一种基于数字孪生的风电场站管理方法及系统与流程

本发明涉及风力发电，具体是涉及一种基于数字孪生的风电场站管理方法及系统。

背景技术：

1、公开号cn115186861公开了一种基于数字孪生的风电场动态扇区管理优化方法及系统，该方法包括：建立考虑风电场地表状况精细化的天气研究与预报模型；建立风电场尾流高端动态气动模拟与虚拟叶片耦合模型，对安放风机位置的风场参数进行模拟计算，并通过扫描激光测风验证计算得到的尾流细节，得到用于风电场控制的精准尾流模型；基于机器听觉的叶轮在线健康监测诊断系统，获取风机健康状态信息，在机组健康的状态下参与风机控制优化；根据尾流影响情况，风电场单机采用自适应优化控制和风电场群采用基于听觉的动态尾流控制，实现了风电场动态扇区管理，有效提升了海上风电场风机叶轮智能化监控及发电盈利能力。

2、以上方案无法根据风电叶片的健康状态自动向维修人员推送风电叶片的最大使用寿命，也无法使用户根据风电叶片的健康状获取维修保养信息，当风电叶片因外界风力或温度等影响损坏时，维修人员无法根据具体的损坏程度去快速的维修保养。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于数字孪生的风电场站管理方法及系统，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、本发明是这样实现的，一种基于数字孪生的风电场站管理方法，所述方法包括以下步骤：

3、建立数字孪生模型，其中，所述数字孪生模型包括风力数字模型和温度数字模型；

4、基于所述风力数字模型和温度数字模型，采集风电叶片的运行参数，所述风电叶片的运行参数包括噪声和振动数据，每个风电叶片的运行参数均标记有风电机组名称；

5、将所述风电叶片的噪声和振动数据输入云服务器进行匹配，输出风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息；

6、将所述最大使用寿命信息进行分类管理。

7、作为本发明进一步的方案：3.所述基于所述风力数字模型和温度数字模型，采集风电叶片的运行参数，所述风电叶片的运行参数包括噪声和振动数据，每个风电叶片的运行参数均标记有风电机组名称的步骤，具体包括：

8、驱使风电叶片在风力数字模型和温度数字模型中运行；

9、采集风电叶片的噪声数据和振动数据；

10、将每个风电叶片的噪声数据和振动数据标记有风电机组名称。

11、作为本发明进一步的方案：将所述风电叶片的噪声和振动数据输入云服务器进行匹配，输出风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息的步骤，具体包括：

12、将所述风电叶片的噪声和振动数据通过无线的方式输入云服务器；

13、云服务器中风电叶片的噪声数据模板和振动数据模板，每个噪声数据模板和振动数据模板均对应一个风电叶片运行状态信息和最大使用寿命信息；

14、将标记有风电机组名称噪声和振动数据分别与噪声数据模板和振动数据模板匹配，输出风电叶片运行状态信息和最大使用寿命信息；

15、当标记有风电机组名称噪声和振动数据匹配的噪声数据模板和振动数据模板均为叶片故障时的数据时，同时输出风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息。

16、作为本发明进一步的方案：所述最大使用寿命信息包括：最大使用寿命低于30天的信息、最大使用寿命位于30-180天之间的信息和最大使用寿命大于180天的信息。

17、作为本发明进一步的方案：将所述最大使用寿命信息进行分类管理的步骤，具体包括：

18、当最大使用寿命低于30天时，直接控制风电机组关闭；并将所述风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息发送至维修人员个人手机app；

19、当最大使用寿命位于30-180天之间时，风电机组正常运行，将所述风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息发送至维修人员个人手机app；

20、当最大使用寿命大于180时，风电机组正常运行。

21、一种基于数字孪生的风电场站管理系统，所述系统包括：

22、环境模拟模块，用于建立数字孪生模型；

23、采集模块，用于基于所述风力数字模型和温度数字模型，采集风电叶片的运行参数；

24、匹配模块，用于将所述风电叶片的噪声和振动数据输入云服务器进行匹配，输出风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息；

