本申請涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,尤其涉及一種風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙振動(dòng)加速度異常識(shí)別方法及裝置。
背景技術(shù):
1、風(fēng)電作為一種清潔、可再生的能源形式,相較于傳統(tǒng)的化石燃料發(fā)電方式,其在減少溫室氣體排放方面具有顯著優(yōu)勢,對生態(tài)環(huán)境的影響也相對較小。
2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙的振動(dòng)狀況是評估風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo),對于保障機(jī)組的安全性至關(guān)重要。機(jī)艙的異常振動(dòng)不僅會(huì)影響機(jī)組的穩(wěn)定性,甚至導(dǎo)致停機(jī)而造成發(fā)電量的損失,而且長期存在的振動(dòng)異常還可能對風(fēng)輪、軸承等關(guān)鍵部件造成損害,進(jìn)而可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。因此,對機(jī)艙振動(dòng)加速度進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測和預(yù)警,對于確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有極其重要的意義。
3、目前,通過對機(jī)艙的振動(dòng)信號進(jìn)行傅里葉變換,以觀察振動(dòng)頻譜,從而識(shí)別出振幅較大的頻率,并與機(jī)組部件的固有頻率進(jìn)行比較,進(jìn)而識(shí)別出機(jī)艙的振動(dòng)加速度異常的情況,但是機(jī)艙的振動(dòng)加速度信號易受環(huán)境、設(shè)備等多種因素的影響,現(xiàn)有的異常識(shí)別方法在實(shí)際應(yīng)用中具有較大的誤差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請實(shí)施例通過提供一種風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙振動(dòng)加速度異常識(shí)別方法及裝置,解決了機(jī)艙的振動(dòng)加速度信號易受環(huán)境、設(shè)備等多種因素的影響,現(xiàn)有的異常識(shí)別方法在實(shí)際應(yīng)用中具有較大的誤差的技術(shù)問題。
2、第一方面,本申請實(shí)施例提供了一種風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙振動(dòng)加速度異常識(shí)別方法,所述方法包括:實(shí)時(shí)獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù);其中,所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括機(jī)艙在水平方向和垂直方向的振動(dòng)加速度、以及環(huán)境和設(shè)備數(shù)據(jù);將所述環(huán)境和設(shè)備數(shù)據(jù)輸入所述預(yù)測模型,獲得機(jī)艙在水平方向和垂直方向的振動(dòng)加速度的預(yù)測值;計(jì)算所述預(yù)測值與真實(shí)值的殘差,并將超過預(yù)設(shè)閾值區(qū)間的所述殘差所對應(yīng)的所述真實(shí)值標(biāo)記為異常;其中,所述預(yù)測模型通過歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練獲得,所述歷史數(shù)據(jù)包括一段歷史時(shí)間內(nèi)的正常的所述運(yùn)行數(shù)據(jù),經(jīng)過訓(xùn)練后的所述預(yù)測模型被配置為根據(jù)所述環(huán)境和設(shè)備數(shù)據(jù)預(yù)測機(jī)艙在水平方向和垂直方向的振動(dòng)加速度的正常值。
3、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述預(yù)測模型為經(jīng)過有效通道注意力改進(jìn)后的時(shí)間卷積網(wǎng)絡(luò)。
4、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在訓(xùn)練所述預(yù)測模型過程中,使用幾何平均優(yōu)化算法來選取最優(yōu)超參數(shù)。
5、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述方法還包括:對所述殘差的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì),計(jì)算所述殘差的均值和標(biāo)準(zhǔn)差;根據(jù)3σ準(zhǔn)則,使用所述均值和所述標(biāo)準(zhǔn)差確定所述預(yù)設(shè)閾值區(qū)間。
6、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述環(huán)境和設(shè)備數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、輸出功率、漿距角和偏航方向。
7、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述預(yù)測模型過程中,將所述歷史數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)設(shè)比例劃分為訓(xùn)練集和測試集。
8、結(jié)合第一方面,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在訓(xùn)練所述預(yù)測模型前,對所述歷史數(shù)據(jù)中的缺失值,使用前后時(shí)刻的平均值進(jìn)行填補(bǔ)。
9、第二方面,本申請實(shí)施例提供了一種風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙振動(dòng)加速度異常識(shí)別裝置,所述裝置包括:獲取模塊,用于實(shí)時(shí)獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù);其中,所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括機(jī)艙在水平方向和垂直方向的振動(dòng)加速度、以及環(huán)境和設(shè)備數(shù)據(jù);預(yù)測模塊,用于將所述環(huán)境和設(shè)備數(shù)據(jù)輸入所述預(yù)測模型,獲得機(jī)艙在水平方向和垂直方向的振動(dòng)加速度的預(yù)測值;識(shí)別模塊,用于計(jì)算所述預(yù)測值與真實(shí)值的殘差,并將超過預(yù)設(shè)閾值區(qū)間的所述殘差所對應(yīng)的所述真實(shí)值標(biāo)記為異常;其中,所述預(yù)測模型通過歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練獲得,所述歷史數(shù)據(jù)包括一段歷史時(shí)間內(nèi)的正常的所述運(yùn)行數(shù)據(jù),經(jīng)過訓(xùn)練后的所述預(yù)測模型被配置為根據(jù)所述環(huán)境和設(shè)備數(shù)據(jù)預(yù)測機(jī)艙在水平方向和垂直方向的振動(dòng)加速度的正常值。
10、第三方面,本申請實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備包括:一個(gè)或多個(gè)處理器;以及存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器,所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面或第一方面任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙振動(dòng)加速度異常識(shí)別方法。
11、第四方面,本申請實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀指令,所述計(jì)算機(jī)可讀指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面或第一方面任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式所述的風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙振動(dòng)加速度異常識(shí)別方法。
12、本申請實(shí)施例中提供的技術(shù)方案,至少具有如下技術(shù)效果:
13、本申請實(shí)施例提供了一種風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙振動(dòng)加速度異常識(shí)別方法,該方法在獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)后,使用預(yù)測模型進(jìn)行預(yù)測,預(yù)測模型能夠根據(jù)環(huán)境和設(shè)備數(shù)據(jù)獲得預(yù)測值,預(yù)測值為機(jī)艙在水平方向和垂直方向的振動(dòng)加速度的正常值,通過預(yù)測值與真實(shí)值的殘差能夠確定機(jī)艙的振動(dòng)加速度是否異常。相比于現(xiàn)有的異常識(shí)別方法,該方法考慮了環(huán)境和設(shè)備對識(shí)別結(jié)果的影響,使得異常識(shí)別結(jié)果更加準(zhǔn)確。
1.一種風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙振動(dòng)加速度異常識(shí)別方法,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述預(yù)測模型為經(jīng)過有效通道注意力改進(jìn)后的時(shí)間卷積網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,在訓(xùn)練所述預(yù)測模型過程中,使用幾何平均優(yōu)化算法來選取最優(yōu)超參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述環(huán)境和設(shè)備數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、輸出功率、漿距角和偏航方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在所述預(yù)測模型過程中,將所述歷史數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)設(shè)比例劃分為訓(xùn)練集和測試集。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在訓(xùn)練所述預(yù)測模型前,對所述歷史數(shù)據(jù)中的缺失值,使用前后時(shí)刻的平均值進(jìn)行填補(bǔ)。
8.一種風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙振動(dòng)加速度異常識(shí)別裝置,其特征在于,包括:
9.一種電子設(shè)備,其特征在于,包括:
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其特征在于,所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀指令,所述計(jì)算機(jī)可讀指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙振動(dòng)加速度異常識(shí)別方法。