CN115143047A - 变桨系统的异常检测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变桨系统的异常检测方法、装置、电子设备及存储介质。变桨系统的异常检测方法包括：获取变桨系统的实际速度和参考速度，参考速度通过模拟量信号线传输至变桨系统的逆变器；判断实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势是否一致，以及实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件；响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。根据本申请实施例，能够解决相关技术中对变桨系统的检测方法难以区分模拟量信号线的异常与其它异常的问题。

Description

变桨系统的异常检测方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请属于检测技术领域，尤其涉及一种变桨系统的异常检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

变桨系统是大型风力发电机组中的关键控制系统，其主要功能是通过控制叶片的角度来控制风轮的转速。通常由变桨系统的控制器将控制叶片角度改变的速度发送至变桨执行机构，执行变桨。

为了保证叶片按照控制的速度变桨，通常会对叶片的实际速度进行检测。但是，叶片实际速度的异常，其原因可能是由三个变桨轴柜的驱动器执行的差异、叶片所受扭矩的差异、速度控制指令执行的差异、模拟量信号线异常等多种原因造成的。其中，模拟量信号线用于向逆变器发送模拟量信号(例如0～10V的电压信号)的控制命令，当模拟量线路存在故障(例如虚接、导线绝缘层破损等)时，干扰信号可能会串入到模拟量信号线路中，使模拟量电压发生漂移，从而导致叶片实际速度的异常。在叶片实际速度发生异常进行故障排查时，难于区分模拟量信号线异常与其它硬件执行异常的区别，给排查故障造成很大的困难。

发明内容

本申请实施例提供一种变桨系统的异常检测方法、装置、电子设备及存储介质，能够解决相关技术中对变桨系统的检测方法难以区分模拟量信号线的异常与其它异常的问题。

一方面，本申请实施例提供一种变桨系统的异常检测方法，该方法包括：

获取变桨系统的实际速度和参考速度，参考速度通过模拟量信号线传输至变桨系统的逆变器；

判断实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势是否一致，以及实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件；

响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，确定变桨系统发生模拟量信号线异常，包括：

响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，计算实际速度和参考速度的比值；

响应于比值超过第一阈值的次数超过第二阈值，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，在确定变桨系统发生模拟量信号线异常之前，该方法还包括：

获取变桨系统的变桨电机温度值；

根据变桨电机的温度值，确定变桨电机的温度变化率；

响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，确定变桨系统发生模拟量信号线异常，包括：

响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，且温度变化率小于第三阈值，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，判断实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件包括：

分别统计参考速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数、以及实际速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数；

实际速度和参考速度的差值达到预设条件，包括以下至少一种情况：

参考速度相对于前一时刻升高的次数与实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第四阈值；

参考速度相对于前一时刻降低的次数与实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第五阈值；

参考速度相对于前一时刻升高的次数与实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第六阈值；

参考速度相对于前一时刻降低的次数与实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第七阈值。

在一个可选的实施方式中，该方法还包括：

获取变桨系统的调桨需求；

根据调桨需求计算得到参考速度。

另一方面，本申请实施例提供了一种变桨系统的异常检测装置，该装置包括：

第一获取单元，用于获取变桨系统的实际速度和参考速度，参考速度通过模拟量信号线传输至变桨系统；

判断单元，用于判断实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势是否一致，以及实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件；

第一确定单元，用于响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，第一确定单元包括：

第一计算单元，用于响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，计算实际速度和参考速度的比值；

第二确定单元，用于响应于比值超过第一阈值的次数超过第二阈值，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，该装置还包括：

第二获取单元，用于在确定变桨系统发生模拟量信号线异常之前，获取变桨系统的变桨电机温度值；

第三确定单元，用于根据变桨电机的温度值，确定变桨电机的温度变化率；

第一确定单元包括：

第四确定单元，用于响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，且温度变化率小于第三阈值，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，判断单元包括：

