【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电领域，具体是一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统。
技术介绍
1、风能是利用自然力量转换能量的方法，为社会建设与人们的生活提供了有力的能源保障；风力发电机的应用不仅可以解决目前中国电能应用不足的情况，而且可以更好地保护环境；风是自然界中常见的自然现象，尤其是在风资源丰富的山区。机组建设不仅可以为国家创造更大的经济价值，而且可以确保当地的电力供应；然而，随着国内风力发电行业的飞速发展，风力发电机的故障已成为不可忽视的问题；
2、与现有技术相比，传统的运行状态监控系统多为对单一数据进行监控，且只进行单一验证，进而导致对风电机组的运行状态监控准确性不足，对后续的风电机组检修工作的辅助效率不佳，这些是我们需要解决的问题，为此我们提供了一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于实时运行数据的风电机组的运行状态监控系统；
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，包括监控中心，所述监控中心通信连接有数据采集模块、模型构建模块、数据分析模块、数据调控模块、数据预警模块以及数据可视化模块；
3、所述数据采集模块用于设置数据采集端、并通过所述数据采集端对风电机组进行数据采集，获得相应的机组数据；
4、所述模型构建模块用于依据所采集机组数据进行模型构建，获得相应的风电孪生模型；
5、所述数据分析模块用于
6、所述数据调控模块用于依据所获得的调控通知获取风电机组的风偏角，并依据所获得的风偏角对风电机组进行角度调控；
7、所述数据预警模块用于对所获得的风偏角的角度调控过程进行监督，并结合所获得的风电孪生模型对风电机组的运行状态进行故障评估，获得相应的故障评估结果；
8、所述数据可视化模块用于依据所获得的故障评估结果进行相应的可视化报警。
9、进一步的，其特征在于，所述数据采集模块通过数据采集端对风电机组进行数据采集，获得相应的机组数据的过程包括：
10、所述数据采集模块由若干个数据采集端组成，所述数据采集端包括采集节点和监测节点，通过所述采集节点对风电机组的运行数据进行采集，所述监测节点用于对风电机组周围的风况数据进行采集；
11、将所采集的运行数据和风况数据进行打包，获得相应的机组数据，并将其上传至监控中心进行储存。
12、进一步的，所述模型构建模块依据所获得的机组数据进行模型构建，获得相应的风电孪生模型的过程包括：
13、获取相应风电机组的结构示意图，依据所获得的风电机组的结构示意图获取相应风电机组的属性参数，将所获得的属性参数导入三维建模软件内，获得相应的三维模型，并依据其在数字空间内对风电机组进行1：1搭建相应的物理模型；
14、将所采集的机组数据与物理模型进行结合，使所获得的物理模型可通过虚拟运行还原风电机组的实际运行状态，进而获得相应的数字孪生模型，并将后续所采集的机组数据与数字孪生模型相连接以实时更新模型的输入参数，以获得相应的风电孪生模型。
15、进一步的，所述数据分析模块依据所采集的机组数据获取风电机组的实际输出功率和预估输出功率，并根据两者的比较结果判断风电机组是否存在异常，若存在异常，则生成相应的调控通知的过程包括：
16、获取风速与风电机组的预估输出功率之间的函数模型，将所采集的风速输入至所获得的函数模型内，获得相应的预估输出功率，将所获得的预估输出功率与实时采集的输出功率进行偏差计算，获得相应的偏差值，依据所获得的偏差值判断风电机组内相应数据采集端所处位置是否存在异常，若存在异常，则生成调控通知，并反馈至监控中心。
17、进一步的，所述数据调控模块依据所获得的调控通知获取风电机组的风偏角，并依据所获得的风偏角对风电机组进行角度调控的过程包括：
18、依据所采集的风况数据获取相应数据采集端处所对应的风偏角，并依据所获得的风偏角获取相应风电机组的调控角度，依据所获得的调控角度生成调控指令，并将其反馈至监控中心，所述监控中心接收到调控指令后，依据所获得的调控角度远程对风电机组进行角度调控。
19、进一步的，所述预警模块用于对调控过程进行监督的过程包括：
20、当监控中心接收到调控指令后，远程控制风电机组进行角度调控，将相应的风偏角调控至零，并对相应调控过程所需要的时间进行记录，获得相应的实际调控时间；
21、同时依据所述调控指令对所获得的风电孪生模型采取相同的角度调控操作，获得相应的理论调控时间；
22、将所获得的理论调控时间和实际调控时间进行比较，并依据比较结果判断相应的风电机组是否存在转向问题，若存在转向问题，则生成转向预警，并反馈至监控中心；若不存在转向问题，则结合所获得的风电孪生模型对相应风电机组的运行状态进行故障评估。
23、进一步的，结合所获得的风电孪生模型对相应风电机组的云状态进行故障评估的过程包括：
