CN115238933B - 基于多点测量的风电机组惯量响应检测方法、装置和系统 - Google Patents

基于多点测量的风电机组惯量响应检测方法、装置和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于多点测量的风电机组惯量响应检测方法、装置和系统，属于电力领域，用于解决当下风电机组的惯量响应检测多为统一标准的问题，响应检测模块、环境分析模块、等级设定模块、设备分析模块和区域划分模块，所述区域划分模块将风电机组所在区域进行划分，所述设备分析模块用于对响应检测区域内的风电机组进行设备分析，所述环境分析模块用于对风电机组所在响应检测区域的环境情况进行分析，所述等级设定模块用于对风电机组的响应检测等级进行设定，所述响应检测模块用于对响应检测区域内的风电机组进行响应检测，生成惯量响应异常信号或惯量响应正常信号，本发明结合环境、设备等因素为风电机组设定相匹配的惯量响应检测办法。

Description

基于多点测量的风电机组惯量响应检测方法、装置和系统
技术领域
本发明属于电力领域，涉及故障监测技术，具体是基于多点测量的风电机组惯量响应检测方法、装置和系统。
背景技术
风力发电机组是将风的动能转换为电能的系统。风力发电机组包括风轮、发电机；风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成；它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成。风力发电机组进行发电时，都要保证输出电频率恒定。这无论对于风机并网发电还是风光互补发电都非常必要。 要保证风电的频率恒定，一种方式就是保证发电机的恒定转速，即恒速恒频的运行方式，因为发电机由风力机经过传动装置进行驱动运转，所以这种方式无疑要恒定风力机的转速，这种方式会影响到风能的转换效率；另一种方式就是发电机转速随风速变化，通过其它的手段保证输出电能的频率恒定，即变速恒频运行。
当下风电机组的惯量响应检测多为统一标准，由于风电机组所处的地理位置不同，导致环境因素不同，同时不同风电机组的设备性能也不完全相同，因此统一标准的惯量响应检测办法已无法适用，为此，我们提出基于多点测量的风电机组惯量响应检测方法、装置和系统。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供基于多点测量的风电机组惯量响应检测方法、装置和系统。
本发明所要解决的技术问题为：
如何基于多元因素为风电机组设定相匹配的惯量响应检测办法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于多点测量的风电机组惯量响应检测装置，包括风电机组以及风电机组内部设置的处理器，所述处理器连接有警报模块、数据采集模块和服务器，所述服务器连接有响应检测模块、环境分析模块、等级设定模块、设备分析模块、存储模块、管理终端以及区域划分模块，所述区域划分模块将风电机组所在区域进行划分，划分得到若干组响应检测区域并反馈至服务器；所述数据采集模块用于同步采集响应检测区域的实时环境数据和响应检测区域内风电机组的实时设备数据并发送至处理器，所述处理器将实时环境数据和实时设备数据发送至服务器，所述服务器将实时设备数据发送至设备分析模块，所述服务器将实时环境数据发送至环境分析模块；
所述管理终端用于管理人员输入风电机组的机组编号并发送至存储模块；所述存储模块用于存储不同机组编号风电机组的标准环境数据、标准设备数据、设备维护数据和设备信息数据，并依据机组编号将标准环境数据发送至环境分析模块、将标准设备数据、设备维护数据和设备信息数据发送至设备分析模块；
所述设备分析模块用于对响应检测区域内的风电机组进行设备分析，得到响应检测区域内风电机组的设备检测值反馈至服务器；所述环境分析模块用于对风电机组所在响应检测区域的环境情况进行分析，得到风电机组所在响应检测区域的环境干扰值反馈至服务器，所述服务器将响应检测区域内风电机组的设备检测值、风电机组所在响应检测区域的环境干扰值发送至等级设定模块；
所述存储模块还存储有响应检测等级对应的检测参数；所述等级设定模块用于对风电机组的响应检测等级进行设定，得到风电机组的响应检测等级反馈至服务器，所述服务器将风电机组的响应检测等级发送至响应检测模块；