统计单元，用于分别统计参考速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数、以及实际速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数；

实际速度和参考速度的差值达到预设条件，包括以下至少一种情况：

参考速度相对于前一时刻升高的次数与实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第四阈值；

参考速度相对于前一时刻降低的次数与实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第五阈值；

参考速度相对于前一时刻升高的次数与实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第六阈值；

参考速度相对于前一时刻降低的次数与实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第七阈值。

在一个可选的实施方式中，该装置还包括：

第三获取单元，用于获取变桨系统的调桨需求；

第二计算单元，用于根据调桨需求计算得到参考速度。

再一方面，本申请实施例提供了一种变桨系统，该变桨系统包括第一控制器、逆变器和速度检测模块；

逆变器用于驱动变桨；

速度检测模块用于检测变桨系统的实际速度；

第一控制器与速度检测模块连接，且通过模拟量信号线与逆变器连接，第一控制器用于获取速度检测模块检测的实际速度和变桨系统的参考速度，并通过模拟量信号线将参考速度传输至逆变器；判断实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势是否一致，以及实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件；以及响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，变桨系统还包括温度检测模块，温度检测模块用于检测变桨系统的变桨电机温度值；

第一控制器还与温度检测模块连接，第一控制器还用于获取温度检测模块检测的变桨电机温度值，根据变桨电机的温度值，确定变桨电机的温度变化率；以及响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，且温度变化率小于第三阈值，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，变桨系统配置于风力发电机组，风力发电机组还包括第二控制器；第二控制器与第一控制器连接；

第二控制器用于获取变桨系统的调桨需求；并根据调桨需求计算得到参考速度。

再一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

处理器执行计算机程序指令时实现本申请实施例提供的变桨系统的异常检测方法。

再一方面，本申请实施例提供了一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现本申请实施例提供的变桨系统的异常检测方法。

本申请实施例的变桨系统的异常检测方法、装置、设备及存储介质，能够根据实际速度与参考速度的变化趋势是否一致，以及实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件，来判断变桨系统是否发生模拟量信号线异常，由于对模拟量信号线的干扰信号是叠加在原来传输的信号上，因此，在模拟量信号线异常的情况下，实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势是一致的，只是差值存在较大的变化，这样，如果确定出实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，则确定是模拟量信号线异常，从而，解决了相关技术中对变桨系统的检测方法难以区分模拟量信号线的异常与其它异常的问题，实现确定模拟量信号线异常的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的变桨系统的结构示意图；

图2是本申请另一个实施例提供的变桨系统的结构示意图；

图3是本申请一个实施例提供的变桨系统的异常检测方法的流程示意图；

图4是本申请一个实施例提供的实际速度和参考速度的对比示意图；

图5是本申请另一个实施例提供的实际速度和参考速度的对比示意图；

图6是本申请另一个实施例提供的变桨系统的异常检测方法的流程示意图；

图7是本申请一个实施例提供的变桨系统的异常检测装置的结构示意图；

图8是本申请一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种变桨系统的异常检测方法、装置、设备及存储介质。

本申请实施例还提供了一种变桨系统，图1是本申请一个实施例提供的变桨系统的结构示意图，如图1所示，该变桨系统包括第一控制器101、逆变器103和速度检测模块102。

逆变器103用于驱动变桨系统变桨。变桨系统是风力发电机组中的控制系统，主要功能是通过控制叶片的角度来控制风轮的转速。由变桨系统的第一控制器101将控制叶片角度变化的参考速度发送至逆变器103，逆变器103再基于参考速度执行变桨，具体的，逆变器103可以通过电流或电压的变化控制变桨电机，可以改变变桨电机的速度，也即改变叶片的实际速度。参考速度作为逆变器103的控制目标，在正常情况下，实际速度需要跟随参考速度。