25、管理模块，将所述最大使用寿命信息进行分类管理。

26、作为本发明进一步的方案：所述采集模块包括：

27、噪声传感器，用于采集风电叶片运行时的噪声数据；

28、振动传感器，用于采集风电叶片运行时的振动数据；

29、标记单元，用于在噪声数据和振动数据上分别标记有风电机组名称。

30、作为本发明进一步的方案：所述匹配模块包括：

31、数据传输单元，用于将标记有风电机组名称的噪声和振动数据输入云服务器；

32、匹配单元，用于将标记有风电机组名称噪声和振动数据分别与云服务器中的噪声数据模板和振动数据模板进行匹配；

33、输出单元，当标记有风电机组名称噪声和振动数据匹配的噪声数据模板和振动数据模板均为叶片故障时的数据时，用于同时输出风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息。

34、作为本发明进一步的方案：所述管理模块包括：

35、第一管理单元，当最大使用寿命低于30天时，用于直接控制风电机组关闭；并将所述风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息发送至维修人员个人手机app；

36、第二管理单元，当最大使用寿命位于30-180天之间时，风电机组正常运行，将所述风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息发送至维修人员个人手机app；

37、第三管理单元，当最大使用寿命大于180时，风电机组正常运行。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请在数字孪生模型中驱使风电叶片运行时，不仅能够获取风电叶片在不同风力参数和温度参数下的噪声和振动数据，还能够自动获取风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息，并且根据最大使用寿命信息的不同，自动向用户推送风电叶片运行状态信息和维修保养信息，从而便于工作人员更为及时准确的了解风电叶片在不同风力参数和温度参数下的运行状态信息和维修保养信息，还能够及时对风电叶片进行维修保养。

技术特征：

1.一种基于数字孪生的风电场站管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的风电场站管理方法，其特征在于，所述数字孪生模型具体为风力数字模型和温度数字模型的两种组合。

3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的风电场站管理方法，其特征在于，所述基于所述风力数字模型和温度数字模型，采集风电叶片的运行参数，所述风电叶片的运行参数包括噪声和振动数据，每个风电叶片的运行参数均标记有风电机组名称的步骤，具体包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的风电场站管理方法，其特征在于，将所述风电叶片的噪声和振动数据输入云服务器进行匹配，输出风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息的步骤，具体包括：

5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生的风电场站管理方法，其特征在于，所述最大使用寿命信息包括：最大使用寿命低于30天的信息、最大使用寿命位于30-180天之间的信息和最大使用寿命大于180天的信息。

6.根据权利要求5所述的一种基于数字孪生的风电场站管理方法，其特征在于，将所述最大使用寿命信息进行分类管理的步骤，具体包括：

7.一种基于数字孪生的风电场站管理系统，其特征在于，所述系统包括：

8.根据权利要求7所述的一种畜牧养殖用温度监测控制系统，其特征在于，所述采集模块包括：

9.根据权利要求8所述的一种畜牧养殖用温度监测控制系统，其特征在于，所述匹配模块包括：

10.根据权利要求9所述的一种畜牧养殖用温度监测控制系统，其特征在于，所述管理模块包括：

技术总结
本发明适用于风力发电技术领域，提供了一种基于数字孪生的风电场站管理方法及系统，环境模拟模块建立数字孪生模型之后，采集模块采集风电叶片的运行参数，匹配模块将风电叶片的噪声和振动数据输入云服务器进行匹配，输出风电叶片运行状态信息、最大使用寿命信息和维修保养信息，管理模块将最大使用寿命信息进行分类管理，基于以上方法，本申请不仅能够获取风电叶片在不同风力参数和温度参数下的噪声和振动数据，还能够根据最大使用寿命信息的不同，自动向用户推送风电叶片运行状态信息和维修保养信息，从而便于工作人员更为及时准确的了解风电叶片在不同风力参数和温度参数下的运行状态信息和维修保养信息，还能够及时对风电叶片进行维修保养。

技术研发人员：万辉,徐立
受保护的技术使用者：快备新能源科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29