【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基于大数据、利用随机森林算法预警风电机组偏航故障的，具体涉及一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法。
技术介绍
1、风力发电越来越深入的渗透入电力系统当中。对风电机组运行状态的准确预测及故障预警能够有效提升风电机组运行的稳定性。目前，风电机组大多配备了数据采集与监视控制系统(scada,supervisory control and data acquisition)，其能够实时采集并记录机组全方位的运行状态信息，为大数据分析风电机组运行状态提供了数据支撑。风电机组偏航系统有三个主要作用。一是跟踪风向变化，与风电机组的控制系统相互配合，使风力发电机组的叶轮始终处于迎风状态，充分利用风能，提高风力发电机组的发电效率。二是解缆和纽缆保护，由于风力发电机组可能会持续地往一个方向偏航，为了保证机组悬垂部分的电缆不产生过度的纽绞而使电缆断裂，在电缆达到设计缠绕值时能自动解缆。同时，在偏航到达设计极限值时，能够触发机组停机。三是机组定位，在风向相对稳定时能按照设定值提供锁紧力矩，使机舱稳定在一个方位，保障机组安全稳定运行。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法。鉴于风机偏航系统在风机的安全运行中的重要作用，为了能够实时对风电机组偏航系统进行故障预警，利用历史和实时scada系统数据作为样本，选取偏航系统的特征参数，基于孤立决策树构建随机森林预测模型。由于随机森林算法的抗过拟合，预测准确度高，容易实现等特点，在风机的偏航故障预警中
2、本专利技术采用如下技术方案来实现的：
3、一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，包括以下步骤：
4、步骤1：
5、通过区域生产实时监管系统得到风电机组偏航运行状态的状态码，告警、故障代码秒级实时运行数据；
6、步骤2：
7、创建风电机组偏航运行状态的特征参量集x和目标参量y，并从步骤1中获取至少3个月的历史运行数据，特征参量记为xh，目标参量记为yh；
8、步骤3：
9、对特征参量集历史数据xh中采集的时序数据进行预处理，剔除错误的数据，按照时序对齐目标参量历史数据yh；
10、步骤4：
11、基于滑动窗口的信号特征提取，记新的特征参量数据集为pn；
12、步骤5：
13、以步骤4中的特征参量数据集pn为数据基础，随机选取特征c和切割点p，构建孤立决策树模型；
14、步骤6：
15、基于步骤5中构建的孤立决策树模型，构建随机森林类增量预警模型；
16、步骤7：
17、获取风电机组实时运行数据序列xs，代入步骤6中确定好的预警模型即可得到实时风电机组偏航运行状态。
18、本专利技术进一步的改进在于，步骤2中，特征参量集如下表：
19、表a风电发电机组状态特征参量集
20、 序号 参数名称 单位 序号 参数名称 单位 1 风速 m/s 14 偏航刹车全部释放状态 - 2 轮毂温度 ℃ 15 偏航刹车部分释放状态 - 3 环境温度 ℃ 16 液压泵运行状态 - 4 风向 ° 17 偏航编码器复位状态 - 5 机舱位置 ° 18 偏航润滑泵运行状态 - 6 对风角度 ° 19 液压油加热运行状态 - 7 偏航模式 - 20 左解缆状态 - 8 偏航扭缆角度 ° 21 右解缆状态 - 9 偏航锁定 - 22 解缆激活状态 - 10 偏航在顺时针运行模式 - 23 偏航润滑系统报警 - 11 偏航在逆时针运行模式 - 24 偏航cw - 12 偏航液压刹车打开状态 - 25 偏航ccw 13 偏航电机刹车状态 - 26 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，步骤2中，特征参量集如下表：
3.根据权利要求1所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，步骤2中，目标参量如下表：
4.根据权利要求1所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，步骤3中，采用如下的方法剔除错误的数据：
5.根据权利要求4所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，对于限电运行、告警运行和风机启动态非正常运行工况的数据，根据风机设计说明中的逻辑判断进行筛选删除。
6.根据权利要求1所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，步骤4中，基于滑动窗口的信号特征提取，具体如下：
7.根据权利要求1所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，步骤5中，构建孤立决策树模型，具体如下：
8.根据权利要求1所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的
9.根据权利要求1所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，步骤7中，获取风电机组实时运行数据序列Xs，代入步骤6中确定好的预警模型即可得到实时风电机组偏航运行状态，具体如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，步骤2中，特征参量集如下表：
3.根据权利要求1所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，步骤2中，目标参量如下表：
4.根据权利要求1所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，步骤3中，采用如下的方法剔除错误的数据：
5.根据权利要求4所述的一种基于随机森林算法预警风机偏航故障的方法，其特征在于，对于限电运行、告警运行和风机启动态非正常运行工况的数据，根据风机设计说明中的逻辑判断进行筛选...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏东，杜保华，林范军，曹利，吴庆勇，储小康，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。