速度检测模块102用于检测变桨系统的实际速度，也即叶片角度改变的实际速度。

第一控制器101与速度检测模块102连接，且通过模拟量信号线104与逆变器103连接，第一控制器101用于获取速度检测模块102检测的实际速度，以及用于获取变桨系统的参考速度，其中，该参考速度可以是由第一控制器101自己根据调桨需求计算得到的，也可以是由风力发电机组的主控制器(第二控制器)计算得到并发送给第一控制器101。第一控制器101在获取到参考速度之后，可以通过模拟量信号线104将参考速度传输至逆变器103。

接着，第一控制器101可以判断实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势是否一致，以及实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件。进而，第一控制器101在确定实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件的情况下，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

如果风力发电机组的叶片没有发生卡桨等故障，则变桨电机的温度变化率较小，因此，除了上述判断模拟量信号线异常的条件，还可以进一步的根据变桨电机的温度变化率是否小于一个预设的阈值，来判断风力发电机组是否发生卡桨。如果温度变化率较小，则确定是模拟量信号线异常，反之，则可能是发生了卡桨的故障。

基于此，提供了一个可选的实施方式，通过温度检测模块来检测变桨电机温度值。具体而言，变桨系统还可以包括温度检测模块，温度检测模块可以检测变桨系统的变桨电机温度值。进一步的，第一控制器101还与温度检测模块连接，第一控制器101还用于获取温度检测模块检测的变桨电机温度值，进而，根据变桨电机的温度值，确定变桨电机的温度变化率。

在这种情况下，如果实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，且温度变化率小于第三阈值，则确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

通过变桨电机温度值作为进一步判断是否是模拟量信号线发生异常的判断条件，可以对是否为模拟量信号线发生异常进行更准确的判断。

在一个可选的实施方式中，变桨系统可以是风力发电机组的一个组成模块，风力发电机组还包括第二控制器(例如，风力发电机组的主控制器)；第二控制器与第一控制器101连接。

第二控制器可以获取变桨系统的调桨需求；并根据调桨需求计算得到参考速度。从而，第一控制器101可以从第二控制器发送的数据中获取参考速度。

图2是本申请另一个实施例提供的变桨系统的结构示意图。如图2所示为风力发电机组的变桨控制柜中的模块结构，一个示例中，变桨控制柜可以安装于风力发电机组的叶轮轮毂内。

在变桨控制柜中，包括变桨系统的第一控制器101、模拟量输出(Analog Output，AO)模块1011和逆变器103。其中，AO模块可以是可编程控制器(Programmable LogicController，PLC)的模拟量输出模块。逆变器103是变桨系统的主要执行和控制单元，用于驱动变桨电机运行。

逆变器103包括模拟量输入(Analog Input，AI)端口，AO模块的AO端口与逆变器的AI端口通过模拟量信号线104进行电连接。

一个示例中，风力发电机组的主控控制柜安装于风力发电机的机舱；主控控制柜中的主控(也即主控制器、第二控制器)与变桨控制柜内的第一控制器101通过DP通信或CANopen通信等通信方式进行数据传输。变桨控制器(第一控制器101)接收到主控发送的控制指令、或变桨控制器内部触发紧急顺桨的指令后，指令中可以包括控制变桨系统叶片角度变化的参考速度，可以通过模拟量输出模块1011转换为模拟量信号，并经由模拟量信号线104传输给逆变器103，逆变器103接收到模拟量信号后，根据相关对应关系将模拟量值转换为对应的速度命令值，并按此命令值驱动变桨电机运行，从而实现调桨功能。

而当模拟量信号线103出现异常(例如，发生短接或对地短路等情况)，干扰信号会串入到模拟量信号线104中，对传输的模拟量信号造成干扰，导致模拟量信号由于叠加了干扰信号而发生漂移，从而使逆变器103驱动的驱动器执行的速度出现偏差，可能会导致变桨电机频繁停顿、启动。

