CN114328404A - 风电机组故障数据记录方法及装置 - Google Patents

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CN114328404A CN202111353920.8A CN202111353920A CN114328404A CN 114328404 A CN114328404 A CN 114328404A CN 202111353920 A CN202111353920 A CN 202111353920A CN 114328404 A CN114328404 A CN 114328404A
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曾卫东
褚孝国
周峰
杨政厚
岳红轩
杜洋
伟特
张琪
王真涛
韩健
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Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Beijing Huaneng Xinrui Control Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种风电机组故障数据记录方法，该方法包括：确定风电机组主控系统的故障编码信息以及能够复现风电机组故障情况需要记录的变量；将风电机组主控系统进行初始化，在初始化完成后，故障编码信息的检测和变量的故障数据记录的缓存持续运行；当风电机组出现故障时，检测故障编码信息，并将故障数据记录写入文件，形成故障数据记录文件；将故障数据记录文件存储在主控系统的本地存储空间。该方法具有通用性；故障数据记录的数据串联在一起，可以直观高效的查看从第一个故障发生至所有故障结束的整个发展过程；故障数据记录以主控系统最小执行周期为采样周期，不会遗漏故障发生整个过程的数据，可从时序、频域的维度分析故障过程。

Description

风电机组故障数据记录方法及装置
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种风电机组故障数据记录方法及装置。
背景技术
风电机组在运行过程中会出现故障，如果能够复现风电机组在故障发生前后的状态，对于分析故障的原因、发展过程、导致的后果都很关键，若没有故障记录，则无法针对发生的故障进行复盘。目前主流的风电机组故障记录方式是在发生一个故障时记录一组数据。存在的问题包括：(1)存储下来的故障记录，每个故障是相互独立的；(2)只存储了首个出现的故障，后续连带故障没有记录。
针对上述问题，有必要提出一种设计合理且有效解决上述问题的风电机组故障数据记录方法及装置。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种风电机组故障数据记录方法及装置。
本发明的一方面提供一种风电机组故障数据记录方法，所述数据记录方法包括：
确定风电机组主控系统的故障编码信息以及所述主控系统的程序中能够复现所述风电机组故障情况需要记录的变量；
将所述风电机组主控系统进行初始化，在所述风电机组主控系统初始化完成后，所述故障编码信息的检测和所述变量的故障数据记录的缓存持续运行；
当所述风电机组出现故障时，检测所述故障编码信息，并将所述故障数据记录写入文件，形成故障数据记录文件；
将所述故障数据记录文件存储在所述风电机组主控系统的本地存储空间。
可选的，所述当所述风电机组出现故障时，检测所述故障编码信息，并将所述故障数据记录写入文件，形成故障数据记录文件，包括：
当所述风电机组出现故障时，将故障发生前后各T秒的故障数据记录写入文件中，其中，T为故障发生前及故障发生后所要记录的时长。
可选的，所述当所述风电机组出现故障时，检测所述故障编码信息，并将所述故障数据记录写入文件，形成故障数据记录文件，还包括：
当所述风电机组出现新的故障时，检测所述故障编码，若新的故障与上一个故障间隔时间大于T秒，则将新故障数据记录写入新创建的故障数据记录文件中；
若新出现的故障与上一个故障间隔时间不大于T秒，则将所述新故障数据记录写入到上一个故障数据记录文件中。
可选的，所述当所述风电机组出现故障时，将故障发生前后各T秒的故障数据记录写入文件中，包括：
将所述缓存空间中最早发生故障时缓存的故障数据记录开始提取，直到最后一个故障发生后T秒之后停止写入文件。
可选的，将所述故障数据记录缓存至缓存空间的周期与所述风电机组主控系统的程序最小执行周期一致。
