本發(fā)明屬于新能源,具體屬于一種新能源數(shù)據(jù)分析模型的動態(tài)驗證與校正方法。
背景技術(shù):
1、隨著全球?qū)稍偕茉吹闹匾?,風(fēng)力發(fā)電作為一種綠色、環(huán)保的能源形式,得到了廣泛的應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)通常由風(fēng)機(jī)組和控制系統(tǒng)組成,風(fēng)機(jī)組的核心任務(wù)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)機(jī)的運行狀態(tài)、發(fā)電效能和故障情況與風(fēng)速、溫度、濕度、電流等多種因素密切相關(guān)。為了實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的風(fēng)電發(fā)電,風(fēng)機(jī)運行的實時監(jiān)控與效能評估至關(guān)重要。準(zhǔn)確的功率曲線修正、故障診斷與預(yù)警,以及控制策略的動態(tài)優(yōu)化,是確保風(fēng)機(jī)能夠在不同工況下運行的關(guān)鍵技術(shù)。
2、目前,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的管理和優(yōu)化主要依賴于基于靜態(tài)模型的功率曲線,通常是在固定環(huán)境條件下進(jìn)行設(shè)定,然而,這種方法無法有效應(yīng)對風(fēng)速、溫度等實時變化帶來的影響,傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)功率曲線通?;跉v史數(shù)據(jù)預(yù)設(shè),并未考慮到實際風(fēng)機(jī)的性能波動與工況變化,此外,風(fēng)機(jī)故障診斷主要依賴于人工巡檢和經(jīng)驗判斷,未能充分利用實時數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化預(yù)警和故障識別,現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)機(jī)故障診斷與預(yù)警系統(tǒng)雖然能在一定程度上監(jiān)控風(fēng)機(jī)狀態(tài),但大多數(shù)系統(tǒng)無法及時、準(zhǔn)確地定位故障原因,且缺乏對風(fēng)機(jī)控制策略的實時優(yōu)化功能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)在風(fēng)機(jī)效能評估過程中不能根據(jù)實時工況修正風(fēng)機(jī)功率曲線,進(jìn)而進(jìn)行故障分析、控制策略優(yōu)化,導(dǎo)致風(fēng)電場的發(fā)電效能低和運行可靠性差的問題,本發(fā)明提供了一種新能源數(shù)據(jù)分析模型的動態(tài)驗證與校正方法。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明提出了一種新能源數(shù)據(jù)分析模型的動態(tài)驗證與校正方法,包括以下步驟:
4、基于獲取的風(fēng)機(jī)的實時運行數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù);
5、利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法,基于所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)功率曲線進(jìn)行動態(tài)修正;
6、基于修改后的風(fēng)機(jī)功率曲線進(jìn)行風(fēng)機(jī)效能評估;
7、基于獲取的風(fēng)機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)通過風(fēng)機(jī)故障診斷與預(yù)警機(jī)制識別出潛在故障,并制定出處理所述潛在故障的控制策略以及預(yù)警信息;
8、利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法,基于所述風(fēng)機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)優(yōu)化所述控制策略,調(diào)整風(fēng)機(jī)的控制參數(shù)。
9、優(yōu)選地,所述風(fēng)電場的實時運行數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、溫度、電壓、電流和功率輸出。
10、優(yōu)選地,所述實時運行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理包括:
11、對所述實時運行數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理,得到實時運行去噪數(shù)據(jù);
12、對所述實時運行去噪數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理,得到實時運行插值數(shù)據(jù);
13、對實時運行插值數(shù)據(jù)進(jìn)行缺失值修復(fù)處理,所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
14、優(yōu)選地,所述利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法,基于所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)功率曲線進(jìn)行動態(tài)修正包括:
15、以所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為輸入,利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建得到功率曲線修正模型;
16、將傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)功率曲線輸入所述功率曲線修正模型中進(jìn)行動態(tài)修正。
17、優(yōu)選地,所述功率曲線修正模型為:
18、
19、其中,表示在風(fēng)速和時間下修正后的風(fēng)機(jī)功率輸出,是基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法生成的功率修正函數(shù)。
20、優(yōu)選地,所述基于獲取的風(fēng)機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)通過風(fēng)機(jī)故障診斷與預(yù)警機(jī)制識別出潛在故障包括:
21、獲取風(fēng)機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù);
