【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及同步發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，具體的涉及一種同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)評估方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、同步發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組采用的是交流勵磁機(jī)提供勵磁電流，具有結(jié)構(gòu)緊湊、電路簡單、運(yùn)行可靠、控制方便和維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)。該結(jié)構(gòu)省去了電刷和滑環(huán)，不會產(chǎn)生換向火花，適合在危險(xiǎn)的工作環(huán)境中運(yùn)行。同時(shí)，也提高了電機(jī)的絕緣壽命，省去了維護(hù)工作以及提高了勵磁系統(tǒng)的可靠性。使無刷勵磁系統(tǒng)能夠在有防爆、防塵、防腐蝕等要求的特殊場合使用，在礦山、石油、化工等領(lǐng)域中廣泛運(yùn)用。無刷勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定性高，是大容量發(fā)電機(jī)組的常用勵磁方式之一。
2、同步發(fā)電機(jī)的繞組狀態(tài)的準(zhǔn)確評估對于確保電網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行至關(guān)重要。傳統(tǒng)的繞組狀態(tài)評估方法通常依賴于離線測試，例如對不同繞組的電阻測量、對地阻抗測量等，但這些測量需要發(fā)電機(jī)停機(jī)，這會影響發(fā)電效率，而且提高了維護(hù)成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)一方面提供了一種同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)評估方法，以非侵入式的方式判斷繞組狀態(tài)，包括如下步驟：
2、步驟s1：通過同步發(fā)電機(jī)傳感器采集相關(guān)數(shù)據(jù)；
3、步驟s2：構(gòu)建同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)評估的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；
4、步驟s3：利用構(gòu)建深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)進(jìn)行評估。
5、優(yōu)選的，步驟s1具體包括：
6、步驟s101：采集同步發(fā)電機(jī)振動數(shù)據(jù)；
7、所述同步發(fā)電機(jī)的振動數(shù)據(jù)記為
8、，
9、其中，k為振動傳感器數(shù)量，t為當(dāng)前采集的時(shí)刻
10、步驟s102：采集同步發(fā)電機(jī)溫度數(shù)據(jù)；
11、所述同步發(fā)電機(jī)的溫度數(shù)據(jù)記為：
12、，
13、其中t為當(dāng)前采集的時(shí)刻，l為溫度傳感器數(shù)量，q為采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量；
14、步驟s103：采集同步發(fā)電機(jī)電氣數(shù)據(jù)；
15、所述同步發(fā)電機(jī)的電氣數(shù)據(jù)主要為定子和轉(zhuǎn)子的各項(xiàng)電壓、電流數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記為
16、，，
17、，，
18、式中，dy表示電壓、dl表示電流，t為采集時(shí)刻，下標(biāo)d為定子端、z為轉(zhuǎn)子端；u、v、w；u、v、w標(biāo)記不同項(xiàng)電流對應(yīng)發(fā)電機(jī)的3項(xiàng)，為發(fā)電機(jī)不同繞組端。
19、優(yōu)選的，步驟s2具體包括：
20、步驟s201：建立深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；
21、所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸入為所述同步發(fā)電機(jī)振動數(shù)據(jù)、所述同步發(fā)電機(jī)溫度數(shù)據(jù)以及所述同步發(fā)電機(jī)電氣數(shù)據(jù)，輸出為繞組狀態(tài)的評估值；
22、步驟s202：輸入數(shù)據(jù)預(yù)處理。
23、優(yōu)選的，步驟s201具體包括：
24、設(shè)所述繞組狀態(tài)的評估值的輸出值為[ed、ez]，即定子繞組狀態(tài)評估值ed和轉(zhuǎn)子繞組狀態(tài)評估值ez，針對故障發(fā)出告警信息；
25、所述故障為匝間短路、三相不平衡、對地短路中的一個(gè)或多個(gè)；
26、采用t-2、t-1、t三個(gè)連續(xù)時(shí)間段的采集數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，
27、所述t-1時(shí)刻的評估結(jié)果以及人工核查的信息均輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，使其具備動態(tài)學(xué)習(xí)的能力。
28、優(yōu)選的，步驟s202具體包括：
29、所述同步發(fā)電機(jī)振動數(shù)據(jù)通過如下方式處理：將振動傳感器獲取的n個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；
30、以第j個(gè)振動傳感器時(shí)刻t采集數(shù)據(jù)為例，，j=1,2,...,?k，對其進(jìn)行預(yù)處理；
31、對于第j個(gè)傳感器采集區(qū)域，設(shè)定的振動幅度最大允許值記為，如果超出所述振動幅度最大允許值值則直接報(bào)警；
32、對上述進(jìn)行如下處理
33、，其中，i=1,2,…,n,?j=1,2,…,k；
34、并利用離散傅里葉變換，獲取其頻域部分參數(shù)，輸入至繞組狀態(tài)評估網(wǎng)絡(luò)；
35、，
36、其中，n為采集的振動信號的點(diǎn)數(shù)n為時(shí)域離散信號的編號，m為頻域信號的編號，頻域信號的點(diǎn)數(shù)也為n；i為虛數(shù)表示符號，；
37、將不同傳感器數(shù)據(jù)全部進(jìn)行處理，輸入繞組狀態(tài)評估網(wǎng)絡(luò)，記所有處理完成的輸入網(wǎng)絡(luò)的振動數(shù)據(jù)為data_zd。
38、優(yōu)選的，步驟s202具體包括：