可选的，所述故障数据记录包括所述风电机组出现故障时的故障号，以及所述故障号对应的所述风电机组运行状态信息。
可选的，若所述缓存空间被缓存的所述故障数据记录填满后，则新缓存至所述缓存空间的所述故障数据记录会覆盖最早的所述故障数据记录。
本发明的另一方面提供一种风电机组故障数据记录装置，其特征在于，所述装置包括故障数据记录缓存模块、故障数据记录触发模块、故障数据记录写入文件模块和存储模块；
所述故障数据记录缓存模块，用于将能够复现风电机组故障情况需要记录的变量的故障数据记录缓存至缓存空间；
所述故障数据记录触发模块，用于检测所述风电机组出现故障时所述风电机组主控系统的故障码信息；
所述故障数据记录写入文件模块，用于将所述缓存空间中的所述故障数据记录写入文件，形成故障数据记录文件；
所述存储模块，用于将所述故障数据记录文件缓存至所述风电机组主控系统的本地存储空间。
本发明的另一方面提供一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现前文所述的故障数据记录方法。
本发明的另一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时能实现前文所述的故障数据记录方法。
本发明实施例的风电机组故障数据记录方法及装置，本故障数据记录方法中故障数据记录功能不依赖于特定的风电机组主控系统，具有通用性；故障数据记录的数据串联在一起，可以直观高效的查看从第一个故障发生直至所有故障结束的整个发展过程；故障数据记录以主控系统最小执行周期为采样周期，不会遗漏故障发生整个过程的数据，可以从时序、频域两个维度分析故障过程。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种风电机组故障数据记录方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例的一种风电机故障数据记录装置的结构示意图；
图3为本发明另一实施例中故障数据记录触发模块检测风电机组是否有故障时的流程示意图；
图4为本发明另一实施例中故障数据发生的时序图；
图5为本发明另一实施例中故障数据记录的时序图；
图6为本发明另一实施例中电子设备结构示意图；
图7为本发明另一实施例中风电机故障数据记录装置中各模块之间的运行示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明的一个方面提供一种风电机组故障数据记录方法S100，所述方法S100包括：
S110、确定风电机组主控系统的故障编码信息以及所述主控系统的程序中能够复现所述风电机组故障情况需要记录的变量。
具体地，在风电机组主控系统初始化之前，要确定主控系统的故障编码和主控系统的程序中能够复现风电机组故障情况需要记录的变量，为风电机组出现故障时的故障数据记录做准备。
S120、将所述风电机组主控系统进行初始化，在所述风电机组主控系统初始化完成后，所述故障编码信息的检测和所述变量的故障数据记录的缓存持续运行。
具体地，如图2所示，一方面，确定主控系统的故障编码和主控系统的程序中能够复现风电机组故障情况需要记录的变量后，将风电机组主控系统进行初始化，风电机组主控系统初始化完成后，故障数据记录缓存模块110会持续进行，也就是说，故障数据记录缓存模块110会创建缓存空间，并且在风电机组主控系统的程序最小执行周期的每一个周期都向缓存空间内存入最新的一组数据。故障数据记录以风电机组主控系统最小执行周期为采样周期，不会遗漏故障发生整个过程的数据，可以从时序、频域两个维度分析故障过程。需要说明的是，当缓存空间被缓存的故障数据记录填满后，则新推入缓存至缓存空间的故障数据记录会覆盖最旧的故障数据记录。
另一方面，确定主控系统的故障编码和主控系统的程序中能够复现风电机组故障情况需要记录的变量后，将风电机组主控系统进行初始化，风电机组主控系统初始化完成后，故障数据记录触发模块120也会持续运行，也就是说，故障数据记录触发模块120会检查风电机组主控系统的故障编码信息，根据故障编码信息来分辨是新的故障或者是前一个故障的后续故障。
需要说明的是，在本实施例中，故障数据记录包括所述风电机组出现故障时的故障号，以及故障号对应的风电机组运行状态信息。也可以包括其他的故障数据记录，本实施例不做具体限定。
S130、当所述风电机组出现故障时，检测所述故障编码信息，并将所述故障数据记录写入文件，形成故障数据记录文件。
进一步地，当所述风电机组出现故障时，将故障发生前后各T秒的故障数据记录写入文件中，其中，T为故障发生前及故障发生后所要记录的时长。