22、將所述狀態(tài)數(shù)據(jù)通過風(fēng)機(jī)故障診斷與預(yù)警機(jī)制預(yù)測,得到故障風(fēng)險值;
23、基于所述故障風(fēng)險值識別出所述潛在故障;
24、其中,所述狀態(tài)數(shù)據(jù)包括溫度、轉(zhuǎn)速、電流;
25、所述將所述狀態(tài)數(shù)據(jù)通過風(fēng)機(jī)故障診斷與預(yù)警機(jī)制預(yù)測,得到故障風(fēng)險值的過程為:
26、
27、其中,表示在時間下的故障風(fēng)險值,是狀態(tài)數(shù)據(jù)在風(fēng)險評估中的權(quán)重系數(shù),是狀態(tài)數(shù)據(jù)在時間時的值。
28、優(yōu)選地,所述利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法,基于所述風(fēng)機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)優(yōu)化所述控制策略的過程為:
29、
30、其中,表示在狀態(tài)下執(zhí)行動作的q值,為學(xué)習(xí)率,是即時獎勵,為折扣因子,是下一個狀態(tài)下的最大q值。
31、本發(fā)明還提出了一種新能源數(shù)據(jù)分析模型的動態(tài)驗證與校正系統(tǒng),用于實現(xiàn)上述的一種新能源數(shù)據(jù)分析模型的動態(tài)驗證與校正方法,包括:
32、數(shù)據(jù)獲取模塊,被配置為:
33、用于獲取風(fēng)機(jī)的實時運行數(shù)據(jù)和風(fēng)機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù);
34、標(biāo)準(zhǔn)化處理模塊,被配置為:
35、用于對風(fēng)機(jī)的實時運行數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù);
36、修正模塊,被配置為:
37、用于利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法,基于所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)功率曲線進(jìn)行動態(tài)修正;
38、效能評估模塊,被配置為:
39、用于基于修改后的風(fēng)機(jī)功率曲線進(jìn)行風(fēng)機(jī)效能評估;
40、數(shù)據(jù)處理模塊,被配置為:
41、用于基于獲取的風(fēng)機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)通過風(fēng)機(jī)故障診斷與預(yù)警機(jī)制識別出潛在故障,并制定出處理所述潛在故障的控制策略以及預(yù)警信息;
42、優(yōu)化模塊,被配置為:
43、利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法,基于所述風(fēng)機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)優(yōu)化所述控制策略,調(diào)整風(fēng)機(jī)的控制參數(shù)。
44、本發(fā)明還提出了一種電子設(shè)備,包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器中運行的計算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序時實現(xiàn)上述的一種新能源數(shù)據(jù)分析模型的動態(tài)驗證與校正方法的步驟。
45、本發(fā)明還提出了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序,所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述的一種新能源數(shù)據(jù)分析模型的動態(tài)驗證與校正方法的步驟。
46、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
47、本發(fā)明提出了一種新能源數(shù)據(jù)分析模型的動態(tài)驗證與校正方法,本方法通過獲取風(fēng)機(jī)的實時運行數(shù)據(jù)并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,能夠消除不同數(shù)據(jù)源之間的量綱差異和異常值干擾,便于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的有效利用,提高了數(shù)據(jù)分析的效率,還確保了分析結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。
48、進(jìn)一步地,本方法利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)功率曲線進(jìn)行動態(tài)修正,實時修正風(fēng)機(jī)的功率曲線,使得修正后的功率曲線能夠?qū)崟r反應(yīng)風(fēng)機(jī)運行狀態(tài)變化,從而更精確地評估風(fēng)機(jī)效能,使得風(fēng)機(jī)效能評估更加貼近實際,有助于及時發(fā)現(xiàn)并解決效能下降的問題。
49、更進(jìn)一步地,本方法通過實時監(jiān)測風(fēng)機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)與風(fēng)機(jī)故障診斷與預(yù)警機(jī)制結(jié)合夠迅速識別出潛在故障,并制定出相應(yīng)的控制策略和預(yù)警信息,有助于減少故障發(fā)生的風(fēng)險,還能在故障發(fā)生前采取預(yù)防措施,減少風(fēng)機(jī)停機(jī)時間和維修成本,延長風(fēng)機(jī)使用壽命。
50、更進(jìn)一步地,本方法強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法通過不斷試錯和學(xué)習(xí),能夠根據(jù)風(fēng)機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),自動調(diào)整控制參數(shù),以達(dá)到最優(yōu)的控制效果,使得風(fēng)機(jī)在面臨不同運行環(huán)境和條件時,都能保持最佳的運行狀態(tài),進(jìn)一步提升了風(fēng)機(jī)效能和穩(wěn)定性,對風(fēng)機(jī)實際工況的動態(tài)適應(yīng),能夠準(zhǔn)確評估風(fēng)機(jī)的發(fā)電能力,并優(yōu)化控制策略,最大化發(fā)電效能。同時,系統(tǒng)能夠基于實時數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)機(jī)故障的智能診斷與預(yù)警,提前識別潛在故障并提供決策支持。