【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及電力工程，具體而言，涉及一種基于大數(shù)據(jù)分析的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著全球?qū)稍偕茉春铜h(huán)保問題的關(guān)注度不斷提高，光伏產(chǎn)業(yè)作為新能源領(lǐng)域的重要組成部分，其長期發(fā)展前景十分廣闊。然而，隨著電站上網(wǎng)電價的逐年降低，電站的發(fā)電收益逐漸減少，這使得降低電站運(yùn)營成本、提高運(yùn)營收益成為影響電站經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素。目前，大多數(shù)光伏電站都建設(shè)在較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，這導(dǎo)致運(yùn)維成本較高。光伏電站的運(yùn)維主要集中在兩個方面：一是保證電站的安全運(yùn)行，二是修復(fù)影響發(fā)電的設(shè)備故障和其他故障。保證電站安全運(yùn)行主要涉及防雷故障、火災(zāi)預(yù)警、短路等影響電站安全生產(chǎn)的故障處理，這類故障一旦發(fā)現(xiàn)必須立即處理。影響發(fā)電的設(shè)備故障和其他故障則更為復(fù)雜，包括光伏設(shè)備自身上報的故障、通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)的設(shè)備故障、遮擋和積雪等巡檢發(fā)現(xiàn)的故障，以及其他影響發(fā)電的故障。這些故障種類繁多，如何優(yōu)先處理、從哪里開始修復(fù)，成為電站運(yùn)維的一大挑戰(zhàn)。
2、此外，電站運(yùn)維的作業(yè)成本管理也存在諸多問題。當(dāng)前，許多電站的作業(yè)成本無法有效計算和統(tǒng)計，導(dǎo)致運(yùn)維成本不可控，難以有效降低。同時，大部分電站運(yùn)維作業(yè)未充分考慮其經(jīng)濟(jì)性，運(yùn)維的主要目的是修復(fù)告警，而非評估運(yùn)維作業(yè)帶來的實(shí)際收益。這種做法不僅導(dǎo)致運(yùn)維作業(yè)低效混亂，還可能使作業(yè)投入的成本超過作業(yè)帶來的收益，從而影響電站的整體經(jīng)濟(jì)效益。
3、因此，如何有效地管理作業(yè)成本、降低運(yùn)維成本，如何評估運(yùn)維作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性，提高作業(yè)效率，增加作業(yè)收益，成為當(dāng)前光伏電站運(yùn)維亟待解決的關(guān)鍵問題。
1、本申請的目的在于，為了克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，提供了一種基于大數(shù)據(jù)分析的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法及系統(tǒng)，通過對整體運(yùn)維方案經(jīng)濟(jì)性評估，幫助電站管理制定最優(yōu)的運(yùn)維方案，改變電站混亂且無目的性的運(yùn)維方式，讓電站運(yùn)維變得高效簡單。
2、本申請目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
3、第一方面，本申請?zhí)岢隽艘环N基于大數(shù)據(jù)分析的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，所述方法包括：
4、使用時序卷積自編碼器對光伏數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑處理得到處理后的光伏數(shù)據(jù)集，處理后的光伏數(shù)據(jù)集包括歷史運(yùn)維記錄、告警信息、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境因素、人力成本、交通成本、備品備件、工器具成本；
5、使用基于lstm的作業(yè)成本分析模型對處理后的光伏數(shù)據(jù)集進(jìn)行光伏數(shù)據(jù)維度分析得到光伏運(yùn)維成本；
6、使用光伏發(fā)電量預(yù)測模型對處理后的光伏數(shù)據(jù)集進(jìn)行發(fā)電量預(yù)測得到電站設(shè)備發(fā)電量；
7、將電站設(shè)備發(fā)電量輸入至基于transformer的告警評估模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得到單位時間所挽回的發(fā)電量；
8、基于單位時間所挽回的發(fā)電量和光伏運(yùn)維成本計算運(yùn)維收益,來評估作業(yè)整體收益。
