基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)，該方法分別獲取地理位置相近的至少兩個(gè)待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，按設(shè)置相同時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間段進(jìn)行分段提取并進(jìn)行對(duì)比后，獲得多組對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的局部風(fēng)速差值；對(duì)每個(gè)時(shí)間段的局部風(fēng)速差值建立概率分布曲線，同時(shí)得出每個(gè)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)；利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，并對(duì)每一判定門(mén)限檢驗(yàn)故障判定的對(duì)錯(cuò)，對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代，收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。本發(fā)明解決難以準(zhǔn)確及時(shí)的探測(cè)到風(fēng)力機(jī)的風(fēng)速儀故障的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及風(fēng)力機(jī)的風(fēng)速儀監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，更具體地涉及一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]PSO (Particle Swarm Optimization,粒子群優(yōu)化),一種基于種群的隨機(jī)優(yōu)化技術(shù)，其模仿昆蟲(chóng)、獸群、鳥(niǎo)群和魚(yú)群等的群集行為，這些群體按照一種合作的方式尋找食物，群體中的每個(gè)成員通過(guò)學(xué)習(xí)它自身的經(jīng)驗(yàn)和其他成員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)不斷改變其搜索模式。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)電場(chǎng)都建設(shè)在地勢(shì)開(kāi)闊且風(fēng)能資源豐富的地理區(qū)域，但自然風(fēng)是不可控制的，實(shí)時(shí)都在發(fā)生變化，有時(shí)風(fēng)速小于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的切入風(fēng)速，使風(fēng)力發(fā)電難以啟動(dòng)；有時(shí)風(fēng)速又大于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可承受的極限風(fēng)速，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組造成破壞。所以，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上都設(shè)置有風(fēng)速儀，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)速，以便在不同情況下對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)或停止的控制。
[0004]風(fēng)力機(jī)的風(fēng)速儀需要實(shí)時(shí)對(duì)風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)，即風(fēng)速儀一直處于工作狀態(tài)，從而，風(fēng)速儀發(fā)生故障的可能性較高。某些時(shí)刻，風(fēng)力資源大于風(fēng)機(jī)的切入風(fēng)速，風(fēng)機(jī)的主要部件也都正常運(yùn)行，但風(fēng)機(jī)卻發(fā)生表現(xiàn)不佳甚至停機(jī)的狀況，正是由于風(fēng)速儀出現(xiàn)故障所導(dǎo)致的。風(fēng)速儀故障引起的錯(cuò)誤往往一開(kāi)始較為細(xì)小因而常常被忽視，風(fēng)速儀出現(xiàn)故障后監(jiān)測(cè)的風(fēng)速數(shù)值會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致控制系統(tǒng)依據(jù)風(fēng)速儀的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行了錯(cuò)誤的控制，最終使得風(fēng)力機(jī)表現(xiàn)不佳甚至停機(jī)。而風(fēng)力機(jī)一旦停機(jī)，再進(jìn)行維修的成本是非常巨大的，并且風(fēng)力機(jī)停機(jī)也會(huì)造成發(fā)電量的巨大損失。
[0005]由于風(fēng)場(chǎng)自然風(fēng)隨機(jī)多變的特點(diǎn)，很難判斷出某一風(fēng)速儀監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)錯(cuò)誤，即使通過(guò)收集風(fēng)速儀的歷史數(shù)據(jù)也因?yàn)椴荒苡行У貙?duì)數(shù)據(jù)的規(guī)律和狀態(tài)進(jìn)行判斷，從而不能準(zhǔn)確反映出風(fēng)速儀是否出現(xiàn)故障。
[0006]綜上所述，基于上述風(fēng)速儀故障判斷的不足，便成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)，以解決難以準(zhǔn)確及時(shí)的探測(cè)到風(fēng)力機(jī)的風(fēng)速儀故障的問(wèn)題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法，包括:
[0009]分別獲取地理位置相近的至少兩個(gè)待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置相同時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間段進(jìn)行分段提取并進(jìn)行對(duì)比后，獲得多組對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的局部風(fēng)速差值；