所述数据采集模块还用于同步采集风电机组的机组数据并发送至处理器，所述处理器将机组数据发送至服务器，所述服务器将机组数据发送至响应检测模块；服务器依据响应检测等级将检测参数发送至响应检测模块，所述响应检测模块用于对响应检测区域内的风电机组进行响应检测，生成惯量响应异常信号或惯量响应正常信号。
进一步地，实时环境数据为风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值、实时环境温度值和实时环境灰尘值；
实时设备数据为响应检测区域内风电机组的实时设备温度值、实时设备灰尘值；
标准环境数据为风电机组的标准环境风力区间、标准环境温度区间和标准环境灰尘值；
标准设备数据为风电机组的标准设备温度区间、标准设备灰尘值；
设备维护数据为风电机组的上一次维护的维护时间、故障次数；
设备信息数据为风电机组的投入使用时间；
机组数据为风电机组中风轮的半径、刚体质量。
进一步地，所述设备分析模块的设备分析过程具体如下：
获取风电机组的投入使用时间和服务器的当前时间，计算风电机组的投入使用时长；
而后获取风电机组的实时设备灰尘值和对应的标准设备灰尘值，若实时设备灰尘值小于等于标准设备灰尘值，则不进行任何操作，若实时设备灰尘值大于标准设备灰尘值，则利用实时设备灰尘值减去标准设备灰尘值得到风电机组的设备灰尘超量值；
依据风电机组的运行时长并在运行时长设定若干个时间点，获取风电机组在若干个时间点时的实时设备温度值，统计实时设备温度值处于标准设备温度区间内时间点的数量并记为异常时间点数；
获取风电机组上一次维护的维护时间和故障次数，并再次利用服务器的当前时间减去上一次维护的维护时间得到风电机组的维护间隔时长；
计算风电机组的设备检测值；
按照以上操作，计算响应检测区域内所有风电机组的设备检测值。
进一步地，所述环境分析模块的分析过程具体如下：
获取在运行时长内若干个时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值、实时环境温度值和实时环境灰尘值；
当不同时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值处于标准环境风力区间，则不进行任何操作，当不同时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值不处于标准环境风力区间，则计算实时环境风力值与标准环境风力区间的差值得到在不同时间点时风电机组所在响应检测区域的风力差值；
统计时间点的数量并记为时间点数，不同时间点时风电机组所在响应检测区域的风力差值相加求和除以时间点数得到风电机组所在响应检测区域的环境风力偏差值；
同理，按照以上操作得到风电机组所在响应检测区域的环境温度偏差值和环境灰尘偏差值；
计算风电机组所在响应检测区域的环境干扰值。
进一步地，所述等级设定模块的设定过程具体如下：
获取风电机组的设备检测值和风电机组所在响应检测区域的环境干扰值，计算风电机组的检测等级值；
检测等级值比对检测等级阈值判定风电机组的响应检测等级为第三响应检测等级、第二响应检测等级或第一响应检测等级。
进一步地，响应检测等级包括第一响应检测等级、第二响应检测等级和第三响应检测等级，不同响应检测等级对应不同检测参数；
检测参数包括检测次数和检测偏差值，第一响应检测等级的检测次数大于第二响应检测等级的检测次数，第二响应检测等级的检测次数大于第三响应检测等级的检测次数，第一响应检测等级的检测偏差值小于第二响应检测等级的检测偏差值，第二响应检测等级的检测偏差值小于第三响应检测等级的检测偏差值。
进一步地，所述响应检测模块的工作过程具体如下：
计算响应检测区域内风电机组的多组转动惯量值，即利用风轮的半径乘以刚体质量得到风电机组的转动惯量值；
获取存储模块存储的风电机组对应的转动惯量区间，响应检测区域内风电机组的多组转动惯量值比对转动惯量区间，转动惯量区间包括转动惯量上限值和转动惯量下限值；
若转动惯量值处于转动惯量区间，则不进行任何操作，若转动惯量值不处于转动惯量区间，则转动惯量值分别与转动惯量上限值、转动惯量下限值进行比对；
