一种考虑多属性气象特性的风电机组检修方法及装置制造方法及图纸

技术编号:34128194 阅读:41 留言:0更新日期:2022-07-14 14:44
本发明专利技术公开了一种考虑多属性气象特性的风电机组检修方法及装置,该方法包括输入数据,建立受多属性气象特性影响的风电机组故障率修整模型,并得到修正的风电机组故障率;根据所得到的修正的风电机组故障率来确定风电机组检修频率;考虑气象特性,并借助正常天气下对风电机组进行检修所需要的平均修复时间以及修复率来确定风电机组的检修时长;以充分消纳风电、最小化风电检修费用为优化目标,构建风电机组检修区间搜寻模型,并基于所确定的风电机组检修频率和检修时长,依次遍历计算风电机组的检修区间,得到所有风电机组的检修区间,形成风电机组检修计划表输出。本发明专利技术能够实现对风电机组进行有效的检修维护,保证电力系统的经济运行和安全运行。系统的经济运行和安全运行。系统的经济运行和安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑多属性气象特性的风电机组检修方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力
,具体涉及一种考虑多属性气象特性的风电机组检修方法及装置。

技术介绍

[0002]在“双碳”战略持续推进的背景下,我国能源结构调整加速,风电机组逐步代替传统能源成为大势所趋。报告显示,截至2021年,我国风电机组装机超3亿千瓦,以风电机组为代表的新能源机组的装机规模稳步增长。与传统水火电机组相比,风电机组的运行环境较为恶劣,机组更易发生故障停机、失效等现象,严重影响整个系统的持续稳定运行,给系统和风电企业带来不可估量的经济损失。为了保证新型电力系统的经济运行和安全运行,对风电机组进行有效的检修维护十分必要。
[0003]对于风电机组的检修维护,现有的检修维护方式为以故障检修为主、计划检修和状态检修为辅。故障检修又称事后检修,是设备在实际运行过程中发生故障或失效时才安排的检修,具有实时性和不确定性。计划检修以工作任务要求或发电企业逐利追求等因素提前编制检修计划,按计划定期对设备进行检修维护以消除可能存在的安全隐患。状态检修是近年来兴起的一种检修方式,它根据故障监测技术提供的运行状态数据评估设备的剩余寿命和失效时间,在风电机组设备寿命终结前或故障发生前安排检修。
[0004]对于现有的检修维护方式,均存在一定的局限,不能为风电机组制定符合运行实际的、精确的检修计划,理由如下:
[0005]1)对于故障检修,由于设备快速恢复运行的需要,在检修过程中对故障的消除往往流于表面,通常仅采用更换风电机组组件等方式进行,其显著的缺点是故障消除不彻底、不深入,进而造成设备运行效率低、再次故障可能性大。
[0006]2)对于状态检修,一般需要针对风电机组设备的不同部件建立对应的寿命预测模型,对监测设备的依赖性较大。故障检修和状态检修都要根据实际情况确定需求,具有实时性和不确定性。
[0007]3)对于计划检修,通常根据机组历史故障数据和工作任务的要求制定检修计划。具体地,基于风电机组的历史故障信息,构建可靠性约束、检修约束等,以检修费用最小为优化目标建立优化模型。现有风电机组计划检修模型忽略了风电机组运行环境的特殊性,未考虑气象特性对机组故障率的影响,具有一定的局限性。

技术实现思路

[0008]为了解决上述
技术介绍
所存在的至少一项技术问题,本专利技术提供一种考虑多属性气象特性的风电机组检修方法及装置。
[0009]为实现上述目的,本专利技术的技术方案是:
[0010]第一方面,本专利技术提供一种考虑多属性气象特性的风电机组检修方法,包括:
[0011]输入数据,建立受多属性气象特性影响的风电机组故障率修整模型;
[0012]按照所建立的受多属性气象特性影响的风电机组故障率修整模型进行修正,得到修正的风电机组故障率;
[0013]根据所得到的修正的风电机组故障率来确定风电机组检修频率;
[0014]考虑气象特性,并借助正常天气下对风电机组进行检修所需要的平均修复时间以及修复率来确定风电机组的检修时长;
[0015]以兼顾最大化消纳风电、最小化风电检修费用为优化目标,构建风电机组检修区间搜寻模型,并基于所确定的风电机组检修频率和检修时长,依次遍历计算风电机组的检修规划期(一般以一年作为规划期,T=365天),得到所有风电机组的检修区间集,形成风电机组检修计划表输出。
[0016]第二方面,本专利技术提供一种考虑多属性气象特性的风电机组检修装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。
[0017]第三方面,本专利技术提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
[0018]本专利技术与现有技术相比,其有益效果在于:
[0019]本专利技术考虑风电机组所处地理位置的气象信息,提出考虑多属性气象特性的故障率修正方法,用修正的故障率代替传统的故障率,计算得到的机组年故障频率更加精确,更符合实际;在考虑气象特性的基础上,建立考虑气象特性的年检修频率修正模型,借助修复率等指标确定机组的检修时长,消除根据历史经验确定机组检修时长带来的误差,从而能够实现对风电机组进行有效的检修维护,保证电力系统安全运行;以兼顾最大化消纳风电、最小化风电检修费用为优化目标,构建风电机组检修区间搜寻模型,所得到的风电机组检修计划能同时保证充分利用风电资源、电力系统经济运行。在得到风电机组检修计划后,将其作为边界条件,代入到水火电机组检修优化模型中,以优化水火电机组的检修计划,实现全类型电源的检修的优化。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例提供的考虑多属性气象特性的风电机组检修方法的流程图;
[0021]图2为本专利技术实施例提供的考虑多属性气象特性的风电机组检修方法的原理图;
[0022]图3为风电机组寻求检修区间示意图;
[0023]图4为本专利技术实施例提供的考虑多属性气象特性的风电机组检修系统的原理图;
[0024]图5为本专利技术实施例提供的考虑多属性气象特性的风电机组检修装置的组成示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。
[0026]实施例1:
[0027]参阅图1