图4是模拟量信号线发生异常之后，一种示例的实际速度(实线)和参考速度(虚线)的曲线对比示意图，横坐标是时间，纵坐标为速度值。从图4中可看出，实际速度与参考速度出现了较大的偏差，且实际速度波动较大。

但是，从图4中也可以看出，由于模拟量干扰的结果是在正常信号的基础上叠加了干扰信号，所以叠加后的电压变化规律和参考速度的变化周期不会发生变化。

图5是另一种示例的实际速度(虚线)和参考速度(实线)的曲线对比示意图，横坐标是时间，纵坐标为速度值。从图5中可以看出，参考速度和实际速度的趋势变化的周期一致，只是变大变小的方向相反。

在正常情况下，变桨系统的调桨控制目标是实际速度跟随参考速度，即实际速度应达到参考速度，或与参考速度基本一致。而在模拟量信号发生漂移的情况下，由于模拟量信号中叠加了不确定的干扰信号，且幅值会随着逆变器103的工作频率，风力发电机组中启动的电气设备的数量等情况的干扰而变化，所以最终输入给逆变器103的模拟量信号也是随机值，逆变器103在执行后，会使变桨电机的实际速度忽快忽慢，甚至严重偏离参考速度。

为了检测模拟量信号线的异常，本申请实施例提供了一种变桨系统的异常检测方法。如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤201，获取变桨系统的实际速度和参考速度。

变桨系统的实际速度可以是通过速度检测模块102检测得到的速度，由本申请实施例提供的方法执行方通过通信方式获取。参考速度可以是由本申请实施例提供的方法执行方通过通信方式从主控制器获取，或者由自身根据风力发电机组的调桨需求计算得到，然后，通过模拟量信号线104将参考速度传输至变桨系统的逆变器103。

由于模拟量信号线104可能存在干扰信号，导致实际速度无法跟随参考速度，因此，需要根据实际速度和参考速度之间的关系来判断模拟量信号线104是否发生异常。

步骤202，判断实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势是否一致，以及实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件。

为了判断模拟量信号线是否发生异常，对实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势是否一致，以及实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件进行判断。

预设条件是为实际速度和参考速度的差值设定的阈值情况，如果达到预设条件，则确定实际速度和参考速度的跟随情况发生异常，这里，发生异常的原因可能是模拟量信号线发生异常，也可能是其它原因导致的异常。因此，还需要对实际速度的变化趋势与参考速度的变化趋势进行判断。如果实际速度的变化趋势与参考速度的变化趋势一致，则说明是模拟量信号线发生了异常，否则，可能是其它情况导致了实际速度和参考速度之间的差值过大。

其中，实际速度的变化趋势与参考速度的变化趋势一致，是指变化周期相同，示例性的，如图4、图5所示的情况为变化周期相同，具体在一个周期内，变化增减方向可以是相反的。

步骤203，响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，步骤203响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，确定变桨系统发生模拟量信号线异常，可以包括如下步骤：

步骤2031，响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，计算实际速度和参考速度的比值；

步骤2032，响应于比值超过第一阈值的次数超过第二阈值，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

也即，在这个可选的实施方式中，先对变化趋势是否一致进行判断。对变化趋势是否一致进行判断，可以直接的排除掉不是模拟量信号线异常的情况，也即，如果变化趋势不一致，也即变化周期不吻合，那么，即使发生异常，也不是由模拟量信号线导致的，可以不再对实际速度和参考速度的比值进行判断。这种实施方式可以对模拟量信号线未发生异常的情况优先的排除，提高了判断效率。

如果实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，则计算实际速度和参考速度的比值，进而，如果确定比值超过第一阈值的次数超过第二阈值，则确定变桨系统发生模拟量信号线异常。否则，即使实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，但是比值超过第一阈值的次数未超过第二阈值，也是未发生模拟量信号线异常的情况，这种情况其实是属于正常情况，实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致且差值较小，相当于实际速度可以较好的跟随参考速度，变桨系统正常工作。