当转动惯量值小于转动惯量下限值时，则利用转动惯量下限值减去转动惯量值得到风电机组的转动惯量差值，若转动惯量差值小于等于对应的检测偏差值，则不进行任何操作，若转动惯量差值大于对应的检测偏差值，则将本次风电机组的响应检测记为检测异常，当转动惯量值大于转动惯量上限值时，则利用转动惯量值减去转动惯量上限值得到风电机组的转动惯量差值，若转动惯量差值小于等于对应的检测偏差值，则不进行任何操作，若转动惯量差值大于对应的检测偏差值，则将本次风电机组的响应检测记为检测异常；
统计风电机组检测异常的次数并记为响应异常次数，若响应异常次数超过检测次数的三分之一，则生成惯量响应异常信号，若响应异常次数未超过检测次数的二分之一，则生成惯量响应正常信号；
所述响应检测模块将惯量响应异常信号或惯量响应正常信号反馈至服务器，若服务器接收到惯量响应正常信号，则不进行任何操作，若服务器接收到惯量响应异常信号，则生成维护指令并加载至管理终端，所述管理终端接收到维护指令后对对应机组编号的风电机组进行维护。
基于多点测量的风电机组惯量响应检测系统，包括：
区域划分模块，用于将风电机组所在区域进行划分；
数据采集模块，用于同步采集响应检测区域的实时环境数据和响应检测区域内风电机组的实时设备数据；
管理终端，用于风电机组的管理人员输入风电机组的机组编号；
存储模块，用于存储不同机组编号风电机组的标准环境数据、标准设备数据、设备维护数据和设备信息数据；
设备分析模块，用于对响应检测区域内的风电机组进行设备分析；
环境分析模块，用于对风电机组所在响应检测区域的环境情况进行分析；
等级设定模块，用于对风电机组的响应检测等级进行设定；
数据采集模块，还用于同步采集风电机组的机组数据；
响应检测模块，用于对响应检测区域内的风电机组进行响应检测。
基于多点测量的风电机组惯量响应检测方法，方法具体如下：
步骤S101，区域划分模块划分得到若干组响应检测区域，数据采集模块采集实时环境数据和实时设备数据，管理终端输入风电机组的机组编号；
步骤S102，设备分析模块对响应检测区域内的风电机组进行设备分析，得到响应检测区域内风电机组的设备检测值发送至等级设定模块；
步骤S103，利用环境分析模块对风电机组所在响应检测区域的环境情况进行分析，得到风电机组所在响应检测区域的环境干扰值发送至等级设定模块；
步骤S104，通过等级设定模块对风电机组的响应检测等级进行设定，得到风电机组的响应检测等级发送至响应检测模块；
步骤S105，数据采集模块采集机组数据发送至响应检测模块，依据响应检测等级得到检测参数并发送至响应检测模块，通过响应检测模块对响应检测区域内的风电机组进行响应检测，生成惯量响应异常信号或惯量响应正常信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用区域划分模块将风电机组所在区域进行划分得到若干组响应检测区域，而后利用设备分析模块对响应检测区域内的风电机组进行设备分析，得到风电机组的设备检测值，再通过环境分析模块对风电机组所在响应检测区域的环境情况进行分析，得到风电机组所在响应检测区域的环境干扰值，设备检测值和环境干扰值发送至等级设定模块，结合等级设定模块对风电机组的响应检测等级进行设定，得到风电机组的响应检测等级，服务器依据响应检测等级将检测参数发送至响应检测模块，最后通过响应检测模块对响应检测区域内的风电机组进行响应检测，生成惯量响应异常信号或惯量响应正常信号，本发明结合环境、设备等因素为风电机组设定相匹配的惯量响应检测办法。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的整体系统框图；
图2为本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在一实施例中，请参阅图1所示，基于多点测量的风电机组惯量响应检测装置，包括风电机组以及风电机组内部设置的处理器，所述处理器连接有警报模块、数据采集模块和服务器，所述服务器连接有响应检测模块、环境分析模块、等级设定模块、设备分析模块、存储模块、管理终端以及区域划分模块；
在本实施例中，所述区域划分模块用于将风电机组所在区域进行划分，划分得到若干组响应检测区域u并反馈至服务器，u=1，2，……，z，z为正整数，区域划分的目的是为了方便责任划分和集中管理风电机组，其中，具体可以按照风电机组的集中分布区域，因此响应检测区域中可能存在一组风电机组，也可能存在多组风电机组，因此后续数据采集模块采集到的数据可以为一组风电机组的数据，也可以是多组风电机组的数据，管理终端输入的机组编号可以为一组，也可以为多组机组编号；