39、所述同步發(fā)電機(jī)溫度數(shù)據(jù)通過如下方式處理：
40、以第j個(gè)溫度傳感器時(shí)刻t采集數(shù)據(jù)為例，，j=1,2,..,q,?對其進(jìn)行預(yù)處理；
41、對于第j個(gè)傳感器采集區(qū)域，設(shè)定的溫度最大允許值記為，如果超出該值則直接報(bào)警；
42、對上述進(jìn)行如下處理
43、，
44、其中，；
45、處理后，將所有數(shù)據(jù)都輸入至評估網(wǎng)絡(luò)；記所有處理完成的輸入網(wǎng)絡(luò)的溫度數(shù)據(jù)為data_wd。
46、優(yōu)選的，步驟s202具體包括：
47、所述同步發(fā)電機(jī)電氣數(shù)據(jù)通過如下方式處理：在設(shè)定的范圍之內(nèi)進(jìn)行量化，如果出現(xiàn)電壓、電流等超出最大允許值，則直接發(fā)出報(bào)警信息；
48、規(guī)范化方法如下：
49、，
50、，
51、，
52、，
53、式中，max_之后的字符表示發(fā)電機(jī)相應(yīng)的項(xiàng)、定子及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子，表示相應(yīng)的最大電壓允許值，表示相應(yīng)的最大電流允許值；
54、按照上述方法處理后，將所有電氣相關(guān)數(shù)據(jù)都輸入至評估網(wǎng)絡(luò)；記所有處理完成的輸入網(wǎng)絡(luò)的電氣數(shù)據(jù)為data_dq。
55、優(yōu)選的，步驟s3具體包括：
56、根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，用訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行繞組狀態(tài)評估；
57、輸入傳感器t-2、t-1、t時(shí)刻的數(shù)據(jù)，以及t-1時(shí)刻的評估結(jié)果和人工復(fù)核結(jié)果，網(wǎng)絡(luò)輸出值即為同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)評估值[ed、ez]和告警信息[a1,a2,a3,a4]，其中a1-a4為0或1布爾數(shù)；
58、基于人工判斷信息的網(wǎng)絡(luò)動態(tài)學(xué)習(xí)方法，利用故障信息人工核查的結(jié)果作為人工判斷信息的輸入；
59、設(shè)網(wǎng)絡(luò)的抽象數(shù)學(xué)表達(dá)式為
60、
61、式中，為輸入數(shù)據(jù)的計(jì)算，為多層網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重和偏置，多層網(wǎng)絡(luò)計(jì)算結(jié)果；
62、如果輸出預(yù)警信息與實(shí)際人工核驗(yàn)不一致，說明網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果不夠準(zhǔn)確，則對進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化方法如下：
63、
64、式中，、為優(yōu)化后的值，、為學(xué)習(xí)率；
65、則下次計(jì)算時(shí)，采用新的、作為網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
66、本專利技術(shù)另一方面提供了一種同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)評估裝置，包括：
67、數(shù)據(jù)收集模塊，通過同步發(fā)電機(jī)傳感器采集相關(guān)數(shù)據(jù)；
68、數(shù)據(jù)處理模塊，通過構(gòu)建同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)評估的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對所述數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；
69、評估模塊，對同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)進(jìn)行評估。
70、本專利技術(shù)另一方面提供了一種計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述一種同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)評估方法的步本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)評估方法，其特征在于以非侵入式的方式判斷繞組狀態(tài)，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S201具體包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S202具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟S202具體包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟S202具體包括：
7.一種同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)評估裝置，用于執(zhí)行權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)權(quán)利要求所述方法，其特征在于包括：
8.一種計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的一種同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)評估方法的步驟。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種同步發(fā)電機(jī)繞組狀態(tài)評估方法，其特征在于以非侵入式的方式判斷繞組狀態(tài)，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟s1具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟s201具體包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟s202具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙偉生，張永旺，
申請(專利權(quán))人：無錫法拉第電機(jī)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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