【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及發(fā)電機組運維，尤其涉及一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、隨著新能源技術(shù)的快速發(fā)展，新能源發(fā)電機組在電力系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色，傳統(tǒng)的發(fā)電機組運維方式主要依賴人工監(jiān)測與定期維護，無法實時響應(yīng)設(shè)備的運行狀態(tài)與外部環(huán)境變化，此外，隨著發(fā)電機組規(guī)模的不斷擴大，傳統(tǒng)的運維模式往往導致資源浪費和效率低下，因此，智能化、數(shù)據(jù)驅(qū)動的運維管理系統(tǒng)成為提升發(fā)電機組運行效率和減少停機時間的重要方向，近年來，結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò)、云計算及智能算法的運維優(yōu)化系統(tǒng)開始得到廣泛應(yīng)用。
2、現(xiàn)有的運維優(yōu)化系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集和處理上大多依賴靜態(tài)模型，無法充分考慮發(fā)電機組在實際運行中的動態(tài)變化，導致故障預(yù)測和維護決策的準確性不足，傳統(tǒng)的運維方法缺乏對環(huán)境變化的實時響應(yīng)能力，且無法針對不同的發(fā)電機組或運行條件靈活調(diào)整運行策略，因此，需要設(shè)計一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化系統(tǒng)及方法來解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本部分的目的在于概述本專利技術(shù)的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和專利技術(shù)名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和專利技術(shù)名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本專利技術(shù)的范圍。
2、鑒于上述現(xiàn)有一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化系統(tǒng)及方法存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
3、因此，本專利技術(shù)目的是提供一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化系統(tǒng)及方法，其適用于解決故障預(yù)測和維護決策的準
4、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化系統(tǒng)，包括：
5、數(shù)據(jù)采集模塊：通過傳感器網(wǎng)絡(luò)采集發(fā)電機組的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和外部環(huán)境數(shù)據(jù)；
6、數(shù)據(jù)處理與存儲模塊：利用邊緣計算設(shè)備進行初步數(shù)據(jù)處理，將關(guān)鍵參數(shù)上傳至云端數(shù)據(jù)庫進行存儲和分析；
7、算法模型模塊：包含基于強化學習的維護優(yōu)化模型和動態(tài)能效優(yōu)化模型；
8、執(zhí)行反饋模塊：實時調(diào)整發(fā)電機組運行參數(shù)并提供維護建議。
9、一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，所述優(yōu)化方法適用于以上的優(yōu)化系統(tǒng)，且優(yōu)化方法包括以下步驟：
10、s1：數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理；
11、s2：基于強化學習的維護優(yōu)化模型的構(gòu)建；
12、s3：動態(tài)能效優(yōu)化模型的構(gòu)建；
13、s4：故障預(yù)測與維護策略優(yōu)化；
14、s5：系統(tǒng)集成與反饋執(zhí)行。
15、作為本專利技術(shù)所述一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：構(gòu)建維護優(yōu)化模型通過以下步驟實現(xiàn)：
16、s21：利用傳感器網(wǎng)絡(luò)采集發(fā)電機組的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并構(gòu)建健康狀態(tài)評估公式，且健康狀態(tài)評估公式如下：，其中，為健康狀態(tài)評分，反映發(fā)電機組運行狀態(tài)的整體健康程度，為維護收益函數(shù)，表示維護操作對發(fā)電機組狀態(tài)的提升效果，為故障發(fā)生概率密度函數(shù)，表示設(shè)備在時間t’時發(fā)生故障的可能性，為維護收集權(quán)重，用于調(diào)整的重要性，為故障風險權(quán)重，用于調(diào)整故障概率對健康狀態(tài)的影響；
17、s22：強化學習模型初始化；
18、s23：在強化學習訓練中，根據(jù)健康狀態(tài)評估公式的輸出結(jié)果構(gòu)建維護成本與收益優(yōu)化公式；
19、s24：生成基于發(fā)電機組健康狀態(tài)的動態(tài)維護建議，輸出維護策略。
20、作為本專利技術(shù)所述一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：在健康狀態(tài)評估公式的輸出結(jié)果中設(shè)定健康狀態(tài)標準閾值；
21、若≤，表示發(fā)電機組健康狀態(tài)差，需要進入維護決策階段；
22、若，表示發(fā)電機組健康狀態(tài)正常，無需維護。
23、作為本專利技術(shù)所述一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述維護成本與收益優(yōu)化公式如下：，其中，為優(yōu)化后的維護成本收益比，為第i次維護操作的直接成本，與健康狀態(tài)評估公式的輸出結(jié)果等同，即為健康狀態(tài)評分，表示第i次維護后發(fā)電機組的健康狀態(tài)，為維護操作的延遲損失，為維護成本權(quán)重，用于調(diào)整維護成本的重要性，為健康狀態(tài)影響系數(shù)，用于控制健康狀態(tài)對成本收益比的作用，為延遲損失權(quán)重，用于調(diào)整延遲損失的影響。
24、作為本專利技術(shù)所述一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：在維護成本與收益優(yōu)化公式的輸出結(jié)果中，設(shè)定閾值；
25、若≤時，表示當前維護策略成本低且收益高，執(zhí)行該策略；
26、若時，表示當前維護策略成本高或收益低，需要調(diào)整維護策略。
27、作為本專利技術(shù)所述一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：構(gòu)建動態(tài)能效優(yōu)化模型通過以下步驟實現(xiàn)：