9、在一種可能的實(shí)施方式中，時序卷積自編碼器包括自編碼器和時序卷積網(wǎng)絡(luò)，自編碼器通過自監(jiān)督學(xué)習(xí)的方式，最小化重構(gòu)誤差來學(xué)習(xí)光伏數(shù)據(jù)集的輸入特征的最佳表示，時序卷積網(wǎng)絡(luò)用于利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行處理能力進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用膨脹卷積捕獲長時依賴關(guān)系，通過在一維時間軸上執(zhí)行卷積操作學(xué)習(xí)時序特征。
10、在一種可能的實(shí)施方式中，自編碼器包括第一編碼器、第一解碼器以及flatten層，第一編碼器用于將高維輸入數(shù)據(jù)壓縮成低維的隱表示，第一解碼器用于將低維的隱表示還原成高維的輸出數(shù)據(jù)，flatten層用于將第一編碼器的輸出展平，之后輸入至第一解碼器。
11、在一種可能的實(shí)施方式中，第一編碼器包括四個殘差層，每個殘差層由兩個1-dcnn層組成；
12、第一解碼器包括兩個密集層，使用leakyrelu激活函數(shù)引入負(fù)斜率。
13、在一種可能的實(shí)施方式中，在數(shù)據(jù)平滑處理中，包括：
14、選取窗口大小并將窗口沿時間軸逐點(diǎn)滑動，每移動一個時間單位則產(chǎn)生一個新的窗口；
15、對初始的w個數(shù)據(jù)點(diǎn)取平均值，重復(fù)w次，生成起始位置的補(bǔ)充數(shù)據(jù)；
16、對最后w-1個數(shù)據(jù)點(diǎn)取平均值，并重復(fù)w-1次，為結(jié)束位置創(chuàng)建補(bǔ)充數(shù)據(jù)。
17、在一種可能的實(shí)施方式中，基于lstm的作業(yè)成本分析模型包括記憶單元和門結(jié)構(gòu)，記憶單元用于在整個序列中傳遞和存儲信息并保持長時間的記憶；
18、門結(jié)構(gòu)包括輸入門、遺忘門、輸出門；
19、輸入門，用于將信息添加到記憶單元中，通過sigmoid激活函數(shù)控制信息的流入；
20、遺忘門，用于將信息從記憶單元中刪除，使用sigmoid激活函數(shù)控制信息的丟棄；
21、輸出門，用于決定記憶單元中的信息輸出，使用sigmoid激活函數(shù)來控制信息的流出。
22、在一種可能的實(shí)施方式中，光伏發(fā)電量預(yù)測模型包括第二編碼器和第二解碼器；
23、第二編碼器包括多頭稀疏自注意力機(jī)制和蒸餾算法，第二編碼器的計算公式為：，其中、、是通過對輸入向量進(jìn)行不同線性變換得到的矩陣，是通過概率稀疏法從得到的矩陣，是查詢向量和密鑰向量的維度，是歸一化激活函數(shù)；
24、第二解碼器包括由兩個相同的多頭注意力層，第二解碼器的計算公式為：，其中表示第二解碼器的第個輸入序列，標(biāo)記是第個序列的起始標(biāo)記，是占位符，是拼接操作。
25、在一種可能的實(shí)施方式中，基于transformer的告警評估模型包括第三編碼器、第三解碼器以及自注意力機(jī)制；
26、第三編碼器包括多個相同的堆疊層，每層堆疊層包含多頭自注意力機(jī)制和全連接前饋網(wǎng)絡(luò)，多頭自注意力機(jī)制和全連接前饋網(wǎng)絡(luò)的輸出經(jīng)過殘差連接和層歸一化處理；
27、第三解碼器也包括多個相同的堆疊層，每層堆疊層包含掩蔽多頭自注意力機(jī)制、多頭自注意力機(jī)制、全連接前饋網(wǎng)絡(luò)；
28、自注意力機(jī)制使用注意力函數(shù)將查詢和鍵值對映射至輸出，將輸出計算為值的加權(quán)和，權(quán)重由查詢與相應(yīng)鍵的兼容性函數(shù)計算。
29、在一種可能的實(shí)施方式中，運(yùn)維收益=單位時間挽回收益*評估時間-光伏運(yùn)維成本，其中單位時間挽回收益是基于單位時間所挽回的發(fā)電量得到。
30、第二方面，本申請實(shí)施例還提出一種基于大數(shù)據(jù)分析的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
31、數(shù)據(jù)平滑模塊，用于使用時序卷積自編碼器對光伏數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑處理得到處理后的光伏數(shù)據(jù)集；
32、第一分析模塊，用于使用基于lstm的作業(yè)成本分析模型對處理后的光伏數(shù)據(jù)集進(jìn)行光伏數(shù)據(jù)維度分析得到光伏運(yùn)維成本；
33、發(fā)電量預(yù)測模塊，用于使用光伏發(fā)電量預(yù)測模型對處理后的光伏數(shù)據(jù)集進(jìn)行發(fā)電量預(yù)測得到電站設(shè)備發(fā)電量；
34、第二模塊，用于將電站設(shè)備發(fā)電量輸入至基于transformer的告警評估模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得到單位時間所挽回的發(fā)電量；
35、計算模塊，用于基于單位時間所挽回的發(fā)電量和光伏運(yùn)維成本計算出運(yùn)維收益,來評估作業(yè)整體收益
