[发明专利]根据风场环境计算风机部件的故障率的方法和装置

权利要求书

1.一种用于根据风场环境计算风机部件的故障率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据风场环境的环境协变量的统计数据和风机部件的故障统计数据建立风机部件在该风场环境的比例风险模型；

基于风机部件的比例风险模型计算风机部件在该风场环境下在不同时间段的故障率，

其中，风机部件的比例风险模型由风机部件的基线故障率函数、风场环境中的环境协变量的系数确定。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风机部件的比例风险模型符合以下等式：

h(t,X(t))＝h₀(t)exp(b^TX(t))＝h₀(t)exp(b₁X₁(t)+b₂X₂(t)+…+b_pX_p(t))，

其中，h(t,X(t))表示风机部件在环境协变量X(t)的影响下在时间段t的故障率，h₀(t)表示各环境协变量均为0时风机部件的基线故障率函数，b₁,b₂,…,b_p表示风场环境中的p个环境协变量的各自的系数，p为自然数。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据风场环境的环境协变量的统计数据和风机部件的故障统计数据建立风机部件在该风场环境的比例风险模型的步骤包括：

通过极大似然估计来计算风机部件的比例风险模型的各个环境协变量的系数b₁,b₂,…,b_p，

对建立的PHM模型的环境协变量进行筛选以优化建立的比例风险模型。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述极大似然估计的似然函数的取对数形式表示为如下等式：

其中，L表示似然函数的最大值，t_i表示项目个体l的截断或者失效时间，δ_i表示项目个体l是否失效，δ_i＝1表示项目个体l在时间段t_i失效，δ_i＝0表示项目个体l在时间段t_i截断，x₁(t_i)表示项目个体l在时间段t_i的环境协变量的值，n表示时间段的数量。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对建立的PHM模型的环境协变量进行筛选以优化建立的比例风险模型的步骤包括：

计算系数b₁,b₂,…,b_p的标准差以进行Z检验，从而计算对应的环境协变量对故障率的影响程度；

根据计算出的环境协变量对故障率的影响程度来选择用于PHM模型的环境协变量。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对建立的PHM模型的环境协变量进行筛选以优化建立的比例风险模型的步骤包括：

通过对包括不同数量的环境协变量的比例风险模型的似然函数进行似然比检验来筛选用于比例风险模型的环境协变量。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述似然比检验包括以下步骤：

对单个环境协变量的比例风险模型的似然函数进行似然比分析以初步筛选环境协变量；

对筛选出的环境协变量共同作用的比例风险模型的似然函数进行似然比分析以得到最优的比例风险模型。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

根据风机部件在不同时间段的故障率对风场环境进行分类。