【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)屬于光伏電站設(shè)備診斷，尤其涉及一種基于大數(shù)據(jù)分析的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法。
技術(shù)介紹
1、隨著全球能源需求的不斷增長(zhǎng)和環(huán)境問(wèn)題的日益突出，清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。光伏發(fā)電作為一種重要的可再生能源，因其清潔、環(huán)保、資源豐富等優(yōu)勢(shì)，得到了廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。特別是分布式光伏電站，因其靈活的部署方式和對(duì)電網(wǎng)的友好性，逐漸成為光伏發(fā)電領(lǐng)域的重要組成部分。
2、然而，分布式光伏電站的廣泛應(yīng)用也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。由于其設(shè)備分散、種類繁多且運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，設(shè)備的故障診斷和維護(hù)變得尤為重要。傳統(tǒng)的光伏電站設(shè)備診斷方法主要依靠定期人工巡檢和簡(jiǎn)單的監(jiān)控系統(tǒng)，這不僅效率低下，而且無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)防潛在的設(shè)備故障，導(dǎo)致運(yùn)維成本高企，影響電站的整體效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的在于：為了克服現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，公開(kāi)了一種基于大數(shù)據(jù)分析的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，本申請(qǐng)通過(guò)光伏電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的智能診斷和維護(hù)。
2、本申請(qǐng)目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
3、一種基于大數(shù)據(jù)分析的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，所述分布式光伏電站設(shè)備診斷方法包括：
4、s1：數(shù)據(jù)采集，通過(guò)采集分布式光伏電站的各個(gè)設(shè)備上傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，實(shí)時(shí)接受設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
5、s2：數(shù)據(jù)預(yù)處理，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；
6、s3：特征提取，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘，從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取出能夠反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征參
7、s4：模型建立，基于歷史故障數(shù)據(jù)和相應(yīng)特征參數(shù)，構(gòu)建設(shè)備故障診斷模型；
8、s5：故障診斷，將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)輸入到故障診斷模型中，完成分布式光伏電站的各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)判斷，識(shí)別潛在故障。
9、根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述分布式光伏電站設(shè)備診斷方法還包括：
10、s6：故障預(yù)警，對(duì)于步驟s5中識(shí)別出存在潛在故障的設(shè)備，發(fā)出預(yù)警信息，提供針對(duì)潛在故障的維護(hù)建議；
11、將步驟s5獲得的診斷結(jié)果和預(yù)警信息反饋給運(yùn)維人員，以輔助其進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和故障處理。
12、根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述分布式光伏電站設(shè)備診斷方法還包括：
13、s7：結(jié)果反饋，生成包括故障原因分析、處理建議和后續(xù)維護(hù)計(jì)劃的診斷報(bào)告。
14、根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟s2數(shù)據(jù)預(yù)處理過(guò)程包括：對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)插補(bǔ)和數(shù)據(jù)歸一化處理；
15、通過(guò)數(shù)據(jù)清洗完成異常值去除，并通過(guò)數(shù)據(jù)插補(bǔ)確保具有相應(yīng)樣本量，然后通過(guò)數(shù)據(jù)歸一化處理，消除量綱差異。
16、根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)清洗包括：數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)清洗、數(shù)據(jù)缺失清洗、數(shù)據(jù)跳變清洗和數(shù)據(jù)死值清洗；
17、數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)清洗過(guò)程包括：在對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查時(shí)，預(yù)置正確時(shí)標(biāo)的范圍，然后根據(jù)當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)判斷，如果超出預(yù)置范圍，則認(rèn)為是無(wú)效數(shù)據(jù)；
18、數(shù)據(jù)缺失清洗過(guò)程包括：首先根據(jù)時(shí)標(biāo)找到丟失的數(shù)據(jù)，然后對(duì)丟失數(shù)據(jù)進(jìn)行填補(bǔ)；
19、數(shù)據(jù)跳變清洗過(guò)程包括：通過(guò)區(qū)間增長(zhǎng)判斷法或預(yù)置條件判斷法完成跳變數(shù)據(jù)判斷，然后對(duì)跳變數(shù)據(jù)采用推導(dǎo)法或置空法進(jìn)行恢復(fù)或者將相應(yīng)跳變數(shù)據(jù)進(jìn)行錯(cuò)誤標(biāo)記或者置空；
20、數(shù)據(jù)死值清洗過(guò)程包括：首先人工預(yù)置死值條件，設(shè)置死值的數(shù)據(jù)范圍和時(shí)間區(qū)間，然后，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未超出指定的取值范圍，則相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)生了死值，并通過(guò)推導(dǎo)法或置空法進(jìn)行恢復(fù)或者將相應(yīng)跳變數(shù)據(jù)進(jìn)行錯(cuò)誤標(biāo)記或者置空。
21、根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)插補(bǔ)包括：通過(guò)數(shù)理插補(bǔ)法、推導(dǎo)法和數(shù)據(jù)聚合法完成缺失數(shù)據(jù)的補(bǔ)充；
22、數(shù)理插補(bǔ)法為針對(duì)累積上升的數(shù)據(jù)，通過(guò)丟失前后的鄰近數(shù)據(jù)求差計(jì)算獲得中間丟失的數(shù)據(jù)；
23、推導(dǎo)法為通過(guò)對(duì)丟失數(shù)據(jù)有關(guān)聯(lián)關(guān)系的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，推理獲得丟失數(shù)據(jù)；