2所示,本实施例提供的考虑多属性气象特性的风电机组检修方法,主要包括如下步骤:
[0028]输入数据,建立受多属性气象特性影响的风电机组故障率修正模型;
[0029]具体地,所输入的数据包括风电机组所在电厂的基本信息(如机组数目、装机容量等)、历史故障率和修复率数据、历史和预测出力数据,以及电厂所在位置的历史和预测气象数据,如此,考虑了不同气象特性对风电机组故障的影响,建立了受多属性气象特性影响的风电机组故障率修正模型,相比于历史经验得到的故障率,修正后的故障率更精确、更符合实际。
[0030]按照所建立的受多属性气象特性影响的风电机组故障率修整模型进行修正,得到修正的风电机组故障率;如此,相比于历史经验得到的故障率,修正后的故障率更精确、更符合实际。
[0031]根据所得到的修正的风电机组故障率来确定风电机组检修频率;如此,在考虑气象特性的基础上,借助平均修复时间、修复率等概念,确定风电机组的检修时长。基于修正后的故障频率和修复率,确定机组的检修频率考虑气象特性,确定风电机组的检修时长;
[0032]以兼顾最大化消纳风电、最小化风电检修费用为优化目标,构建风电机组检修区间搜寻模型,并基于所确定的风电机组检修频率和检修时长,依次遍历计算风电机组的检修规划期(一般以一年作为规划期,T=365天),得到所有风电机组的检修区间集,形成风电机组检修计划表输出。。
[0033]如此,通过上述方法步骤,考虑风电机组所处地理位置的气象信息,提出故障率的修正方法,用修正的故障率代替传统的故障率,计算得本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑多属性气象特性的风电机组检修方法,其特征在于,包括:输入数据,建立受多属性气象特性影响的风电机组故障率修整模型;按照所建立的受多属性气象特性影响的风电机组故障率修整模型进行修正,得到修正的风电机组故障率;根据所得到的修正的风电机组故障率来确定风电机组检修频率;考虑气象特性,并借助正常天气下对风电机组进行检修所需要的平均修复时间以及修复率来确定风电机组的检修时长;以兼顾最大化消纳风电、最小化风电检修费用为优化目标,构建风电机组检修区间搜寻模型,并基于所确定的风电机组检修频率和检修时长,依次遍历计算风电机组的检修规划期,得到所有风电机组的检修区间集,形成风电机组检修计划表输出。2.如权利要求1所述的考虑多属性气象特性的风电机组检修方法,其特征在于,还包括:在得到风电机组检修计划后,在预测的风电机组出力曲线上,得到考虑检修计划的风电机组预测出力曲线,并将其作为边界条件,代入到水火电机组检修优化模型中,以优化水火电机组的检修计划,实现全类型电源的检修优化。3.如权利要求1或2所述的考虑多属性气象特性的风电机组检修方法,其特征在于,所输入的数据包括风电机组所在电厂的基本信息、历史故障率和修复率数据、历史和预测出力数据,以及电厂所在位置的历史和预测气象数据。4.如权利要求1所述的考虑多属性气象特性的风电机组检修方法,其特征在于,所述受多属性气象特性影响的风电机组故障率修整模型为:式中,λ'为修正后的年平均故障率;Δλ
i
为气象特性i对风机故障率的修正量;r
i
为气象特性i对故障率的修正量的调整因子。5.如权利要求4所述的考虑多属性气象特性的风电机组检修方法,其特征在于,所述根据所得到的修正的风电机组故障率来确定风电机组检修频率的方式如下:平均无故障工作时间T
U
为故障概率密度函数的数学期望,其表达式为:风电机组的年故障频率f能够反映每年需要检修的次数,设备故障频率表示设备在长期运行条件下平均每年的故障次数,其表达式为:6.如权利要求1所述的考虑多属性气象特性的风电机组检修方法,其特征在于,所述考虑气象特性,并借助正常天气下对风电机组进行检修所需要的平均修复时间以及修复率来确定风电机组的检修时长具体包括:考虑气象特性后,机组的平均修复时长定义如下:T0=T
D
p(D)+T
A
...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢敏何知纯张子涵何润泉刘明波
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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