[0010]對(duì)每個(gè)所述時(shí)間段的局部風(fēng)速差值建立對(duì)應(yīng)的概率分布曲線，同時(shí)對(duì)應(yīng)得出每個(gè)所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)，并生成由不同時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)、比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)；[0011]利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍作為判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
[0012]其中，進(jìn)一步地，利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍作為判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷，進(jìn)一步為:
[0013]利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，假設(shè)該判定門(mén)限為一圓形，以該位置參數(shù)作為圓心坐標(biāo)，以該大小參數(shù)作為半徑長(zhǎng)度值，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的圓形判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一圓形判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)圓形判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)圓形判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
[0014]其中，進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)范圍，進(jìn)一步由包含全體無(wú)故障數(shù)據(jù)的無(wú)故障區(qū)和包含全體故障數(shù)據(jù)的故障區(qū)組成。
[0015]其中，進(jìn)一步地，所述誤差最小的數(shù)據(jù)范圍，進(jìn)一步為:所述數(shù)據(jù)范圍的無(wú)故障區(qū)所包含的故障數(shù)據(jù)和該數(shù)據(jù)范圍的故障區(qū)所包含的無(wú)故障數(shù)據(jù)的總數(shù)為最小的數(shù)據(jù)范圍。
[0016]其中，進(jìn)一步地，所述一定時(shí)間，進(jìn)一步為:周、月和/或不少于7天的時(shí)間期限。
[0017]其中，進(jìn)一步地，將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置時(shí)間段進(jìn)行分段提取，進(jìn)一步為:將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置的以周、月或者整數(shù)天為固定值的時(shí)間段進(jìn)行分段提取。
[0018]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括:風(fēng)速差獲取模塊、參數(shù)處理模塊以及門(mén)限優(yōu)化模塊；其中，
[0019]所述風(fēng)速差獲取模塊，分別獲取地理位置相近的至少兩個(gè)待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置相同時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間段進(jìn)行分段提取并進(jìn)行對(duì)比后，獲得多組對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的局部風(fēng)速差值發(fā)送至所述參數(shù)處理模塊；
[0020]所述參數(shù)處理模塊，用于對(duì)每個(gè)所述時(shí)間段的局部風(fēng)速差值建立對(duì)應(yīng)的概率分布曲線，同時(shí)對(duì)應(yīng)得出每個(gè)所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)，并生成由不同時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)、比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)發(fā)送至所述門(mén)限優(yōu)化模塊；
[0021]所述門(mén)限優(yōu)化模塊，用于利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍作為判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
[0022]其中，進(jìn)一步地，所述門(mén)限優(yōu)化模塊，進(jìn)一步用于:
[0023]利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，假設(shè)該判定門(mén)限為一圓形，以該位置參數(shù)作為圓心坐標(biāo)，以該大小參數(shù)作為半徑長(zhǎng)度值，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的圓形判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一圓形判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)圓形判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)圓形判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
[0024]其中，進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)范圍，進(jìn)一步為由包含全體無(wú)故障數(shù)據(jù)的無(wú)故障區(qū)和包含全體故障數(shù)據(jù)的故障區(qū)組成。
[0025]其中，進(jìn)一步地，所述誤差最小的數(shù)據(jù)范圍，進(jìn)一步為:所述數(shù)據(jù)范圍的無(wú)故障區(qū)所包含的故障數(shù)據(jù)和該數(shù)據(jù)范圍的故障區(qū)所包含的無(wú)故障數(shù)據(jù)的總數(shù)為最小的數(shù)據(jù)范圍。
[0026]其中，進(jìn)一步地，所述一定時(shí)間，進(jìn)一步為:周、月和/或不少于7天的時(shí)間期限。