24、待调控完成，所述监控中心将风电孪生模型内的风电机组的机组姿势进行调整，并对调控过程中所对应的输出功率进行记录，选取最大输出功率处，将相应的最大输出功率记为理论输出功率，相应的机组姿势记为最佳机组姿势，依据所获得的最佳机组姿势对相应的风电机组进行调整，待调整成，通过所述数据采集端获取相应风电机组在最佳机组姿势下的实际输出功率；
25、依据所获得的理论输出功率和实际输出功率计算出相应风电机组的输出效率；
26、设置输出效率阈值，将所获得的输出效率和输出效率阈值进行比对，并依据比对结果对风电机组的运行状态进行判定，依据判定结果生成相应的预警信息，所述预警信息包括一级预警和二级预警。
27、进一步的，所述数据可视化模块依据故障评估结果进行相应的可视化报警的过程包括：
28、基于3d图像引擎，实时动态展示风电孪生模型的运行画面，并通过数据可视化技术对比展示风电机组与相应风电孪生模型的动态过程，且风电孪生模型内根据预警信息进行不同的颜色预警，其中一级预警与转向预警为红色，二级预警为黄色，正常运行状态下为无色；同时监控中心的管理人员可通过风电孪生模型进入数据采集端所处的位置进行观察，查看相应数据采集端处的机组数据。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过构建风电孪生模型和函数模型，并输出相应的输出功率，这使得我们可以根据实际风速变化准确预测风电机组的输出功率，为风电机组的调控提供依据，并通过对风电机组进行多次输出功率验证，有效的提高了对风电机组运行状态进行判断的准确性；同时还可通过风电机组的转向时间判断是否存在故障问题，以进行相应的预警，有助于提高故障响应效率。
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1.一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，包括监控中心，其特征在于，所述监控中心通信连接有数据采集模块、模型构建模块、数据分析模块、数据调控模块、数据预警模块以及数据可视化模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，其特征在于，所述数据采集模块通过数据采集端对风电机组进行数据采集，获得相应的机组数据的过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，其特征在于，所述模型构建模块依据所获得的机组数据进行模型构建，获得相应的风电孪生模型的过程包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，其特征在于，所述数据分析模块依据所采集的机组数据获取风电机组的实际输出功率和预估输出功率，并根据两者的比较结果判断风电机组是否存在异常，若存在异常，则生成相应的调控通知的过程包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，其特征在于，所述数据调控模块依据所获得的调控通知获取风电机组的风偏角，并依据所获得的风偏角
6.根据权利要求5所述的一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，其特征在于，所述预警模块对调控过程进行监督的过程包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，其特征在于，结合所获得的风电孪生模型对风电机组的运行状态进行故障评估，获得相应的故障评估结果的过程包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，其特征在于，所述数据可视化模块依据故障评估结果进行相应的可视化报警的过程包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，包括监控中心，其特征在于，所述监控中心通信连接有数据采集模块、模型构建模块、数据分析模块、数据调控模块、数据预警模块以及数据可视化模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，其特征在于，所述数据采集模块通过数据采集端对风电机组进行数据采集，获得相应的机组数据的过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，其特征在于，所述模型构建模块依据所获得的机组数据进行模型构建，获得相应的风电孪生模型的过程包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于实时运行数据的风电机组运行状态监控系统，其特征在于，所述数据分析模块依据所采集的机组数据获取风电机组的实际输出功率和预估输出功率，并根据两者的比较结果判断风电机组是...
【专利技术属性】
技术研发人员：屈凡迪，南小林，栗俊，
申请(专利权)人：西安风创能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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