36、上述本申請主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本申請可采用并要求保護(hù)的方案；且本本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于大數(shù)據(jù)分析的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權(quán)利要求1所述的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，時序卷積自編碼器包括自編碼器和時序卷積網(wǎng)絡(luò)，自編碼器通過自監(jiān)督學(xué)習(xí)的方式，最小化重構(gòu)誤差來學(xué)習(xí)光伏數(shù)據(jù)集的輸入特征的最佳表示，時序卷積網(wǎng)絡(luò)用于利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行處理能力進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用膨脹卷積捕獲長時依賴關(guān)系，通過在一維時間軸上執(zhí)行卷積操作學(xué)習(xí)時序特征。
3.如權(quán)利要求2所述的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，自編碼器包括第一編碼器、第一解碼器以及flatten層，第一編碼器用于將高維輸入數(shù)據(jù)壓縮成低維的隱表示，第一解碼器用于將低維的隱表示還原成高維的輸出數(shù)據(jù)，flatten層用于將第一編碼器的輸出展平，之后輸入至第一解碼器。
4.如權(quán)利要求3所述的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，第一編碼器包括四個殘差層，每個殘差層由兩個1-D?CNN層組成；
5.如權(quán)利要求1所述的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，在數(shù)據(jù)平滑處理中，包括：
6.如權(quán)利要求1所述的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，基于LSTM的作
7.如權(quán)利要求1所述的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，光伏發(fā)電量預(yù)測模型包括第二編碼器和第二解碼器；
8.如權(quán)利要求1所述的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，基于Transformer的告警評估模型包括第三編碼器、第三解碼器以及自注意力機(jī)制；
9.如權(quán)利要求1所述的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，運(yùn)維收益=單位時間挽回收益*評估時間-光伏運(yùn)維成本，其中單位時間挽回收益是基于單位時間所挽回的發(fā)電量得到。
10.一種基于大數(shù)據(jù)分析的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于大數(shù)據(jù)分析的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權(quán)利要求1所述的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，時序卷積自編碼器包括自編碼器和時序卷積網(wǎng)絡(luò)，自編碼器通過自監(jiān)督學(xué)習(xí)的方式，最小化重構(gòu)誤差來學(xué)習(xí)光伏數(shù)據(jù)集的輸入特征的最佳表示，時序卷積網(wǎng)絡(luò)用于利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行處理能力進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用膨脹卷積捕獲長時依賴關(guān)系，通過在一維時間軸上執(zhí)行卷積操作學(xué)習(xí)時序特征。
3.如權(quán)利要求2所述的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，自編碼器包括第一編碼器、第一解碼器以及flatten層，第一編碼器用于將高維輸入數(shù)據(jù)壓縮成低維的隱表示，第一解碼器用于將低維的隱表示還原成高維的輸出數(shù)據(jù)，flatten層用于將第一編碼器的輸出展平，之后輸入至第一解碼器。
4.如權(quán)利要求3所述的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性評估方法，其特征在于，第一編碼器包括四個殘差層，每個殘差層由兩個1-d?cn...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳文勇，蔣浩杰，何元，盧彪，鄧茂林，趙沖，張立群，
申請(專利權(quán))人：杭州品聯(lián)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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