所述数据采集模块用于同步采集响应检测区域的实时环境数据和响应检测区域内风电机组的实时设备数据，并将实时环境数据和实时设备数据发送至处理器，所述处理器将实时环境数据和实时设备数据发送至服务器，所述服务器将实时设备数据发送至设备分析模块，所述服务器将实时环境数据发送至环境分析模块；
需要具体解释的是，实时环境数据为风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值、实时环境温度值和实时环境灰尘值等；实时设备数据为响应检测区域内风电机组的实时设备温度值、实时设备灰尘值等；其中，数据采集模块实际时为各类传感器，例如风力传感器、温度传感器、灰尘传感器等；
在具体实施时，所述服务器内置有存储模块，所述管理终端用于风电机组的管理人员输入风电机组的机组编号并发送至存储模块；所述存储模块用于存储不同机组编号风电机组的标准环境数据、标准设备数据、设备维护数据和设备信息数据；所述存储模块依据机组编号将标准环境数据发送至环境分析模块、将标准设备数据、设备维护数据和设备信息数据发送至设备分析模块；
其中，标准环境数据、标准设备数据、设备维护数据和设备信息数据均可以由管理终端处的管理人员输入，标准环境数据为风电机组的标准环境风力区间、标准环境温度区间和标准环境灰尘值；标准设备数据为风电机组的标准设备温度区间、标准设备灰尘值等；设备维护数据为风电机组的上一次维护的维护时间、故障次数等；设备信息数据为风电机组的投入使用时间等；
所述设备分析模块用于对响应检测区域内的风电机组进行设备分析，设备分析过程具体如下：
步骤S201：获取风电机组Jui的投入使用时间和服务器的当前时间，利用当前时间减去投入使用时间得到风电机组的投入使用时长TCJui，i=1，2，……，i代表响应检测区域内风电机组的编号；
步骤S202：获取风电机组的实时设备灰尘值和对应的标准设备灰尘值，若实时设备灰尘值小于等于标准设备灰尘值，则不进行任何操作；
若实时设备灰尘值大于标准设备灰尘值，则利用实时设备灰尘值减去标准设备灰尘值得到风电机组的设备灰尘超量值HCJui；
依据风电机组的运行时长并在运行时长设定若干个时间点，获取风电机组在若干个时间点时的实时设备温度值，统计实时设备温度值处于标准设备温度区间内时间点的数量并记为异常时间点数YDJui；
步骤S203：获取风电机组上一次维护的维护时间和故障次数GCJui，并再次利用服务器的当前时间减去上一次维护的维护时间得到风电机组的维护间隔时长JTJui；
步骤S204：通过公式计算得到风电机组的设备检测值SJui，公式具体如下：
Figure 597668DEST_PATH_IMAGE001
，式中，a1、a2、a3、a4和a5均为固定数值的比例系数，且a1、a2、a3、a4和a5的取值均大于零，在具体实施时，比例系数的取值只要不影响参数与结果值的正反比关系即可；
步骤S205：按照步骤S201～步骤S204，计算得到响应检测区域内所有风电机组的设备检测值；
所述设备分析模块将响应检测区域内风电机组的设备检测值SJui反馈至服务器，所述服务器将响应检测区域内风电机组的设备检测值SJui发送至等级设定模块；
在本发明的实施例中，还通过所述环境分析模块用于对风电机组所在响应检测区域的环境情况进行分析，分析过程具体如下：
步骤S301：获取在运行时长内若干个时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值、实时环境温度值和实时环境灰尘值；
步骤S302：当不同时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值处于标准环境风力区间，则不进行任何操作；
当不同时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值不处于标准环境风力区间，则计算实时环境风力值与标准环境风力区间的差值得到在不同时间点时风电机组所在响应检测区域的风力差值；