[0027]其中，進(jìn)一步地，所述風(fēng)速差獲取模塊，進(jìn)一步用于將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置的以周、月或者整數(shù)天為固定值的時(shí)間段進(jìn)行分段提取。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)所述的一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)，達(dá)到了如下效果:
[0029]I)本申請(qǐng)所述的一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)，能夠?qū)︼L(fēng)力機(jī)上的所述風(fēng)速儀中的風(fēng)速數(shù)據(jù)采取長(zhǎng)時(shí)間、多分組的方式進(jìn)行差值處理，在獲取到風(fēng)速差的概率統(tǒng)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)后，采用具有仿生性的PSO技術(shù)，從歷史數(shù)據(jù)中優(yōu)化提取出準(zhǔn)確的門(mén)限值，根據(jù)該門(mén)限值可以有效識(shí)別出數(shù)據(jù)異常的風(fēng)速儀，從而進(jìn)一步準(zhǔn)確確定發(fā)生故障的風(fēng)速儀以及故障發(fā)生的時(shí)間。
[0030]2)本申請(qǐng)所述的一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)，還能夠?qū)Λ@取到的不同風(fēng)力機(jī)上的所述風(fēng)速儀中的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的時(shí)間段劃分，分別在各時(shí)間段內(nèi)設(shè)置多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，從而可以有效的在廣泛的時(shí)間區(qū)域內(nèi)探測(cè)到所述風(fēng)速儀發(fā)生故障的時(shí)間。
[0031]當(dāng)然，實(shí)施本申請(qǐng)的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0032]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0033]圖1是本申請(qǐng)實(shí)施例一、二所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法的流程框圖。
[0034]圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例三所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法中被選定為門(mén)限的所述圓形數(shù)據(jù)范圍示意圖。
[0035]圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例四所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0036]如在說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同名詞來(lái)稱呼同一個(gè)組件。本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求并不以名稱的差異來(lái)作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開(kāi)放式用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問(wèn)題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過(guò)其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說(shuō)明書(shū)后續(xù)描述為實(shí)施本申請(qǐng)的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說(shuō)明本申請(qǐng)的一般原則為目的，并非用以限定本申請(qǐng)的范圍。本申請(qǐng)的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0037]如圖1所示，為本申請(qǐng)實(shí)施例一所述的一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法，該方法包括:
[0038]步驟101，分別獲取地理位置相近的至少兩個(gè)待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置相同時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間段進(jìn)行分段提取并進(jìn)行對(duì)比后，獲得多組對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的局部風(fēng)速差值；
[0039]步驟102，對(duì)每個(gè)所述時(shí)間段的局部風(fēng)速差值建立對(duì)應(yīng)的概率分布曲線，同時(shí)對(duì)應(yīng)得出每個(gè)所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)，并生成由不同時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)、比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)；
[0040]步驟103，利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍作為判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
[0041]需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例的上述步驟中，難以從一個(gè)風(fēng)力機(jī)上的所述風(fēng)速儀記錄的風(fēng)速數(shù)據(jù)中判斷出該風(fēng)速儀是否出現(xiàn)故障，因此，選擇兩個(gè)或多個(gè)風(fēng)速儀同時(shí)記錄其風(fēng)速數(shù)據(jù)，如果在一定時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)相鄰風(fēng)力機(jī)的風(fēng)速儀所記錄的數(shù)據(jù)差異很大(如:兩個(gè)風(fēng)速儀的數(shù)據(jù)之間有較大差異)，則可以大致判斷出其中有一風(fēng)速儀出現(xiàn)了故障，又可以根據(jù)上述步驟中的時(shí)間段判斷出故障風(fēng)速儀出現(xiàn)故障的時(shí)間段，以盡早發(fā)現(xiàn)風(fēng)速儀的故障。
