[发明专利]基于BootStrap置信度计算的风电机组温度预警方法及其系统

权利要求书

1.一种基于BootStrap置信度计算的风电机组温度预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：对实时数据进行预处理，针对实时数据变量与预设的数据库中已划分的若干子工况进行工况辨识；

其中，所述预设的数据库中包括所述已划分的若干子工况和根据工况内参数分布确立的每个子工况的阈值限，所述子工况的划分根据历史数据特性综合评估划分得到，所述预设的数据库中还包括设定的置信度计算触发条件和预警指标CL_limit；

S2：在相对应子工况下，通过已划定阈值限对实时温度数据进行数据状态标记，包括异常点标记和正常标记，形成时间顺序的状态序列；

S3：对于按时间顺序形成的状态标记序列，统计连续N个数据的异常点标记数量N_n，计算异常率η；

S4:置信度计算触发条件为预设的异常率限值η_a，当异常率η超出异常率限值η_a时，则触发进行BootStrap置信度计算，计算置信度水平；

S5:当置信度水平超出预警指标CL_limit时，则进行故障预警。

2.根据权利要求1所述的基于BootStrap置信度计算的风电机组温度预警方法，其特征在于，所述预设的数据库为通过对离线历史数据处理得到，具体步骤为：

1)建立风电机组正常工作状态样本，提取风电机组SCADA历史数据特性，通过相关性方法提取与主部件温度密切相关的变量，与环境温度变量进行工况划分，划分为若干子工况，通过精度计算选择合适的划分工况的间隔尺度；

2)利用工况内参数分布的高斯模型确立每个子工况的阈值限。

3.根据权利要求2所述的基于BootStrap置信度计算的风电机组温度预警方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述主部件温度包括齿轮箱非驱动端轴温变量，采用相关分析法来求取其它变量与齿轮箱非驱动端轴温变量间的相关性系数，相关系数的计算公式为：

式中，x为齿轮箱非驱动端的轴温变量，y为其它变量，包括风速变量、有功功率变量、环境温度变量或桨距角变量；

通过分析，选取有功功率变量与环境温度变量进行二维工况划分。

4.根据权利要求3所述的基于BootStrap置信度计算的风电机组温度预警方法，其特征在于，根据环境温度变量和有功功率变量进行运行工况划分，所述工况划分方法为：

针对风电机组历史数据，在剔除环境温度奇异值后，确定环境温度区间[C_min，C_max]，C_min为不高于环境温度最低值的整数，C_max为不低于环境温度最高值的整数，将环境温度变量等分为M个区间，其间隔尺度为M’；

确定有功功率区间[P_min，P_max],P_min为最低限0KW，P_max为机组额定功率附加100KW，将有功功率变量等分为N个区间，其间隔尺度为N’；

根据环境温度变量、有功功率变量的区间划分，可将工况划分为M×N个运行子工况，将运行工况标记为W_ij(＝1,2,3,…,；＝1,2,3,…,)，每个工况的数据点数S_ij在公式中定义为：

S_ij＝{(c,p)|c≤c_i,c≥c_i-1,p≤p_j,p≥p_j-1}

式中,为第S_ij个工况的数据点数，c为环境温度变量，p为有功功率变量，c_i为第i个环境温度区间上限值，p_j为第j个有功功率区间上限值；

通过选择不同的间隔尺度M’、N’对工况进行划分，并进行工况划分精度计算，选取准确度高的间隔尺度。