具体的，例如标准环境风力区间为[10，50]，若时间点对应的实时环境风力值为5时，则利用公式5=10-5得到时间点的时间点风力差值5，若时间点对应的实时环境风力值为85时，则利用公式35=85-50得到时间点的时间点风力差值35；
步骤S303：统计时间点的数量并记为时间点数，不同时间点时风电机组所在响应检测区域的风力差值相加求和除以时间点数得到风电机组所在响应检测区域的环境风力偏差值FPui；
步骤S304：同理，按照以上步骤得到风电机组所在响应检测区域的环境温度偏差值WPui和环境灰尘偏差值HPui；
步骤S305：通过公式HGui=FPui×b1+WPui×b2+HPui×b3计算得到风电机组所在响应检测区域的环境干扰值HGui；式中，b1、b2和b3均为固定数值的权重系数，且b1、b2和b3的取值均大于零；
所述环境分析模块将风电机组所在响应检测区域的环境干扰值HGui反馈至服务器，所述服务器将风电机组所在响应检测区域的环境干扰值HGui发送至等级设定模块；
在具体实施时，所述存储模块还存储有响应检测等级对应的检测参数，其中，响应检测等级包括第一响应检测等级、第二响应检测等级和第三响应检测等级，不同响应检测等级对应不同检测参数，检测参数包括检测次数和检测偏差值，第一响应检测等级的检测次数大于第二响应检测等级的检测次数，第二响应检测等级的检测次数大于第三响应检测等级的检测次数，第一响应检测等级的检测偏差值小于第二响应检测等级的检测偏差值，第二响应检测等级的检测偏差值小于第三响应检测等级的检测偏差值；
在本实施例中，通过所述等级设定模块用于对风电机组的响应检测等级进行设定，设定过程具体如下：
步骤S501：获取上述计算得到风电机组的设备检测值SJui和风电机组所在响应检测区域的环境干扰值HGui；
步骤S502：通过公式JDui=SJui×α+HGui计算得到风电机组的检测等级值JDui；式中，α为预设的比例系数，且α为固定数值的正整数；
步骤S503：若JDui＜X1，则风电机组的响应检测等级为第三响应检测等级；
若X1≤JDui＜X2，则风电机组的响应检测等级为第二响应检测等级；
若X2≤JDui，则风电机组的响应检测等级为第一响应检测等级；其中，X1和X2均为固定数值的检测等级阈值，且X1＜X2；
所述等级设定模块将风电机组的响应检测等级反馈至服务器，所述服务器将风电机组的响应检测等级发送至响应检测模块；
所述数据采集模块还用于同步采集风电机组的机组数据，并将机组数据发送至处理器，所述处理器将机组数据发送至服务器，所述服务器将机组数据发送至响应检测模块；其中，机组数据为风电机组中风轮的半径、刚体质量等；
所述服务器依据响应检测等级将检测参数发送至响应检测模块，所述响应检测模块用于对响应检测区域内的风电机组进行响应检测，工作过程具体如下：
步骤S401：由于风电机组为转动轴与风轮呈垂直状，利用垂直轴定理并结合检测次数多次计算响应检测区域内风电机组的多组转动惯量值，即利用风轮的半径乘以刚体质量得到风电机组的转动惯量值；
步骤S402：获取存储模块存储的风电机组对应的转动惯量区间，响应检测区域内风电机组的多组转动惯量值比对转动惯量区间，转动惯量区间包括转动惯量上限值和转动惯量下限值；
步骤S403：若转动惯量值处于转动惯量区间，则不进行任何操作；
若转动惯量值不处于转动惯量区间，则转动惯量值分别与转动惯量上限值、转动惯量下限值进行比对；
步骤S404：当转动惯量值小于转动惯量下限值时，则利用转动惯量下限值减去转动惯量值得到风电机组的转动惯量差值，若转动惯量差值小于等于对应的检测偏差值，则不进行任何操作，若转动惯量差值大于对应的检测偏差值，则将本次风电机组的响应检测记为检测异常；
步骤S405：当转动惯量值大于转动惯量上限值时，则利用转动惯量值减去转动惯量上限值得到风电机组的转动惯量差值，若转动惯量差值小于等于对应的检测偏差值，则不进行任何操作，若转动惯量差值大于对应的检测偏差值，则将本次风电机组的响应检测记为检测异常；
步骤S406：统计风电机组检测异常的次数并记为响应异常次数，若响应异常次数超过检测次数的三分之一，则生成惯量响应异常信号，若响应异常次数未超过检测次数的二分之一，则生成惯量响应正常信号；