[0042]結(jié)合圖2所示，為本申請(qǐng)實(shí)施例二所述的一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法，該方法包括步驟:
[0043]步驟一，分別獲取地理位置相近的至少兩個(gè)待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置相同時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間段進(jìn)行分段提取并進(jìn)行對(duì)比后，獲得多組對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的局部風(fēng)速差值。
[0044]對(duì)于步驟一來(lái)說(shuō)，不同地理位置的所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)受到的自然風(fēng)場(chǎng)狀態(tài)影響也不同，尤其對(duì)于相隔非常遠(yuǎn)的待測(cè)風(fēng)力機(jī)來(lái)說(shuō)，其因風(fēng)場(chǎng)狀態(tài)的不同很可能造成所獲取的風(fēng)速數(shù)據(jù)有較大的差異，從而在本申請(qǐng)中選擇地理位置相近的待測(cè)風(fēng)力機(jī)。
[0045]其中，各時(shí)間段的所述局部風(fēng)速差值，是由一組數(shù)值組成，在本實(shí)施例中，可以通過(guò)針對(duì)每一時(shí)間段內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)設(shè)置數(shù)據(jù)點(diǎn)的方式獲得各時(shí)間段內(nèi)的各組數(shù)值。[0046]還需要說(shuō)明的是，在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)對(duì)風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取便可以得到充足的風(fēng)速數(shù)據(jù)，但對(duì)于獲取到的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)的分組將會(huì)影響到整體的后續(xù)步驟，這是因?yàn)?所述時(shí)間段是預(yù)先設(shè)置的，在以該時(shí)間段進(jìn)行分組后，針對(duì)每一時(shí)間段內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)都設(shè)置數(shù)據(jù)點(diǎn)，該數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量跟所述時(shí)間段相關(guān)聯(lián)，對(duì)于分布在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)，如果設(shè)置的所述時(shí)間段較短，則其中每一時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)就少，而較少的數(shù)據(jù)點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致概率分布計(jì)算的不準(zhǔn)確，使得在步驟二中得到概率分布曲線不能精確代表相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)情況；如果設(shè)置的所述時(shí)間間隔較長(zhǎng)也不合時(shí)宜，因?yàn)槊總€(gè)時(shí)間間隔即為判斷是否出現(xiàn)故障的觀測(cè)單位，選取很長(zhǎng)的時(shí)間間隔會(huì)導(dǎo)致即使后續(xù)步驟三中判斷出是哪個(gè)時(shí)間間隔中風(fēng)速儀出現(xiàn)了故障，但是由于時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)，使得對(duì)故障的預(yù)測(cè)失去了意義。
[0047]步驟二，對(duì)每個(gè)所述時(shí)間段的局部風(fēng)速差值建立對(duì)應(yīng)的概率分布曲線，同時(shí)對(duì)應(yīng)得出每個(gè)所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)，并生成由不同時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)、比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)；
[0048]在步驟二中，所述不同時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)、比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)可以對(duì)應(yīng)的反映到坐標(biāo)系中，所有的坐標(biāo)點(diǎn)分布于所述坐標(biāo)系中，形成一定的范圍。
[0049]步驟三，利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍作為判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
[0050]需要說(shuō)明的是，所述預(yù)置的數(shù)值范圍可以從由所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)、比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)反映到一坐標(biāo)系中的范圍內(nèi)選取，具體來(lái)說(shuō)，所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)、比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)中，所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)的值具有最大值和最小值，同樣，所述比例參數(shù)數(shù)據(jù)的值也具有最大值和最小值，那么，所述預(yù)置的數(shù)值范圍就可以分別從所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)的最大值和最小值的數(shù)值范圍內(nèi)選取。當(dāng)然，所述預(yù)置的數(shù)值范圍的選取并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的限定。