在一个可选的实施方式中，除了对实际速度和参考速度的跟随情况进行判断，还可以结合变桨电机温度值对是否发生卡桨进行判断，进而根据是否卡桨的判断结果协助判断是否发生模拟量信号异常。

具体而言，在确定变桨系统发生模拟量信号线异常之前，该方法还可以包括如下步骤：

步骤204，获取变桨系统的变桨电机温度值。

变桨电机温度值可以通过温度检测模块检测，温度检测模块可以与本申请实施例所提供方法的执行方进行通信，从而获取到变桨电机温度值。

步骤205，根据变桨电机的温度值，确定变桨电机的温度变化率。

温度变化率是一个时刻相对于另一个时刻的变化率，例如，可以计算出每个时刻与上一个时刻的温度差值，从而通过温度差值来表示每个时刻与上一个时刻相比的温度变化率。

相应的，步骤203响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，确定变桨系统发生模拟量信号线异常可以包括如下步骤：

步骤2033，响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，且温度变化率小于第三阈值，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

也即，在该可选的实施方式中，除了上述实际速度不跟随参考速度的情况，还需要确定温度变化率小于第三阈值，才能确定变桨系统发生模拟量信号异常，否则，如果温度变化率大于或等于第三阈值，则说明变桨电机温度过高，可能发生了卡桨故障等，这种情况下，实际速度不跟随参考速度的情况可能是由卡桨引起，而不是由模拟量信号线的异常引起。

在一个可选的实施方式中，判断实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件可以包括：

分别统计参考速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数、以及实际速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数。

这样，实际速度和参考速度的差值达到预设条件，可以包括以下至少一种情况：

①参考速度相对于前一时刻升高的次数与实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第四阈值；

②参考速度相对于前一时刻降低的次数与实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第五阈值；

③参考速度相对于前一时刻升高的次数与实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第六阈值；

④参考速度相对于前一时刻降低的次数与实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第七阈值。

统计参考速度/实际速度相对于前一时刻升高/降低的次数，能够表示出参考速度/实际速度增加/减小的时长。如果实际速度升高的次数和参考速度升高的次数相差不多(小于第四阈值)，可以表示实际速度和参考速度在这段时间内的趋势是相同的。其中，由于干扰信号的存在，可能会导致升高或降低的方向相反，因此，如果实际速度升高的次数和参考速度降低的次数相差不多(小于第七阈值)，也可以表示实际速度和参考速度在这段时间内的趋势是相同的。其它情况同理，不再赘述。

以上第四阈值～第七阈值可以是根据历史速度监测记录确定，由于检测实际速度的传感器客观上会存在一定的误差，且即使在正常情况下实际速度跟随参考速度也会存在时间上的落差，因此，设定的第四阈值～第七阈值可以高于传感器中出现误差的频次，以容许一定误差的存在。

在一个可选的实施方式中，本申请实施例提供的执行方获取参考速度的具体实施方式可以包括如下步骤：

步骤2011，获取变桨系统的调桨需求；

步骤2012，根据调桨需求计算得到参考速度。

在另一个实施方式中，上述步骤2011和步骤2012也可以是由风力发电机组的主控制器执行的，这种情况下，本申请实施例提供的执行方可以与主控制器通信，从而获取主控制器计算得到的参考速度。

本申请实施例的变桨系统的异常检测方法、装置、设备及存储介质，能够根据实际速度与参考速度的变化趋势是否一致，以及实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件，来判断变桨系统是否发生模拟量信号线异常，由于对模拟量信号线的干扰信号是叠加在原来传输的信号上，因此，在模拟量信号线异常的情况下，实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势是一致的，只是差值存在较大的变化，这样，如果确定出实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，则确定是模拟量信号线异常，从而，解决了相关技术中对变桨系统的检测方法难以区分模拟量信号线的异常与其它异常的问题，实现确定模拟量信号线异常的技术效果。

