风力发电机闭式循环冷却水路系统漏水检测方法及系统技术方案

本发明专利技术属于漏水检测技术领域，涉及一种风力发电机闭式循环冷却水路系统漏水检测方法，基于水路系统压力数据，可针对管路中的短时快速漏水和长时间隐患漏水进行检测和预警；短时漏水法核心部分包括两处，一处是针对压力数据进行小时分割，然后取平均值，该算法是为了取平均值后可以将泵启停状态下压力的波动因素剔除，使算法更为准确，一处是阈值触发时，需要判断连续M个点满足阈值时才认为有效。长时漏水算法核心部分包括两处，一处是针对压力数据进行天为单位分割，然后取中位数，该算法可以将泵启停状态下压力的波动因素剔除，使算法更为准确，一处是阈值触发时，需要判断连续N个点满足阈值时才认为有效。满足阈值时才认为有效。满足阈值时才认为有效。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机闭式循环冷却水路系统漏水检测方法及系统


[0001]本专利技术属于漏水检测
，具体涉及一种风力发电机闭式循环冷却水路系统漏水检测方法及系统。

技术介绍

[0002]目前风电系统中的发电机设备、变流器设备以及变压器等设备的冷却方式通常采用闭式冷却水路系统的形式，由于水在封闭的管路内循环，不会出现接触空气造成蒸发损失，因而如不出现漏水情况下，除了受到环境温度变化影响而小幅波动外，在水泵未开启状态下其回路系统内压力分布基本保持不变，其各部分压力受原始膨胀罐的预充压力以及最近一次的系统充压情况来确定。
[0003]如果发生漏水现象，其系统压力会逐渐降低，直至冷却系统不能正常工作，进一步会影响风力发电机组的正常运行。因而针对漏水情况必须进行有效识别，并进行保护。
[0004]经查新检索，查到专利文献CN201710457244.6公开了一种换流阀冷却系统漏水检测方法，包括：步骤1、从换流站SCADA系统获取换流阀冷却系统历史运行数据，建立膨胀罐压力与膨胀罐液位、换流阀出水温度的对应关系；步骤2、在换流阀冷却系统运行时，根据膨胀罐液位、换流阀出水温度以及所述对应关系计算所述膨胀罐的预测压力；步骤3、根据实际压力与预测压力的差别，判断所述换流阀冷却系统是否发生漏水。本专利技术的检测方法和检测系统，充分利用了压力变化敏感的特点与大数据分析的准确性，预测精度高，实现了阀冷系统轻微泄漏检测与连续监视的功能。
[0005]目前存在的缺陷为：
[0006]1)当前针对漏水的检测，主要通过设定最小压力阀值进行报警，其持续泄漏至压力低到一定阈值后才会出现报警提示，更为严重后做停止设备运行处理。但为了防止误报，压力阈值往往设定较低，此时漏水已持续了一段时间，不能达到及时检测的目的。
[0007]2)专利“一种换流阀冷却系统漏水检测方法及系统”用了较为科学的办法针对整个水路系统的总水量进行实时计算，当发现总水量减少时，针对系统压力预测趋势与真实趋势进行对比来进行提示报警。这种方法比较科学评判漏水情况，但是为了精准计算，需要较多参数，如需要监测水路内部的水温和水箱内液位位置、膨胀罐的体积等各参数，而这些参数较难获得，且冷却回路中各点处的温度不同，也会造成监测点过多，导致无法实施。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种风力发电机闭式循环冷却水路系统漏水检测方法及系统，解决了现有技术存在的压力阀值设定的比较小导致的不能及时检测、及监测点过多无法实施的问题。
[0009]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0010]一种风力发电机闭式循环冷却水路系统漏水检测方法，包括以下步骤：
[0011]S1、获取目标风电场的风力发电机闭式循环冷却水路系统的运行数据，并进行数
据清洗，清洗后的数据包括每台机组冷却水路系统的压力数据；
[0012]S2、求取冷却系统压力设计值；
[0013]S3、将压力数据输入到第一压力处理模型中，得到每台机组当日的i个间隔段压力平均数据；
[0014]根据每台机组当日的i个间隔段压力平均数据和冷却系统压力设计值求取相邻两个间隔段的压力平均值变化率，得到i
‑
1个压力平均值变化率数据；
[0015]S4、将压力数据输入到第二压力处理模型中，求取该台机组当日的压力中位数与历史日压力中位数，结合冷却系统压力设计值进行变化率的求解，得到日压力中位数变化率；
[0016]S5、将i
‑
1个压力平均值变化率数据送入短时漏水预警模型，短时漏水预警模型中存储有小时趋势压力变化阈值，若i
‑
1个压力平均值变化率系列数据中连续出现M点超过小时趋势压力变化阈值，则进行异常标识,触发短时漏水预警；
[0017]将日压力中位数变化率数据送入长时漏水预警模型，长时漏水预警模型中存储有天趋势压力变化阈值，若连续出现N点超过天趋势压力变化阈值，则进行异常标识，触发长时漏水预警。
[0018]进一步，S3中，第一压力处理模型的处理过程具体包括以下步骤：
[0019]3.1、以L个小时为间隔对压力数据进行分割，得到i个间隔段；其中，L>＝2；
[0020]求取每个间隔段平均值Pavg1、Pavg2、Pavg3、
