[发明专利]一种风电机组CMS异常数据包识别方法

权利要求书

1.一种风电机组CMS异常数据包识别方法，其特征在于，所述异常数据包识别方法是通过对各数据包进行幅值过低异常检测、零点漂移异常检测、正负数据不平衡异常检测、数据闪断异常检测、数据突变异常检测、奇异值异常检测以及多点重复异常检测，根据检测结果判断数据包是否为异常数据包，并对异常数据包进行自动标识和剔除，具体包括以下步骤：

1)收集风电机组的CMS数据，获得各测点的振动数据包D＝{x₁,x₂,…,x_n}，对于每一振动数据包，找出振动数据包中的所有波峰数据和波谷数据；

2)计算每一振动数据包中波峰数据的平均值和波谷数据的平均值

3)设置波峰数据有效值阈值A⁺和波谷数据有效值阈值A^-，对振动数据包进行第一次异常判断，包括如下步骤：

(1)如果波峰数据的平均值小于或等于波峰数据有效值阈值A⁺，或者波谷数据的平均值大于或等于波谷数据有效值阈值A^-，则该数据包为异常数据包，不对该数据包进行存储和分析；

(2)如果波峰数据的平均值大于波峰数据有效值阈值A⁺，并且波谷数据的平均值小于波谷数据有效值阈值A^-，则进行下一次分析判断；

4)将振动数据包划分为a等份，a为可配置参数，对于每一等份数据，计算其中大于0的数据的个数Np和小于0的数据的个数Nn；

5)计算每一等份数据中大于0的数据的个数Np和小于0的数据的个数Nn的差值率：

式中：r(i)为第i等份数据中Np和Nn的差值率；t为每一等份数据中数据点的个数；

6)计算每一等份数据的均值的绝对值：

式中：为第i等份数据的均值的绝对值；x_j为振动数据包中的数据；

7)根据步骤5)和步骤6)中计算得到的每一等份数据的差值率和均值的绝对值，找出其中差值率的最大值r_max和均值的绝对值的最大值

8)设置差值率阈值r^*和均值的绝对值阈值对振动数据包进行第二次异常判断，包括如下步骤：

(1)如果差值率的最大值r_max大于或等于差值率阈值r^*，或者均值的绝对值的最大值大于或等于均值的绝对值阈值则该数据包为异常数据包，不对该数据包进行存储和分析；

(2)如果差值率的最大值r_max小于差值率阈值r^*，并且均值的绝对值的最大值小于均值的绝对值阈值则进行下一次分析判断；

9)计算每一等份数据的均方根值，也即每一等份数据的有效值：

式中：X_rms(i)为第i等份数据的有效值；

10)根据步骤9)中计算得到的a个有效值，找到有效值中的最大值和最小值

11)设置有效值波动阈值f，对振动数据包进行第三次分析判断，包括如下步骤：

(1)如果有效值的最大值大于或等于最小值的f倍，则该数据包为异常数据包，不对该数据包进行存储和分析；

(2)如果有效值的最大值小于最小值的f倍，则进行下一次分析判断；

12)找出振动数据包中所有数据绝对值的最大值x_max；

13)计算振动数据包的突变系数：

式中：k为振动数据包的突变系数；

14)设置振动数据包的突变系数阈值k_max，对振动数据包进行第四次分析判断，包括如下步骤：

(1)如果振动数据包的突变系数k大于或等于突变系数阈值k_max，则该数据包为异常数据包，不对该数据包进行存储和分析；

(2)如果振动数据包的突变系数k小于突变系数阈值k_max，则进行下一次分析判断；

15)对振动数据包进行差分运算：

D_diff＝{(x₂-x₁),(x₃-x₂),…,(x_n-x_n-1)}

式中：D_diff为差分运算后的数据包；

16)找出差分运算后的数据包中等于0的数据的个数：

式中：N₀为差分运算后的数据包中等于0的数据的个数；

17)设置多点重复阈值N_0max，对振动数据包进行第五次分析判断，包括如下步骤：

(1)如果数据包中等于0的数据的个数N₀大于或等于多点重复阈值N_0max，则该数据包为异常数据包，不对该数据包进行存储和分析；

(2)如果数据包中重复点的个数N₀小于多点重复阈值N_0max，数据包为正常数据，对数据包进行存储。