下面结合一个具体应用场景对本申请实施例提供的变桨系统的检测方法的流程进行示例性的说明。

见图6，图6是本申请另一个实施例提供的变桨系统的异常检测方法的流程示意图，包括如下步骤：

步骤501，变桨系统的控制器(第一控制器)读取参考速度，实际速度，变桨电机温度。

步骤502，变桨系统的控制器计算参考速度、实际速度相对于上一个采样时刻的变化方向，如果升高则升高的计数值加1；如果降低则降低的计数值加1，由此，可以得到四个数值，参考速度升高的次数、参考速度降低的次数、实际速度升高的次数、实际速度降低的次数。

这个步骤用于统计变化的周期。例如在t1～t2时刻内，如果参考速度升高/降低的计数个数是n，实际速度的升高/降低变化个数也同样是n，则认为变化趋势一致；如果不一致，说明可能发生了其它类型的故障(如卡桨)，可以退出检测。

步骤503，确定速度变化周期吻合，也即，变化趋势一致。

步骤504，变桨系统的控制器计算实际速度和参考速度的比值。

步骤505，比值大于m的次数超过p次。

这个步骤的检测可以限制在一定的时间，例如10秒内，如果在这个期间内，实际速度与参考速度的比值大于预设数值m的次数超过预设数值p，则实际速度和参考速度的差值满足预设条件；

步骤506，变桨电机温度变化率正常。

该步骤的判断方法可以是：本次采样的电机温度值，除以上次采样的电机温度值，如果比值大于预设数值q(例如1.5)，则认为变桨电机温升过快，可能发生了卡桨故障。这个步骤是为了进一步确认变桨电机有没有发生卡桨故障。

步骤507，变桨系统的控制器发生“模拟量信号线异常”的报警信息。

本申请实施例提供了一种变桨系统的异常检测装置，可以用于执行本申请实施例提供的变桨系统的异常检测方法。在本申请实施例提供的变桨系统的异常检测装置中未详述的内容，可以参考本申请实施例提供的变桨系统的异常检测方法，在此不再赘述。

图7是本申请一个实施例提供的变桨系统的异常检测装置的结构示意图，如图7所示，该装置包括第一获取单元401，判断单元402和第一确定单元403。

第一获取单元401用于获取变桨系统的实际速度和参考速度，参考速度通过模拟量信号线传输至变桨系统；

判断单元402用于判断实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势是否一致，以及实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件；

第一确定单元403用于响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，第一确定单元403可以包括：

第一计算单元，用于响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，计算实际速度和参考速度的比值；

第二确定单元，用于响应于比值超过第一阈值的次数超过第二阈值，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，该装置还可以包括：

第二获取单元，用于在确定变桨系统发生模拟量信号线异常之前，获取变桨系统的变桨电机温度值；

第三确定单元，用于根据变桨电机的温度值，确定变桨电机的温度变化率；

第一确定单元403可以包括：

第四确定单元，用于响应于实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，且温度变化率小于第三阈值，确定变桨系统发生模拟量信号线异常。

在一个可选的实施方式中，判断单元402可以包括：

统计单元，用于分别统计参考速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数、以及实际速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数；

实际速度和参考速度的差值达到预设条件，可以包括以下至少一种情况：

参考速度相对于前一时刻升高的次数与实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第四阈值；

参考速度相对于前一时刻降低的次数与实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第五阈值；

参考速度相对于前一时刻升高的次数与实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第六阈值；

参考速度相对于前一时刻降低的次数与实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第七阈值。

在一个可选的实施方式中，该装置还可以包括：

第三获取单元，用于获取变桨系统的调桨需求；

第二计算单元，用于根据调桨需求计算得到参考速度。

本申请实施例的变桨系统的异常检测装，能够根据实际速度与参考速度的变化趋势是否一致，以及实际速度和参考速度的差值是否达到预设条件，来判断变桨系统是否发生模拟量信号线异常，由于对模拟量信号线的干扰信号是叠加在原来传输的信号上，因此，在模拟量信号线异常的情况下，实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势是一致的，只是差值存在较大的变化，这样，如果确定出实际速度的变化趋势和参考速度的变化趋势一致，且实际速度和参考速度的差值达到预设条件，则确定是模拟量信号线异常，从而，解决了相关技术中对变桨系统的检测方法难以区分模拟量信号线的异常与其它异常的问题，实现确定模拟量信号线异常的技术效果。