具体地，当风电机组出现故障时，风电机组的主控系统报出故障码，这时会触发故障数据记录触发模块120，同样的，故障数据记录触发模块120会触发故障数据记录写入文件模块130，故障数据记录写入文件模块130将故障发生前后各T秒的故障数据记录写入文件中。其中，T为故障发生前及故障发生后所要记录的时长，也就是说，T为风电机组的故障数据记录的时长需求。
更进一步地，当所述风电机组出现新的故障时，检测所述故障编码，若新的故障与上一个故障间隔时间大于T秒，则将新故障数据记录写入新创建的故障数据记录文件中；若新出现的故障与上一个故障间隔时间不大于T秒，则将所述新故障数据记录写入到上一个故障数据记录文件中。
具体地，如图3所示，当风电机组出现故障时，故障数据记录触发模块120检测风电机组主控系统报出的故障编码，若新的故障与上一个故障间隔时间大于T秒，故障数据记录写入文件模块130则将新故障数据记录写入新创建的故障数据记录文件中；若新出现的故障与上一个故障间隔时间不大于T秒，故障数据记录写入文件模块130则将新故障数据记录写入到上一个故障数据记录文件中。也就是说，故障数据记录触发模块120通过检测风电机组主控系统报出的故障编码，来判断出现的故障是最新的故障或者是前一个故障的后续故障，进而确定是创建新的故障记录数据文件还是在上一个故障记录数据文件追加数据记录。
需要说明的是，故障数据记录写入文件模块130将缓存空间中缓存的故障数据记录提取进行写入文件时，在缓存空间中从最早发生故障时缓存的故障数据记录开始提取，直到最后一个故障发生后T秒之后停止写入文件。故障记录的时序情况如图4和图5所示，在一个故障数据记录文件中，第i个故障发生的时刻为ti，并且(ti+1-ti)<T，i＝1,2,..,n-1，数据开始时刻ts＝t1-T，数据结束时刻te＝tn+T。故障数据记录1时刻为tr1，故障数据记录i时刻为tri，故障数据记录n时刻为trn。这样将故障数据记录的数据串联在一起，可以直观高效的查看从第一个故障发生直至所有故障结束的整个发展过程。
S140、将所述故障数据记录文件存储在所述风电机组主控系统的本地存储空间。
具体地，存储模块140将故障数据记录写入文件模块130形成的故障数据记录文件存储在风电机组主控系统的本地存储空间。故障数据记录以数据记录文件的形式存储在风电机组主控系统的本地存储空间，数据持久有效。
本发明的故障数据记录方法，故障数据记录功能不依赖于特定的风电机组主控系统，具有通用性；故障数据记录的数据串联在一起，可以直观高效的查看从第一个故障发生直至所有故障结束的整个发展过程；故障数据记录以主控系统最小执行周期为采样周期，不会遗漏故障发生整个过程的数据，可以从时序、频域两个维度分析故障过程。
如图2所示，本发明的另一方面提供一种风电机组故障数据记录装置100，该故障数据装置100包括故障数据记录缓存模块110、故障数据记录触发模块120、故障数据记录写入文件模块130和存储模块140。其中，
故障数据记录缓存模块110，用于将能够复现风电机组故障情况需要记录的变量的故障数据记录缓存至缓存空间。
具体地，首先，故障数据记录缓存模块110将故障数据记录缓存至缓存空间，需要确定主控系统的故障编码和主控系统的程序中能够复现风电机组故障情况需要记录的变量，为风电机组出现故障时的故障数据记录做准备。
其次，风电机组主控系统完成初始化后，触发故障数据记录缓存模块110且故障数据记录缓存模块110会持续运行，在主控系统的程序最小执行周期的每一个周期都向缓存空间内存入最新的一组数据。需要说明的是，当缓存空间被缓存的故障数据记录填满后，数据记录缓存模块110新推入缓存至缓存空间的故障数据记录会覆盖最旧的故障数据记录。
需要说明的是，在本实施例中，故障数据记录包括所述风电机组出现故障时的故障号，以及故障号对应的风电机组运行状态信息。也可以包括其他的故障数据记录，本实施例不做具体限定。
故障数据记录触发模块120，用于检测风电机组出现故障时风电机组主控系统的故障码信息。
具体地，风电机组主控系统初始化完成后，触发故障数据记录触发模块120且故障数据记录触发模块120也会持续运行，也就是说，故障数据记录触发模块120会检查风电机组主控系统的故障编码信息，根据故障编码信息来分辨是新的故障或者是前一个故障的后续故障。
故障数据记录写入文件模块130，用于将缓存空间中的故障数据记录写入文件，形成故障数据记录文件。
具体地，当风电机组出现故障时，风电机组的主控系统报出故障码，这时会触发故障数据记录触发模块120，同样的，故障数据记录触发模块120会触发故障数据记录写入文件模块130，故障数据记录写入文件模块130将故障发生前后各T秒的故障数据记录写入文件中。其中，T为故障发生前及故障发生后所要记录的时长，也就是说，T为风电机组的故障数据记录的时长需求。
