[发明专利]风电机组的能效评价与诊断方法、系统及介质

说明书

本申请提出了一种风电机组的能效评价与诊断方法、系统及介质，该方法包括：获取风电机组的链条式能效指标异常知识并构建本体能效诊断知识库；确定每个工况下的监测参数和能效指标的基准区间；确定能效指标与基准值之间的差值,并根据差值和能效指标的权重，对机组的能效状态进行评价；基于对应的基准区间对实时数据进行异常检测，如果检测出异常数据则根据故障征兆构造异常事件网络片段，并在本体知识库中进行匹配和搜索，诊断出故障模式；结合因果图模型诊断出风电机组的最终故障原因。该方法能够对风电机组的能效状态进行实时评估，并能准确诊断出能效异常的原因和具体的故障模式，提供对应的调整及维护决策，提高了能效诊断的准确性。

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风电机组的能效评价与诊断方法、系统及介质。

背景技术

随着风力发电技术的发展，采用风电机组进行风力发电已经较为普遍，因此如何提高风电机组的能效越来越引起人们的关注，而其中的能效损失机理研究是提高风电机组能效的前提和必要条件。

相关技术中，通常是对风机的单个设备或系统进行能效损失研究。比如，在风轮气动性能方面，开展风轮机理研究，根据动量理论、动量-叶素理论等相关理论方法研究涡环状态的风能利用系数；在传动系统方面，通过对齿轮箱的研究，计算齿轮箱实际损耗；在发电机系统方面，一般根据损失指标属性氛围固定损失和可变损失，针对发电机本体损耗也做出了很多深入的分析研究。而根据这些研究目前开发出的各种检测系统，大多也是对风电机组单独的某个部件性能状态进行评价和诊断，并且这些系统仅是针对设备进行状态监测，或是分析设备的性能。

然而，全面考虑风电机组能效损失机理的研究，更能全面的展现出风电机组当前的能效水平，上述相关技术中的研究方式无法从风电机组的整机角度研究不同能效损失及其之间的关系，导致目前的能效检测系统的诊断结果的准确性较低，且诊断推理功能较为单一。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种风电机组的能效评价与诊断方法，该方法根据风电机组能效状态指标体系对目标风电机组运行能效状态进行实时的评价和打分，并结合本体领域，通过语义网络构建形式化的本体知识库，对比实时运行数据以及相应的基准区间，根据实时运行数据的异常状态基于匹配规则的在本体知识库中进行正向诊断推理，从而可以定位出具体的能效异常模式、能效故障模式，并提出相应的维护策略，再基于因果图模型的反向诊断推理规则，能够找到引起风电机组能效异常的原因，通过合理的应用了本体的语义性，提高了诊断结果的准确性，并丰富了诊断系统的诊断推理功能。

本申请的第二个目的在于提出一种风电机组的能效评价与诊断系统；

本申请的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

为达上述目的，本申请的第一方面实施例在于提出一种风电机组的能效评价与诊断方法，该方法包括以下步骤：

对风电机组的每个系统和设备依次进行机理分析，生成所述风电机组的链条式能效指标异常知识，并根据所述能效指标异常知识构建所述风电机组的本体能效诊断知识库；

根据所述风电机组的运行数据对所述风电机组的工况进行划分，并确定每个工况下的监测参数和能效指标的基准区间；

确定每个所述能效指标与对应的所述基准区间的基准值之间的差值，根据所述差值和每个能效指标的权重，对所述风电机组的运行能效状态进行评价；

采集所述风电机组的实时运行数据，基于对应的所述基准区间对所述实时运行数据进行异常检测，如果检测出异常数据则对所述异常数据进行异常类型检测，确定数据异常类型，以所述数据异常类型为故障征兆，并根据所述故障征兆构造异常事件网络片段，根据所述造异常事件网络片段在所述本体能效诊断知识库中进行匹配和搜索，以诊断出所述异常数据对应的故障模式；