24、數(shù)據(jù)聚合法為按照業(yè)務(wù)場(chǎng)景的抽象標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合、運(yùn)算、統(tǒng)計(jì)獲得丟失數(shù)據(jù)。
25、根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟s3特征提取過(guò)程包括：
26、采用主成分分析或因子分析方法，從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取出能夠反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的主成分，并基于專家經(jīng)驗(yàn)，選擇能夠反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征參數(shù)。
27、根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟s4構(gòu)建設(shè)備故障診斷模型過(guò)程包括：
28、采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，構(gòu)建設(shè)備故障診斷模型，基于歷史故障數(shù)據(jù)和特征參數(shù)，進(jìn)行設(shè)備故障診斷模型訓(xùn)練和驗(yàn)證，并通過(guò)交叉驗(yàn)證方法完成設(shè)備故障診斷模型的參數(shù)更新迭代；
29、同時(shí)，通過(guò)準(zhǔn)確率、召回率、f1值完成模型性能評(píng)估，并在設(shè)備故障診斷模型符合預(yù)設(shè)指標(biāo)時(shí)用于實(shí)際診斷。
30、根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述設(shè)備故障診斷模型采用標(biāo)串有效性算法進(jìn)行設(shè)備診斷，標(biāo)串有效性算法通過(guò)結(jié)合設(shè)備對(duì)比達(dá)標(biāo)率分析，診斷出不達(dá)標(biāo)的設(shè)備；
31、設(shè)備故障診斷模型中標(biāo)串有效性算法根據(jù)當(dāng)天的數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)串進(jìn)行發(fā)電能力偏差度分析和標(biāo)串發(fā)電能力對(duì)比分析，并通過(guò)標(biāo)串當(dāng)日的輻照與功率轉(zhuǎn)換率和標(biāo)串歷史的日平均輻照與功率轉(zhuǎn)換率進(jìn)行比較，或者通過(guò)標(biāo)串歷史平均排名比例進(jìn)行判斷，判斷相應(yīng)標(biāo)串是否滿足作為標(biāo)串的要求，當(dāng)不滿足時(shí)，標(biāo)記標(biāo)串為無(wú)效，滿足時(shí)，就標(biāo)記為有效，并給出分析的原因。
32、根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，步驟s6故障預(yù)警過(guò)程中，根據(jù)故障嚴(yán)重程度，分級(jí)進(jìn)行故障信息處理。
33、前述本申請(qǐng)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(gè)方案，均為本申請(qǐng)可采用并要求保護(hù)的方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本申請(qǐng)方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識(shí)可明了有多種組合，均為本申請(qǐng)所要保護(hù)的技術(shù)方案，在此不做窮舉。
34、本申請(qǐng)的有益效果：
35、通過(guò)本申請(qǐng)方法能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障；本申請(qǐng)方法采用大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，提高了故障診斷的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，提高了光伏電站的整體運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益；通過(guò)智能化的故障診斷和預(yù)警，降低了設(shè)備的運(yùn)維成本；通過(guò)及時(shí)的故障處理和維護(hù)，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于大數(shù)據(jù)分析的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，所述分布式光伏電站設(shè)備診斷方法包括：
2.如權(quán)利要求1所述的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，所述分布式光伏電站設(shè)備診斷方法還包括：
3.如權(quán)利要求2所述的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，所述分布式光伏電站設(shè)備診斷方法還包括：
4.如權(quán)利要求1所述的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，步驟S2數(shù)據(jù)預(yù)處理過(guò)程包括：對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)插補(bǔ)和數(shù)據(jù)歸一化處理；
5.如權(quán)利要求4所述的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)清洗包括：數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)清洗、數(shù)據(jù)缺失清洗、數(shù)據(jù)跳變清洗和數(shù)據(jù)死值清洗；
6.如權(quán)利要求4所述的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)插補(bǔ)包括：通過(guò)數(shù)理插補(bǔ)法、推導(dǎo)法和數(shù)據(jù)聚合法完成缺失數(shù)據(jù)的補(bǔ)充；
7.如權(quán)利要求1所述的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，步驟S3特征提取過(guò)程包括：
8.如權(quán)利要求2所述的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，步驟S6故障預(yù)警過(guò)程中，根據(jù)故障
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于大數(shù)據(jù)分析的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，所述分布式光伏電站設(shè)備診斷方法包括：
2.如權(quán)利要求1所述的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，所述分布式光伏電站設(shè)備診斷方法還包括：
3.如權(quán)利要求2所述的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，所述分布式光伏電站設(shè)備診斷方法還包括：
4.如權(quán)利要求1所述的分布式光伏電站設(shè)備診斷方法，其特征在于，步驟s2數(shù)據(jù)預(yù)處理過(guò)程包括：對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)插補(bǔ)和數(shù)據(jù)歸一化處理；
5.如權(quán)利要求...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳文勇，雷弘揚(yáng)，盧彪，陳浩，何元，張立群，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：杭州品聯(lián)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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