具体地，如图3所示，当风电机组出现故障时，故障数据记录触发模块120检测风电机组主控系统报出的故障编码(时间戳和故障号)，若新的故障与上一个事故间隔时间大于T秒，故障数据记录写入文件模块130则将新故障数据记录写入新创建的故障数据记录文件中；若新出现的故障与上一个故障间隔时间不大于T秒，故障数据记录写入文件模块130则将新故障数据记录写入到上一个故障数据记录文件中。若故障数据记录触发模块120检测到没有故障发生，则直接结束。也就是说，故障数据记录触发模块120通过检测风电机组主控系统报出的故障编码，来判断出现的故障是最新的故障或者是前一个故障的后续故障，进而确定是创建新的故障记录数据文件还是在上一个故障记录数据文件追加数据记录。
需要说明的是，故障数据记录写入文件模块130将缓存空间中缓存的故障数据记录提取进行写入文件时，在缓存空间中从最早发生故障时缓存的故障数据记录开始提取，直到最后一个故障发生后T秒之后停止写入文件。故障记录的时序情况如图4和图5所示，在一个故障数据记录文件中，第i个故障发生的时刻为ti，并且(ti+1-ti)<T，i＝1,2,..,n-1，数据开始时刻ts＝t1-T，数据结束时刻te＝tn+T。故障数据记录1时刻为tr1，故障数据记录i时刻为tri，故障数据记录n时刻为trn。这样将故障数据记录的数据串联在一起，可以直观高效的查看从第一个故障发生直至所有故障结束的整个发展过程。
存储模块140，用于将故障数据记录文件缓存至风电机组主控系统的本地存储空间。故障数据记录以数据记录文件的形式存储在风电机组主控系统的本地存储空间，数据持久有效。
如图6所示，在风电机组主控系统完成初始化后，相继开启故障数据记录缓存模块110和故障数据记录触发模块120，且故障数据记录缓存模块110和故障数据记录触发模块120持续运行，分别进行障数据记录的缓存和检测主控系统发出的故障码，若有故障触发，则故障数据记录写入文件模块130将缓存空间中的故障数据记录写入文件，并且继续执行主控系统最小执行周期中的下一个执行周期，重新开始缓存故障数据记录和检测故障码。若故障数据记录触发模块120没有检测到故障，则继续执行主控系统最小执行周期中的下一个执行周期，重新开始缓存故障数据记录和检测故障码。
本发明的风电机组故障数据记录装置，该装置中的故障数据记录功能不依赖于特定的风电机组主控系统，具有通用性；故障数据记录的数据串联在一起，可以直观高效的查看从第一个故障发生直至所有故障结束的整个发展过程；故障数据记录以主控系统最小执行周期为采样周期，不会遗漏故障发生整个过程的数据，可以从时序、频域两个维度分析故障过程。
如图7所示，本发明的另一方面提供一种电子设备200，包括：
一个或多个处理器210，一个或多个存储单元220，一个或多个存储单元220用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器210执行时，能使得一个或多个处理器实现前文所述的数据记录方法。电子设备200还包括一个或多个输入单元230和一个或多个输出单元240等，电子设备200的这些组件通过总线系统250和/或其他形式的连接机构互连。应当注意，图3所示的电子设备200的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，电子设备200也可以具有其他组件和结构。
处理器210可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备200中的其他组件以执行期望的功能。
存储单元220可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器可以运行所述程序指令，以实现下文所述的本发明实施例中(由处理器实现)的客户端功能以及/或者其他期望的功能。
在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如，所述应用程序使用和/或产生的各种数据等。
输入单元230可以是用户用来输入指令的装置，并且可以包括键盘、鼠标、麦克风、触控按键和触摸屏等中的一个或多个。
输出单元240可以向外部(例如用户)输出各种信息(例如图像或声音)，并且可以包括显示器、扬声器等中的一个或多个。
本发明的另一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时能实现前文所述的数据记录方法。
