(tài)，進而對風(fēng)力發(fā)電機運行過程中存在的風(fēng)險故障進行預(yù)判，提高了風(fēng)力發(fā)電機運行的安全性和可靠性。