图8示出了本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备可以包括处理器301以及存储有计算机程序指令的存储器302。

具体地，上述处理器301可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器302可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器302可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多数量以上这些的组合。在合适的情况下，存储器302可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器302可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器302是非易失性固态存储器。

存储器可包括只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，磁盘存储介质设备，光存储介质设备，闪存设备，电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此，通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当该软件被执行(例如，由一个或多个处理器)时，其可操作来执行参考根据本申请的一方面的方法所描述的操作。

处理器301通过读取并执行存储器302中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种变桨系统的异常检测方法。

在一个示例中，该电子设备还可包括通信接口303和总线310。其中，如图8所示，处理器301、存储器302、通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。

通信接口303，主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线310包括硬件、软件或两者，将电子设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多数量以上这些的组合。在合适的情况下，总线310可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。

需要明确的是，本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后，做出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本申请中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本申请不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

上面参考根据本申请的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种变桨系统的异常检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取变桨系统的实际速度和参考速度，所述参考速度通过模拟量信号线传输至所述变桨系统的逆变器；

判断所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势是否一致，以及所述实际速度和所述参考速度的差值是否达到预设条件；

响应于所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势一致，且所述实际速度和所述参考速度的差值达到所述预设条件，确定所述变桨系统发生模拟量信号线异常。

2.根据权利要求1所述的变桨系统的异常检测方法，其特征在于，响应于所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势一致，且所述实际速度和所述参考速度的差值达到所述预设条件，确定所述变桨系统发生模拟量信号线异常，包括：

响应于所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势一致，计算所述实际速度和所述参考速度的比值；

响应于所述比值超过第一阈值的次数超过第二阈值，确定所述变桨系统发生所述模拟量信号线异常。

3.根据权利要求1所述的变桨系统的异常检测方法，其特征在于，所述确定所述变桨系统发生模拟量信号线异常之前，所述方法还包括：

获取所述变桨系统的变桨电机温度值；

根据所述变桨电机的温度值，确定所述变桨电机的温度变化率；

所述响应于所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势一致，且所述实际速度和所述参考速度的差值达到所述预设条件，确定所述变桨系统发生模拟量信号线异常，包括：

响应于所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势一致，且所述实际速度和所述参考速度的差值达到所述预设条件，且所述温度变化率小于第三阈值，确定所述变桨系统发生所述模拟量信号线异常。

4.根据权利要求1所述的变桨系统的异常检测方法，其特征在于，所述判断所述实际速度和所述参考速度的差值是否达到预设条件包括：

分别统计所述参考速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数、以及所述实际速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数；

所述实际速度和所述参考速度的差值达到所述预设条件，包括以下至少一种情况：

所述参考速度相对于前一时刻升高的次数与所述实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第四阈值；

所述参考速度相对于前一时刻降低的次数与所述实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第五阈值；

所述参考速度相对于前一时刻升高的次数与所述实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第六阈值；

所述参考速度相对于前一时刻降低的次数与所述实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第七阈值。

5.根据权利要求1至4任一项所述的变桨系统的异常检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述变桨系统的调桨需求；

根据所述调桨需求计算得到所述参考速度。

6.一种变桨系统的异常检测装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取单元，用于获取变桨系统的实际速度和参考速度，所述参考速度通过模拟量信号线传输至所述变桨系统；