其中，计算机可读介质可以是本发明的装置、设备、系统中所包含的，也可以是单独存在。
其中，计算机可读存储介质可是任何包含或存储程序的有形介质，其可以是电、磁、光、电磁、红外线、半导体的系统、装置、设备，更具体的例子包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、光纤、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件，或它们任意合适的组合。
其中，计算机可读存储介质也可包括在基带中或作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码，其具体的例子包括但不限于电磁信号、光信号，或它们任意合适的组合。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种风电机组故障数据记录方法，其特征在于，所述数据记录方法包括：
确定风电机组主控系统的故障编码信息以及所述主控系统的程序中能够复现所述风电机组故障情况需要记录的变量；
将所述风电机组主控系统进行初始化，在所述风电机组主控系统初始化完成后，所述故障编码信息的检测和所述变量的故障数据记录的缓存持续运行；
当所述风电机组出现故障时，检测所述故障编码信息，并将所述故障数据记录写入文件，形成故障数据记录文件；
将所述故障数据记录文件存储在所述风电机组主控系统的本地存储空间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述风电机组出现故障时，检测所述故障编码信息，并将所述故障数据记录写入文件，形成故障数据记录文件，包括：
当所述风电机组出现故障时，将故障发生前后各T秒的故障数据记录写入文件中，其中，T为故障发生前及故障发生后所要记录的时长。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当所述风电机组出现故障时，检测所述故障编码信息，并将所述故障数据记录写入文件，形成故障数据记录文件，还包括：
当所述风电机组出现新的故障时，检测所述故障编码，若新的故障与上一个故障间隔时间大于T秒，则将新故障数据记录写入新创建的故障数据记录文件中；
若新出现的故障与上一个故障间隔时间不大于T秒，则将所述新故障数据记录写入到上一个故障数据记录文件中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述当所述风电机组出现故障时，将故障发生前后各T秒的故障数据记录写入文件中，包括：
将所述缓存空间中最早发生故障时缓存的故障数据记录开始提取，直到最后一个故障发生后T秒之后停止写入文件。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，将所述故障数据记录缓存至缓存空间的周期与所述风电机组主控系统的程序最小执行周期一致。
6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述故障数据记录包括所述风电机组出现故障时的故障号，以及所述故障号对应的所述风电机组运行状态信息。
7.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，若所述缓存空间被缓存的所述故障数据记录填满后，则新缓存至所述缓存空间的所述故障数据记录会覆盖最早的所述故障数据记录。
8.一种风电机组故障数据记录装置，其特征在于，所述装置包括故障数据记录缓存模块、故障数据记录触发模块、故障数据记录写入文件模块和存储模块；
所述故障数据记录缓存模块，用于将能够复现风电机组故障情况需要记录的变量的故障数据记录缓存至缓存空间；
所述故障数据记录触发模块，用于检测所述风电机组出现故障时所述风电机组主控系统的故障码信息；
所述故障数据记录写入文件模块，用于将所述缓存空间中的所述故障数据记录写入文件，形成故障数据记录文件；
所述存储模块，用于将所述故障数据记录文件缓存至所述风电机组主控系统的本地存储空间。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现根据权利要求1至7中任意一项所述的故障数据记录方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时能实现根据权利要求1至7中任一项所述的故障数据记录方法。
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