[发明专利]一种风力发电机组故障预警系统与方法

权利要求书

1.一种风力发电机组故障预警系统，其特征是，包括：

数据仓库模块（1），存储风电场及风电机组的基本信息、配置信息以及运行数据等，并对以上数据进行清洗、整理；

预警模型模块（2），利用数据仓库模块（1）中的数据，根据风电场及风电机组的信息计算故障特征值；

预警规则模块（3），利用故障特征值根据预设的规则触发预警代码；

故障诊断模块（4），关联预警信息知识库，生成完整的预警信息，包括故障位置、故障原因、处理意见；

前端展示模块（5），发起预警单到外部的生产管理系统，处理并反馈故障及处理信息，通过应用程序上对预警单进行操作，若预警单发起到外部的生产管理系统，处理并反馈故障及处理信息存储回数据仓库模块（1）；

预警功能评估模块（6），通过反馈的预警单，评价预警功能的优劣；

其中，数据仓库模块（1）、预警模型模块（2）、预警规则模块（3）、故障诊断模块（4）与前端展示模块（5）依次连接并均与预警功能评估模块（6）相连接；

所述系统采用一种风力发电机组故障预警方法，包括以下步骤：

S1：根据风电场及风电机组的信息计算故障特征值；

S2：利用故障特征值根据预设的规则触发预警代码；

S3：关联预警信息知识库，生成完整的预警信息；

S4：发起预警单到外部的生产管理系统，处理并反馈故障及处理信息；

S5：通过反馈的预警单监管整个故障预警流程，评价各个模块的优劣；

所述S5具体包括以下内容：

S501：预警功能评估模块（6）中设置优、良、中、差四个等级，区间80%-100%对应等级优，区间60%-80%对应等级良，区间40%-60%对应等级中，区间0%-40%对应等级差，提取各环节的绩效指标，预警单完成率、预警单准确率和预警单发起率用来考核处理问题的绩效；

S502：预警单准确率用来表示前端展示模块（5）的绩效，准预警单发起率用来考核预警规则模块（3）的绩效；

S503：通过读取预警单完成率、预警单准确率和预警单发起率所在的区间判断预警单完成率、预警单准确率和预警单发起率的等级。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组故障预警系统，其特征是，所述风力发电机组故障预警系统还包括数据转换模块（12），所述数据仓库模块（1），包括结构化数据和非结构化数据，所述结构化数据以数据库形式存储，所述非结构化数据以文件形式存储，非结构化数据通过数据转换模块（12）转换为结构化数据。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组故障预警系统，其特征是，所述预警模型模块（2）包括模型数据输入模块（9）、预警模型程序模块（7）、模型数据输出模块（10）、故障预警系统应用模块（11）和预警模型管理模块（8），模型数据输入模块（9）、预警模型程序模块（7）、模型数据输出模块（10）和故障预警系统应用模块（11）依次相连，预警模型程序模块（7）和故障预警系统应用模块（11）均与预警模型管理模块（8）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组故障预警系统，其特征是，所述S1具体过程包括以下步骤：

S101：数据仓库模块（1）存储风电场及风电机组的基本信息、配置信息及运行数据，对数据进行清洗、整理，所述数据包括结构化数据和非结构化数据，结构化数据直接用于模型快速计算，非结构化数据通过数据转换模块（12）转换为结构化数据；

S102：模型数据输入模块（9）从数据仓库模块（1）获取计算所需结构化数据；

S103：将统计分析、机器学习、深度挖掘算法模块化为预警模型程序模块（7）；

S104：预警模型管理模块（8）调用预警模型程序模块（7），定期计算故障特征值，将其通过模型数据输出模块（10），传输到故障预警系统应用模块（11）。

5.根据权利要求4所述的一种风力发电机组故障预警系统，其特征是，所述S104中计算故障特征值的公式为：

式中为故障特征值的有效值，为残差值，残差值为实测值与预测值的差值，预测值通过蚁群算法、机器学习算法或深度学习算法获得，故障特征值的有效值将通过模型数据输出模块（10）输到故障预警系统应用模块（11）中去。