一种风电场数字化管理系统的制作方法

本发明涉及风电场数据管理，具体而言，涉及一种风电场数字化管理系统。

背景技术：

1、近年来，物联网、大数据和云计算等新一代信息技术推动着风电场数字化建设，风电场已累积了大量的机组运行数据，数据的数量和类别仍在高速增长，这对数据的管理提出了更高要求。但是现有的风电场机组的运行数据管理都是依靠人工完成，其管理效率低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风电场数字化管理系统。

2、本发明的实施例通过以下技术方案实现：一种风电场数字化管理系统，包括数据获取单元、设备状态生成单元、设备匹配单元和运维管理单元；

3、数据获取单元用于获取风电场的运行参数；

4、设备状态生成单元用于根据风电场的运行参数，确定机组运行状态；

5、设备匹配单元用于根据机组编号，将机组运行状态传输至对应的运维人员；

6、运维管理单元用于根据机组运行状态，生成机组检修工单。

7、本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：该风电场数字化管理系统首先通过对风电场的运行参数构建功率特征矩阵以及构建运行状态生成模型，确定机组运行状态，其过程可以反映风电机组的特性，从而可实现对风电场的整体运行状态监控；其次，在运维人员获取到机组运行状态后，生成对应的机组检修工单，其便于运维人员对机组进行合理监控，提高机组运行的可靠性。

8、进一步地，风电场的运行参数包括各个运行时刻的机组实时功率和机组可用功率。

9、进一步地，设备状态生成单元确定机组运行状态，包括以下步骤：

10、根据各个运行时刻的机组实时功率和机组可用功率，构建功率特征矩阵；

11、对功率特征矩阵进行奇异值分解，得到第一功率子矩阵和第二功率子矩阵；

12、构建运行状态生成模型，将第一功率子矩阵和第二功率子矩阵输入至运行状态生成模型中，确定机组运行状态。

13、进一步地，功率特征矩阵中第i行第j列元素xij的计算公式为：

14、

15、式中，n表示机组运行总时刻，表示第n个时刻的机组可用功率，表示第n个时刻的机组实时功率，pmin表示最小机组实时功率，wn表示第n个时刻的机组实时转速，w0表示最小机组实时转速。

16、进一步地，运行状态生成模型包括输入层、第一上采样块、第二上采样块、第一特征值提取块、第二特征值提取块、融合层、卷积层和生成层；

17、输入层的输入端用于将第一功率子矩阵和第二功率子矩阵输入至运行状态生成模型；

18、输入层的输出端分别与第一上采样块的输入端和第二上采样块的输入端连接；

19、第一上采样块的输出端和第一特征值提取块的输入端连接；第二上采样块的输出端和第二特征值提取块的输入端连接；

20、第一特征值提取块的输出端和第二特征值提取块的输出端均与融合层的输入端连接；

21、融合层的输出端和卷积层的输入端连接；

22、卷积层的输出端和生成层的输入端连接；

23、生成层的输出端用于输出机组运行状态。

24、进一步地，第一上采样块用于对第一功率子矩阵进行上采样操作，生成第一功率采样子矩阵；第二上采样块用于对第二功率子矩阵进行上采样操作，生成第二功率采样子矩阵；

25、第一特征值提取块用于提取第一功率采样子矩阵的特征值；第二特征值提取块用于提取第二功率采样子矩阵的特征值；

26、融合层用于根据第一功率采样子矩阵的特征值和第二功率采样子矩阵的特征值，对第一功率子矩阵和第二功率子矩阵进行融合，生成功率融合矩阵；

27、卷积层用于对功率融合矩阵进行卷积操作。

28、进一步地，融合层采用特征值加操作对第一功率子矩阵和第二功率子矩阵进行融合。

29、进一步地，生成层的损失函数floss表达式为：

30、

31、式中，n表示机组运行总时刻，表示第n个时刻的机组可用功率，表示第n个时刻的机组实时功率，y1表示第一功率采样子矩阵的特征值，y2表示第二功率采样子矩阵的特征值。

32、进一步地，机组运行状态包括正常运行、临界运行和异常运行。

33、进一步地，设备检修工单的生成方法具体为：按照异常运行、临界运行和正常运行的机组运行状态顺序，将机组编号填入机组检修工单。

技术特征：

1.一种风电场数字化管理系统，其特征在于，包括数据获取单元、设备状态生成单元、设备匹配单元和运维管理单元；

2.根据权利要求1所述的风电场数字化管理系统，其特征在于：所述风电场的运行参数包括各个运行时刻的机组实时功率和机组可用功率。

3.根据权利要求2所述的风电场数字化管理系统，其特征在于：所述设备状态生成单元确定机组运行状态，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的风电场数字化管理系统，其特征在于：所述功率特征矩阵中第i行第j列元素xij的计算公式为：

5.根据权利要求3所述的风电场数字化管理系统，其特征在于：所述运行状态生成模型包括输入层、第一上采样块、第二上采样块、第一特征值提取块、第二特征值提取块、融合层、卷积层和生成层；

6.根据权利要求5所述的风电场数字化管理系统，其特征在于：所述第一上采样块用于对第一功率子矩阵进行上采样操作，生成第一功率采样子矩阵；所述第二上采样块用于对第二功率子矩阵进行上采样操作，生成第二功率采样子矩阵；

7.根据权利要求6所述的风电场数字化管理系统，其特征在于：所述融合层采用特征值加操作对第一功率子矩阵和第二功率子矩阵进行融合。

8.根据权利要求5所述的风电场数字化管理系统，其特征在于：所述生成层的损失函数floss表达式为：

9.根据权利要求5所述的风电场数字化管理系统，其特征在于：所述机组运行状态包括正常运行、临界运行和异常运行。

10.根据权利要求9所述的风电场数字化管理系统，其特征在于：所述设备检修工单的生成方法具体为：按照异常运行、临界运行和正常运行的机组运行状态顺序，将机组编号填入机组检修工单。

技术总结
本发明提供了一种风电场数字化管理系统，包括数据获取单元、设备状态生成单元、设备匹配单元和运维管理单元；数据获取单元用于获取风电场的运行参数；设备状态生成单元用于根据风电场的运行参数，确定机组运行状态；设备匹配单元用于根据机组编号，将机组运行状态传输至对应的运维人员；运维管理单元用于根据机组运行状态，生成机组检修工单。该风电场数字化管理系统首先通过对风电场的运行参数构建功率特征矩阵以及构建运行状态生成模型，确定机组运行状态，其过程可以反映风电机组的特性，从而可实现对风电场的整体运行状态监控。

技术研发人员：王锋,陈延鹏,王博,康福兴,杨材,李宜泽,李思雨
受保护的技术使用者：华能定边新能源发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15