[发明专利]风力发电机机舱变频器柜温度异常的判断方法

说明书

本发明涉及一种风力发电机机舱变频器柜温度异常的判断方法，读取判断机舱变频器柜温度异常所需要的相关数据；数据处理，对有功功率值取整、获得时间的小时部分；数据训练，计算出每小时、每100kW的机舱变频器柜温度置信区间估计，分别计算每台机组温度瞬时值与温度置信区间估计上下限的两个差值，并进行比对；结果输出，输出对应的机组编号、结合故障处理方法形成预警工单。本发明综合分析判断降低误报率，提前判断隐患避免故障停机，避免了因取样时间和地区不同造成的判断结果偏差，置信区间估计对时间、空间的分布特性具有良好统计功能。

技术领域

本发明属于风力发电机设备维护技术领域，具体涉及一种风力发电机机舱变频器柜温度异常的判断方法。

背景技术

风力发电将自然风能转化为电能，并网后供用户使用，为保证风电质量和便于统一配送，在并网输送前需要采用变频技术对风电进行加工处理。风力发电机主要有双馈式风力发电机和直驱式风力发电机，他们都需要通过变频器介入电网。变频器是电力电子装置，内含电子元件、电解电容等，变频器柜的温度对其寿命有较大的影响。

关于风力发电机机舱内部的一些部件散热问题，国外的研究起步较早。大部分研究的焦点聚集在对发电机、齿轮箱等大部件的散热问题上，对于机舱内一些控制柜散热的研究较少。在国内，风力发电机机舱内部件的散热研究尚处于起步阶段，也主要集中在对机舱内的大部件以及机舱整体散热问题进行研究。主要方法是当机舱中的变频器柜温度超过一定阈值，机组通常会采取自我保护机制而强制停机。这样的方法缺点是依靠单独数据点的判断，存在较多误报，进而影响到风力发电机的发电量。一般设备的温度变化属于渐进变化，随着时间积累完成，在达到某种严重故障前都有数据趋势以及数据特征，因此，为保障机组的发电量、同时保证保护风力发电机安全，需要增加对变频器柜温度异常提前预警、作为温度超限故障的补充是很有必要而且具有可行性的。

从实际运行角度，变频器柜温度异常是多种工况条件导致的，机组功率的状态不确定，缺乏对机组工况的考虑，不同机组间功率情况差异大，功率数据以及对应的温度数据之间的关系不稳定，都会带来误报率的增加。因此结合相关的变量以及一定历史数据量的综合分析，通过增加对风力发电机机组运行时工况信息的考虑，包括不同运行时间长度、不同功率段对变频器温度变化带来的影响等，更能够提高判断的准确率，进而判断出故障隐患，避免后期故障发生，机组停机影响发电量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明通过分析多台风机运行工况，增加运行时间与有功功率为分析变量，综合判断风力发电机机舱变频器柜温度异常的情况。本发明所采用的技术方案如下：

风力发电机机舱变频器柜温度异常的判断方法，包括以下步骤：

步骤1、读取判断机舱变频器柜温度异常所需要的相关数据；

步骤2、数据处理，对每一条数据中的有功功率值除以100后向下取整，截取日期的小时部分、去除分钟及之后时间部分，获得时间的小时部分；

步骤3、数据训练，计算出所有样本的每小时、每100kW的机舱变频器柜温度置信区间估计，分别计算样本中每台机组温度瞬时值与总体样本对应时段和功率段的温度置信区间估计上下限的两个差值，并进行比对；

步骤4、结果输出，根据比对结果，对温度瞬时值异常的被检测机组、输出对应的机组编号、结合故障处理方法形成预警工单。

本发明的有益效果：

1)增加运行时长、有功功率变量作为分析条件，多台风机连续时间(连续运行12小时)数据作为分析样本，综合分析判断，降低误报率。相对于目前使用单台机组单点判断的解决方案，结合实际工况求取采样机组中所有风机的每小时、每100kW的机舱变频器柜温度置信区间估计作为判断基础，综合判断机舱变频器柜温度是否存在异常，可以降低误报率发生。