[0051]在步驟三中，所述數(shù)據(jù)范圍的生成，具體為:在一預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)，任意選取200組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，假設(shè)該判定門(mén)限為一圓形，以該位置參數(shù)作為圓心坐標(biāo)，以該大小參數(shù)作為半徑長(zhǎng)度值，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的圓形判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
[0052]所述數(shù)據(jù)范圍，具體由包含全體無(wú)故障數(shù)據(jù)的無(wú)故障區(qū)和包含全體故障數(shù)據(jù)的故障區(qū)組成，在本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)范圍的圓形區(qū)域內(nèi)為無(wú)故障區(qū)，圓形區(qū)域以外為故障區(qū)。所述數(shù)據(jù)范圍的所述無(wú)故障區(qū)中包含的都應(yīng)該是無(wú)故障數(shù)據(jù)，同樣，所述故障區(qū)中包含的都應(yīng)該是故障數(shù)據(jù)，若在所述無(wú)故障區(qū)中出現(xiàn)了故障數(shù)據(jù)或者是在所述故障區(qū)中出現(xiàn)了無(wú)故障數(shù)據(jù)，則視為誤差，將所有時(shí)間段中所述無(wú)故障區(qū)中所包含的故障數(shù)據(jù)和該數(shù)據(jù)范圍的故障區(qū)所包含的無(wú)故障數(shù)據(jù)的總數(shù)為最小的數(shù)據(jù)范圍設(shè)置為門(mén)限。[0053]結(jié)合圖1至2，為本申請(qǐng)實(shí)施例三所述的一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法，其具體應(yīng)用如下:
[0054]第一，分別獲取地理位置相鄰的至少兩個(gè)風(fēng)力機(jī)的風(fēng)速儀在一定時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，地理位置相鄰的所述風(fēng)力機(jī)監(jiān)測(cè)的自然風(fēng)力情況也相同或相似，從而提高了之后數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，在本實(shí)施例中，只選擇風(fēng)力機(jī)A和B，對(duì)應(yīng)的風(fēng)速數(shù)據(jù)為WSa和WSB，當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用中可以選取多個(gè)風(fēng)力機(jī)上的所述風(fēng)速儀。將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)WSa和WSb按設(shè)置的時(shí)間段進(jìn)行分組提取，并對(duì)各時(shí)間段內(nèi)提取出的所述兩個(gè)風(fēng)力機(jī)的風(fēng)速數(shù)據(jù)行差值處理產(chǎn)生該時(shí)間段的風(fēng)速差值WSD，即，
[0055]Wsd= I WSa-WSb
[0056]在本實(shí)施例中，所述一定時(shí)間，可以是周、月和/或不少于7天的時(shí)間期限，為了得到充足的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)，需要獲取足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)，優(yōu)選地，所述一定時(shí)間為70周。另外，將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置的時(shí)間段進(jìn)行分組提取，可以是將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置的以周、月或者整數(shù)天為固定值的時(shí)間段進(jìn)行分組提取，優(yōu)選地，以周為時(shí)間段，即按照一周的時(shí)間對(duì)所述風(fēng)力機(jī)A和B的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)分組。再以10分鐘的時(shí)長(zhǎng)設(shè)置數(shù)據(jù)點(diǎn)，那么，一周的時(shí)間內(nèi)可以設(shè)置1008個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，即，每一周的時(shí)間內(nèi)分別有1008個(gè)WSa和WSB，所以，每一周的時(shí)間段內(nèi)都有1008個(gè)所述風(fēng)速差值WSD。
[0057]第二，對(duì)所述每個(gè)時(shí)間段的風(fēng)速差值WSD建立對(duì)應(yīng)的概率分布曲線，根據(jù)每個(gè)所述時(shí)間段的風(fēng)速差值WSD對(duì)應(yīng)的概率分布曲線得出每個(gè)所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)k和比例參數(shù)數(shù)據(jù)入。
[0058]在本實(shí)施例中，所述概率分布曲線，具體為韋伯概率分布曲線，該曲線可以表示為pdf:
[0059]pdf (WSdAk) =
[0060]從每一周時(shí)間段內(nèi)的所述風(fēng)速差值形成的所述韋伯概率分布曲線中提取出對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)k和比例參數(shù)數(shù)據(jù)X，一共提取出70組(對(duì)應(yīng)于總時(shí)間70周)所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)k和比例參數(shù)數(shù)據(jù)X。對(duì)每個(gè)所述韋伯概率分布曲線用坐標(biāo)點(diǎn)的形式(X，k)表示，便得到了 70組(入，k)，分別為(入K)、(入2，k2)...(入70，k70)，如圖2所示為這70組坐標(biāo)點(diǎn)分布在空間坐標(biāo)系中的位置，同時(shí)，根據(jù)風(fēng)場(chǎng)的運(yùn)行報(bào)告，可以獲知70組數(shù)據(jù)中，哪些為正常運(yùn)行數(shù)據(jù)(即哪些周內(nèi)沒(méi)有發(fā)生故障)，哪些周為故障運(yùn)行數(shù)據(jù)(即哪些周內(nèi)發(fā)生故障)。
[0061]第三，采用PSO的優(yōu)化方式，在一預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)，任意選取200組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，假設(shè)該判定門(mén)限為一圓形，以該位置參數(shù)作為圓心坐標(biāo)，以該大小參數(shù)作為半徑長(zhǎng)度值，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的圓形判定門(mén)限。每個(gè)粒子由下式表不:
[0062](PiIXi, Yi, rj
[0063]其中Pi代表第i個(gè)粒子，Cxi, Yi)代表門(mén)限圓心，r,代表門(mén)限半徑。
[0064]根據(jù)每個(gè)圓形門(mén)限構(gòu)成的數(shù)據(jù)范圍對(duì)70組(入，k)進(jìn)行判斷，在圓形數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)都是風(fēng)速儀正常運(yùn)行時(shí)所對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)k和比例參數(shù)數(shù)據(jù)X構(gòu)成的坐標(biāo)點(diǎn)，即可以稱為無(wú)故障區(qū)；在圓形數(shù)據(jù)范圍以外的數(shù)據(jù)都是風(fēng)速儀出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)所對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)k和比例參數(shù)數(shù)據(jù)\構(gòu)成的坐標(biāo)點(diǎn)，即可以稱為故障區(qū)。但在實(shí)際應(yīng)用中，無(wú)故障區(qū)中會(huì)出現(xiàn)故障數(shù)據(jù)，故障區(qū)中會(huì)出現(xiàn)無(wú)故障數(shù)據(jù)，這種情況就是誤差。
[0065]對(duì)整個(gè)粒子群生成的多個(gè)圓形故障判定門(mén)限進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
[0066]需要說(shuō)明的是，在PSO優(yōu)化方式中，其粒子群中的每一個(gè)粒子都具有記憶性，能夠記憶該粒子經(jīng)歷的最優(yōu)位置，記為Pb6st ;各粒子也可以記憶整個(gè)粒子群所經(jīng)歷的最優(yōu)位置，記為Gbest。從而，在每一次對(duì)粒子進(jìn)行的迭代變換時(shí)，PSO優(yōu)化方式都根據(jù)Pbest和Gbest對(duì)其圓心(X, y)和半徑r進(jìn)行調(diào)整。
[0067]類似地，PSO優(yōu)化方式將遍歷所有的200組粒子，得到不同的圓形數(shù)據(jù)范圍，又根據(jù)風(fēng)場(chǎng)的報(bào)告中已獲取的數(shù)據(jù)的真實(shí)故障狀態(tài)，便可以選定誤差數(shù)值最小的圓形數(shù)據(jù)范圍作為門(mén)限。
[0068]其中，圖2中的橫坐標(biāo)代表比例參數(shù)值，縱坐標(biāo)代表形狀參數(shù)值，空心圓點(diǎn)代表無(wú)故障數(shù)據(jù)，星號(hào)代表故障數(shù)據(jù)，黑色粗線圍成的圓形區(qū)域就是誤差數(shù)值最小的圓形數(shù)據(jù)范圍，即門(mén)限。該圓形數(shù)據(jù)范圍的無(wú)故障區(qū)內(nèi)仍然包含有少量的故障數(shù)據(jù)，但該圓形數(shù)據(jù)范圍以外的故障區(qū)內(nèi)只含有故障數(shù)據(jù)，已經(jīng)將誤差數(shù)值將至最低，同時(shí)，隨著不斷的記錄更新，PSO優(yōu)化方式將不斷選定更合適的數(shù)據(jù)范圍。
[0069]從而，根據(jù)上述步驟得到的圓形數(shù)據(jù)范圍作為門(mén)限，判定未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)風(fēng)力機(jī)A和B的工作狀態(tài)。
[0070]如圖3所示，為本申請(qǐng)實(shí)施例四所述的一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:風(fēng)速差獲取模塊401、參數(shù)處理模塊402以及門(mén)限優(yōu)化模塊403，其中，
[0071]所述風(fēng)速差獲取模塊401，與所述參數(shù)處理模塊402相耦接，分別獲取地理位置相近的至少兩個(gè)待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置相同時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間段進(jìn)行分段提取并進(jìn)行對(duì)比后，獲得多組對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的局部風(fēng)速差值發(fā)送至所述參數(shù)處理模塊402。
[0072]其中，所述風(fēng)速差獲取模塊，進(jìn)一步用于將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置的以周、月或者整數(shù)天為固定值的時(shí)間段進(jìn)行分段提取。
[0073]另外，所述一定時(shí)間，進(jìn)一步為:周、月和/或不少于7天的時(shí)間期限。
[0074]所述參數(shù)處理模塊402，與所述風(fēng)速差獲取模塊401和門(mén)限優(yōu)化模塊403相耦接，用于對(duì)每個(gè)所述時(shí)間段的局部風(fēng)速差值建立對(duì)應(yīng)的概率分布曲線，同時(shí)對(duì)應(yīng)得出每個(gè)所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)，并生成由不同時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)、比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)發(fā)送至所述門(mén)限優(yōu)化模塊403。
[0075]所述門(mén)限優(yōu)化模塊403，與所述參數(shù)處理模塊402相耦接，用于利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍作為判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。[0076]進(jìn)一步地，所述門(mén)限優(yōu)化模塊，具體用于利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，假設(shè)該判定門(mén)限為一圓形，以該位置參數(shù)作為圓心坐標(biāo)，以該大小參數(shù)作為半徑長(zhǎng)度值，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的圓形判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一圓形判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)圓形判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)圓形判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。[0077]進(jìn)一步地，所述門(mén)限優(yōu)化模塊403中的所述數(shù)據(jù)范圍由無(wú)故障區(qū)和故障區(qū)組成，所述數(shù)據(jù)范圍的無(wú)故障區(qū)所包含的故障數(shù)據(jù)和該數(shù)據(jù)范圍的故障區(qū)所包含的無(wú)故障數(shù)據(jù)的總數(shù)為最小的數(shù)據(jù)范圍就是所述誤差最小的數(shù)據(jù)范圍。