判断单元，用于判断所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势是否一致，以及所述实际速度和所述参考速度的差值是否达到预设条件；

第一确定单元，用于响应于所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势一致，且所述实际速度和所述参考速度的差值达到所述预设条件，确定所述变桨系统发生模拟量信号线异常。

7.根据权利要求6所述的变桨系统的异常检测装置，其特征在于，所述第一确定单元包括：

第一计算单元，用于响应于所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势一致，计算所述实际速度和所述参考速度的比值；

第二确定单元，用于响应于所述比值超过第一阈值的次数超过第二阈值，确定所述变桨系统发生所述模拟量信号线异常。

8.根据权利要求6所述的变桨系统的异常检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取单元，用于在确定所述变桨系统发生模拟量信号线异常之前，获取所述变桨系统的变桨电机温度值；

第三确定单元，用于根据所述变桨电机的温度值，确定所述变桨电机的温度变化率；

所述第一确定单元包括：

第四确定单元，用于响应于所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势一致，且所述实际速度和所述参考速度的差值达到所述预设条件，且所述温度变化率小于第三阈值，确定所述变桨系统发生所述模拟量信号线异常。

9.根据权利要求6所述的变桨系统的异常检测装置，其特征在于，所述判断单元包括：

统计单元，用于分别统计所述参考速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数、以及所述实际速度相对于前一时刻升高的次数和/或降低的次数；

所述实际速度和所述参考速度的差值达到所述预设条件，包括以下至少一种情况：

所述参考速度相对于前一时刻升高的次数与所述实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第四阈值；

所述参考速度相对于前一时刻降低的次数与所述实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第五阈值；

所述参考速度相对于前一时刻升高的次数与所述实际速度相对于前一时刻降低的次数的差值小于第六阈值；

所述参考速度相对于前一时刻降低的次数与所述实际速度相对于前一时刻升高的次数的差值小于第七阈值。

10.根据权利要求6至9任一项所述的变桨系统的异常检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三获取单元，用于获取所述变桨系统的调桨需求；

第二计算单元，用于根据所述调桨需求计算得到所述参考速度。

11.一种变桨系统，其特征在于，所述变桨系统包括第一控制器、逆变器和速度检测模块；

所述逆变器用于驱动变桨；

所述速度检测模块用于检测所述变桨系统的实际速度；

所述第一控制器与所述速度检测模块连接，且通过模拟量信号线与所述逆变器连接，所述第一控制器用于获取所述速度检测模块检测的实际速度和所述变桨系统的参考速度，并通过模拟量信号线将所述参考速度传输至所述逆变器；判断所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势是否一致，以及所述实际速度和所述参考速度的差值是否达到预设条件；以及响应于所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势一致，且所述实际速度和所述参考速度的差值达到所述预设条件，确定所述变桨系统发生模拟量信号线异常。

12.根据权利要求11所述的变桨系统，其特征在于，所述变桨系统还包括温度检测模块，所述温度检测模块用于检测所述变桨系统的变桨电机温度值；

所述第一控制器还与所述温度检测模块连接，所述第一控制器还用于获取所述温度检测模块检测的所述变桨电机温度值，根据所述变桨电机的温度值，确定所述变桨电机的温度变化率；以及响应于所述实际速度的变化趋势和所述参考速度的变化趋势一致，且所述实际速度和所述参考速度的差值达到所述预设条件，且所述温度变化率小于第三阈值，确定所述变桨系统发生所述模拟量信号线异常。

13.根据权利要求11所述的变桨系统，其特征在于，所述变桨系统配置于风力发电机组，所述风力发电机组还包括第二控制器；所述第二控制器与所述第一控制器连接；

所述第二控制器用于获取所述变桨系统的调桨需求；并根据所述调桨需求计算得到所述参考速度。

14.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-5任意一项所述的变桨系统的异常检测方法。

15.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述的变桨系统的异常检测方法。

Images