28、s31：通過傳感器實時監(jiān)測外部環(huán)境數(shù)據(jù)；
29、s32：構(gòu)建動態(tài)能效優(yōu)化模型公式，并將上述采集的外部環(huán)境數(shù)據(jù)代入動態(tài)能效優(yōu)化模型公式；
30、s33：運行參數(shù)動態(tài)調(diào)整；
31、s34：優(yōu)化反饋與持續(xù)改進。
32、作為本專利技術(shù)所述一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述動態(tài)能效優(yōu)化模型公式如下：，其中，表示優(yōu)化后的能效值，表示發(fā)電效率，表示負載變化的衰減速率，表示負載變化幅度，表示單位時間總輸出功率，表示功率損耗，為損耗函數(shù)。
33、作為本專利技術(shù)所述一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：在動態(tài)能效優(yōu)化模型公式的輸出結(jié)果中設(shè)定閾值；
34、若≤且＞，表示當前維護策略成本可控能效又高，執(zhí)行該維護策略；
35、若或，需要重新評估維護和能效優(yōu)化策略。
36、作為本專利技術(shù)所述一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：在所述s4中，根據(jù)故障概率和維護成本，優(yōu)化維護策略選擇；
37、若故障風險高且維護成本低，立即維護；
38、若故障風險低且能效收益低，則延遲維護并優(yōu)化運行參數(shù)。
39、本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)采用了基于強化學習的維護優(yōu)化模型和動態(tài)能效優(yōu)化模型，實現(xiàn)了兩者的協(xié)同優(yōu)化，結(jié)合實時數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)了智能化、數(shù)據(jù)驅(qū)動的維護決策，通過精準的故障預(yù)測與動態(tài)調(diào)整，能夠有效避免對發(fā)電機組過度或不足的維護；
40、維護優(yōu)化模型不僅能根據(jù)實時的發(fā)電機組運行狀態(tài)進行故障預(yù)測與維護決策，還能通過反饋機制為能效優(yōu)化模型提供必要的運行參數(shù)，動態(tài)能效優(yōu)化模型通過實時調(diào)整機組的運行參數(shù)，保證了在不同的外部環(huán)境條件下，發(fā)電機組始終處于最優(yōu)運行狀態(tài)，這種交互作用使得維護決策和能效提升之間能夠保持動態(tài)平衡，避免了傳統(tǒng)模式下維護與能效優(yōu)化的脫節(jié)，達到了資源最大化利用和能源消耗最小化的雙重目標。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，所述優(yōu)化方法適用于以上權(quán)利要求1中的優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，且優(yōu)化方法包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，其特征在于：構(gòu)建維護優(yōu)化模型通過以下步驟實現(xiàn)：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，其特征在于：在健康狀態(tài)評估公式的輸出結(jié)果中設(shè)定健康狀態(tài)標準閾值；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，其特征在于：所述維護成本與收益優(yōu)化公式如下：，其中，為優(yōu)化后的維護成本收益比，為第i次維護操作的直接成本，與健康狀態(tài)評估公式的輸出結(jié)果等同，即為健康狀態(tài)評分，表示第i次維護后發(fā)電機組的健康狀態(tài)，為維護操作的延遲損失，為維護成本權(quán)重，用于調(diào)整維護成本的重要性，為健康狀態(tài)影響系數(shù)，用于控制健康狀態(tài)對成本收益比的作用，為延遲損失權(quán)重，用于調(diào)整延遲損失的影響。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，其特征在于：在維護成本與收益
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，其特征在于：構(gòu)建動態(tài)能效優(yōu)化模型通過以下步驟實現(xiàn)：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，其特征在于：所述動態(tài)能效優(yōu)化模型公式如下：，其中，表示優(yōu)化后的能效值，表示發(fā)電效率，表示負載變化的衰減速率，表示負載變化幅度，表示單位時間總輸出功率，表示功率損耗，為損耗函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，其特征在于：在動態(tài)能效優(yōu)化模型公式的輸出結(jié)果中設(shè)定閾值；
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，其特征在于：在所述S4中，根據(jù)故障概率和維護成本，優(yōu)化維護策略選擇；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，所述優(yōu)化方法適用于以上權(quán)利要求1中的優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，且優(yōu)化方法包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，其特征在于：構(gòu)建維護優(yōu)化模型通過以下步驟實現(xiàn)：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，其特征在于：在健康狀態(tài)評估公式的輸出結(jié)果中設(shè)定健康狀態(tài)標準閾值；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新能源發(fā)電機組智慧運維的優(yōu)化方法，其特征在于：所述維護成本與收益優(yōu)化公式如下：，其中，為優(yōu)化后的維護成本收益比，為第i次維護操作的直接成本，與健康狀態(tài)評估公式的輸出結(jié)果等同，即為健康狀態(tài)評分，表示第i次維護后發(fā)電機組的健康狀態(tài)，為維護操作的延遲損失，為維護成本權(quán)重，用于調(diào)整維護成本的重要性，為健康狀態(tài)影響系數(shù)，用于控制健康狀態(tài)對成本收益比...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姚漢卿，張家棟，劉明峯，
申請(專利權(quán))人：江蘇致遠智慧能源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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