[0078]由于方法部分已經(jīng)對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，這里對(duì)實(shí)施例中涉及的系統(tǒng)與方法對(duì)應(yīng)部分的展開(kāi)描述省略，不再贅述。對(duì)于系統(tǒng)中具體內(nèi)容的描述可參考方法實(shí)施例的內(nèi)容，這里不再具體限定。
[0079]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)所述的一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)，達(dá)到了如下效果:
[0080]I)本申請(qǐng)所述的一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)，能夠?qū)︼L(fēng)力機(jī)上的所述風(fēng)速儀中的風(fēng)速數(shù)據(jù)采取長(zhǎng)時(shí)間、多分組的方式進(jìn)行差值處理，在獲取到風(fēng)速差的概率統(tǒng)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)后，采用具有仿生性的PSO技術(shù)，從歷史數(shù)據(jù)中優(yōu)化提取出準(zhǔn)確的門(mén)限值，根據(jù)該門(mén)限值可以有效識(shí)別出數(shù)據(jù)異常的風(fēng)速儀，從而進(jìn)一步準(zhǔn)確確定發(fā)生故障的風(fēng)速儀以及故障發(fā)生的時(shí)間。
[0081]2)本申請(qǐng)所述的一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法和系統(tǒng)，還能夠?qū)Λ@取到的不同風(fēng)力機(jī)上的所述風(fēng)速儀中的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的時(shí)間段劃分，分別在各時(shí)間段內(nèi)設(shè)置多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，從而可以有效的在廣泛的時(shí)間區(qū)域內(nèi)探測(cè)到所述風(fēng)速儀發(fā)生故障的時(shí)間。
[0082]還需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、商品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、商品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、商品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0083]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請(qǐng)的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本申請(qǐng)可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本申請(qǐng)可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤(pán)存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
[0084]以上所述僅為本申請(qǐng)的實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法，其特征在于，包括: 分別獲取地理位置相近的至少兩個(gè)待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置相同時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間段進(jìn)行分段提取并進(jìn)行對(duì)比后，獲得多組對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的局部風(fēng)速差值； 對(duì)每個(gè)所述時(shí)間段的局部風(fēng)速差值建立對(duì)應(yīng)的概率分布曲線，同時(shí)對(duì)應(yīng)得出每個(gè)所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)，并生成由不同時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)、比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)； 利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍作為判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
2.如權(quán)利要求1所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法，其特征在于， 利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍作為判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷，進(jìn)一步為: 利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，假設(shè)該判定`門(mén)限為一圓形，以該位置參數(shù)作為圓心坐標(biāo)，以該大小參數(shù)作為半徑長(zhǎng)度值，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的圓形判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一圓形判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)圓形判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)圓形判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