…
Pavgi；
[0021]3.2、求取相邻两间隔段的压力平均值变化率：
[0022]Kph i
‑
1＝(Pavg i
‑
Pavg i
‑
1)/Pdesign；
[0023]则得到数据组{Kph 1，Kph 2......Kph i
‑
1}；
[0024]其中Pdesign为冷却系统压力设计值。
[0025]进一步，S4中，第二压力处理模型的处理过程具体包括以下步骤：
[0026]4.1、选取单台机组历史数据进行压力变化趋势的计算，时间范围为计算当日往前推算的N个自然天，求取每日压力的中位数P
50
i，其中i表示天数，得到一组P
50
1、P
50
2、P
50
3、P
50
4、P
50
5、P
50
6、P
50
7......P
50
N+1；
[0027]4.2、针对日压力中位数变化率进行计算：
[0028]Kpd1＝(P
501‑
P
50
2)/Pdesign；
[0029]Kpd2＝(P
502‑
P
50
3)/Pdesign；
[0030]…
[0031]KpdN＝(P
50
N
‑
P
50
N+1)/Pdesign；
[0032]共得到共N个Kpd值，其中Pdesign为冷却系统压力设计值。
[0033]进一步，S5中，小时趋势压力变化阈值记为Kh0，分为3档：Kh1、Kh2和Kh3，其中，Kh1<Kh2<Kh3：
[0034]当Kh0选取Kh1，短时漏水预警模型报注意；
[0035]Kh0选取Kh2，短时漏水预警模型报预警；
[0036]Kh0选取Kh3，短时漏水预警模型报紧急。
[0037]进一步，S5中，天趋势压力变化阈值阀值记为Kd0，分为3档：Kd1、Kd2和Kd3，其中，Kd1<Kd2<Kd3：
[0038]当Kd0选取Kd1，长时漏水预警模型报注意；
[0039]Kd0选取Kd2，长时漏水预警模型报预警；
[0040]Kd0选取Kd3，长时漏水预警模型报紧急。
[0041]进一步，S5中，M≥3，N≥3。
[0042]进一步，S1中，数据清洗具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机闭式循环冷却水路系统漏水检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取目标风电场的风力发电机闭式循环冷却水路系统的运行数据，并进行数据清洗，清洗后的数据包括每台机组冷却水路系统的压力数据；S2、求取冷却系统压力设计值；S3、将压力数据输入到第一压力处理模型中，得到每台机组当日的i个间隔段压力平均数据；根据每台机组当日的i个间隔段压力平均数据和冷却系统压力设计值求取相邻两个间隔段的压力平均值变化率，得到i
‑
1个压力平均值变化率数据；S4、将压力数据输入到第二压力处理模型中，求取该台机组当日的压力中位数与历史日压力中位数，结合冷却系统压力设计值进行变化率的求解，得到日压力中位数变化率；S5、将i
‑
1个压力平均值变化率数据送入短时漏水预警模型，短时漏水预警模型中存储有小时趋势压力变化阈值，若i
‑
1个压力平均值变化率系列数据中连续出现M点超过小时趋势压力变化阈值，则进行异常标识,触发短时漏水预警；将日压力中位数变化率数据送入长时漏水预警模型，长时漏水预警模型中存储有天趋势压力变化阈值，若连续出现N点超过天趋势压力变化阈值，则进行异常标识，触发长时漏水预警。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机闭式循环冷却水路系统漏水检测方法，其特征在于，S3中，第一压力处理模型的处理过程具体包括以下步骤：3.1、以L个小时为间隔对压力数据进行分割，得到i个间隔段；其中，L>＝2；求取每个间隔段平均值Pavg1、Pavg2、Pavg3、
…
Pavgi；3.2、求取相邻两间隔段的压力平均值变化率：Kph i
‑
1＝(Pavg i
‑
Pavg i
‑
1)/Pdesign；则得到数据组{Kph 1，Kph 2......Kph i
‑
1}；其中Pdesign为冷却系统压力设计值。3.根据权利要求1所述的一种风力发电机闭式循环冷却水路系统漏水检测方法，其特征在于，S4中，第二压力处理模型的处理过程具体包括以下步骤：4.1、选取单台机组历史数据进行压力变化趋势的计算，时间范围为计算当日往前推算的N个自然天，求取每日压力的中位数P
50
i，其中i表示天数，得到一组P
50
1、P
50
2、P
50
3、P
50
4、P
50
5、P
50
6、P
50
7......P
50
N+1；4.2、针对日压力中位数变化率进行计算：Kpd1＝(P
501‑
P
50
2)/Pdesign；Kpd2＝(P
502‑
P
50
3)/Pdesign；
…
KpdN＝(P
50
N
‑
P
50
N+1...

【专利技术属性】
技术研发人员：范满元，张新丽，魏昂昂，胡照宇，郑延程，李军庆，郑新建，周后慧，任鑫，童彤，王华，杜靖宇，
申请(专利权)人：华能湖南苏宝顶风电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：