3.如權(quán)利要求1所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)范圍，進(jìn)一步由包含全體無(wú)故障數(shù)據(jù)的無(wú)故障區(qū)和包含全體故障數(shù)據(jù)的故障區(qū)組成。
4.如權(quán)利要求3所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法，其特征在于，所述誤差最小的數(shù)據(jù)范圍，進(jìn)一步為:所述數(shù)據(jù)范圍的無(wú)故障區(qū)所包含的故障數(shù)據(jù)和該數(shù)據(jù)范圍的故障區(qū)所包含的無(wú)故障數(shù)據(jù)的總數(shù)為最小的數(shù)據(jù)范圍。
5.如權(quán)利要求1所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法，其特征在于，所述一定時(shí)間，進(jìn)一步為:周、月和/或不少于7天的時(shí)間期限。
6.如權(quán)利要求1所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)方法，其特征在于，將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置時(shí)間段進(jìn)行分段提取，進(jìn)一步為:將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置的以周、月或者整數(shù)天為固定值的時(shí)間段進(jìn)行分段提取。
7.一種基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括:風(fēng)速差獲取模塊、參數(shù)處理模塊以及門(mén)限優(yōu)化模塊；其中， 所述風(fēng)速差獲取模塊，分別獲取地理位置相近的至少兩個(gè)待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置相同時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間段進(jìn)行分段提取并進(jìn)行對(duì)比后，獲得多組對(duì)應(yīng)于各時(shí)間段的局部風(fēng)速差值發(fā)送至所述參數(shù)處理模塊； 所述參數(shù)處理模塊，用于對(duì)每個(gè)所述時(shí)間段的局部風(fēng)速差值建立對(duì)應(yīng)的概率分布曲線，同時(shí)對(duì)應(yīng)得出每個(gè)所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)，并生成由不同時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的所述形狀參數(shù)數(shù)據(jù)、比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)發(fā)送至所述門(mén)限優(yōu)化模塊； 所述門(mén)限優(yōu)化模塊，用于利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)范圍作為判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
8.如權(quán)利要求7所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述門(mén)限優(yōu)化模塊，進(jìn)一步用于: 利用粒子群優(yōu)化方式在預(yù)置的數(shù)值范圍內(nèi)任意選取多組故障判定門(mén)限的位置和大小參數(shù)，假設(shè)該判定門(mén)限為一圓形，以該位置參數(shù)作為圓心坐標(biāo)，以該大小參數(shù)作為半徑長(zhǎng)度值，每組參數(shù)代表一個(gè)粒子并生成對(duì)應(yīng)的圓形判定門(mén)限，并根據(jù)各所述時(shí)間段對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)數(shù)據(jù)和比例參數(shù)數(shù)據(jù)構(gòu)成的坐標(biāo)對(duì)每一圓形判定門(mén)限檢驗(yàn)其故障判定的對(duì)錯(cuò)，然后對(duì)整個(gè)粒子群進(jìn)行遍歷迭代處理，最后所有粒子將收斂為誤差最小的最優(yōu)圓形判定門(mén)限，并使用該最優(yōu)圓形判定門(mén)限對(duì)所述待測(cè)風(fēng)力機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)的所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行故障判斷。
9.如權(quán)利要求7所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)范圍，進(jìn)一步為由包含全體無(wú)故障數(shù)據(jù)的無(wú)故障區(qū)和包含全體故障數(shù)據(jù)的故障區(qū)組成。
10.如權(quán)利要求9所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述誤差最小的數(shù)據(jù)范圍，進(jìn)一步為:所述數(shù)據(jù)范圍的無(wú)故障區(qū)所包含的故障數(shù)據(jù)和該數(shù)據(jù)范圍的故障區(qū)所包含的無(wú)故障數(shù)據(jù)的總數(shù)為最小的數(shù)據(jù)范圍。
11.如權(quán)利要求7所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述一定時(shí)間，進(jìn)一步為:周、月和/或不少于7天的時(shí)間期限。
12.如權(quán)利要求7所述的基于粒子群優(yōu)化的風(fēng)速儀故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)速差獲取模塊，進(jìn)一步用于將 所述風(fēng)速數(shù)據(jù)按設(shè)置的以周、月或者整數(shù)天為固定值的時(shí)間段進(jìn)行分段提取。
【文檔編號(hào)】G01P21/02GK103675356SQ201310585560
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】葉翔, 周黎輝, 邢紅濤, 雷蕾 申請(qǐng)人:中國(guó)大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司