所述响应检测模块将惯量响应异常信号或惯量响应正常信号反馈至服务器，若服务器接收到惯量响应正常信号，则不进行任何操作，若服务器接收到惯量响应异常信号，则生成维护指令并加载至管理终端，所述管理终端接收到维护指令后对对应机组编号的风电机组进行维护；
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置，权重系数和比例系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于权重系数和比例系数的大小，只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。
在另一实施例中，如图2所示，基于多点测量的风电机组惯量响应检测系统，包括、处理器、警报模块、数据采集模块、服务器、响应检测模块、环境分析模块、等级设定模块、设备分析模块、存储模块、管理终端以及区域划分模块；
在本实施例中，所述区域划分模块用于将风电机组所在区域进行划分，划分得到若干组响应检测区域；
所述数据采集模块用于同步采集响应检测区域的实时环境数据和响应检测区域内风电机组的实时设备数据；
所述管理终端用于风电机组的管理人员输入风电机组的机组编号；
所述服务器内置有存储模块，所述存储模块用于存储不同机组编号风电机组的标准环境数据、标准设备数据、设备维护数据和设备信息数据；
所述设备分析模块用于对响应检测区域内的风电机组进行设备分析；
所述环境分析模块用于对风电机组所在响应检测区域的环境情况进行分析；
所述等级设定模块用于对风电机组的响应检测等级进行设定；
所述数据采集模块还用于同步采集风电机组的机组数据；
所述响应检测模块用于对响应检测区域内的风电机组进行响应检测。
在另一实施例中，基于同一发明的又一构思，现提出基于多点测量的风电机组惯量响应检测方法，方法具体如下：
步骤S101，区域划分模块将风电机组所在区域进行划分，划分得到若干组响应检测区域并反馈至服务器，数据采集模块同步采集响应检测区域的实时环境数据和响应检测区域内风电机组的实时设备数据，并将实时环境数据和实时设备数据发送至处理器，处理器将实时环境数据和实时设备数据发送至服务器，服务器将实时设备数据发送至设备分析模块，服务器将实时环境数据发送至环境分析模块，管理人员通过管理终端输入风电机组的机组编号并发送至存储模块，存储模块依据机组编号将标准环境数据发送至环境分析模块、将标准设备数据、设备维护数据和设备信息数据发送至设备分析模块；
步骤S102，通过设备分析模块对响应检测区域内的风电机组进行设备分析，获取风电机组Jui的投入使用时间和服务器的当前时间，利用当前时间减去投入使用时间得到风电机组的投入使用时长TCJui，而后获取风电机组的实时设备灰尘值和对应的标准设备灰尘值，若实时设备灰尘值小于等于标准设备灰尘值，则不进行任何操作，若实时设备灰尘值大于标准设备灰尘值，则利用实时设备灰尘值减去标准设备灰尘值得到风电机组的设备灰尘超量值HCJui，依据风电机组的运行时长并在运行时长设定若干个时间点，获取风电机组在若干个时间点时的实时设备温度值，统计实时设备温度值处于标准设备温度区间内时间点的数量并记为异常时间点数YDJui，最后获取风电机组上一次维护的维护时间和故障次数GCJui，并再次利用服务器的当前时间减去上一次维护的维护时间得到风电机组的维护间隔时长JTJui，通过公式计算得到风电机组的设备检测值SJui，按照以上操作，计算得到响应检测区域内所有风电机组的设备检测值，设备分析模块将响应检测区域内风电机组的设备检测值SJui反馈至服务器，服务器将响应检测区域内风电机组的设备检测值SJui发送至等级设定模块；
步骤S103，通过环境分析模块对风电机组所在响应检测区域的环境情况进行分析，获取在运行时长内若干个时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值、实时环境温度值和实时环境灰尘值，当不同时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值处于标准环境风力区间，则不进行任何操作，当不同时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值不处于标准环境风力区间，则计算实时环境风力值与标准环境风力区间的差值得到在不同时间点时风电机组所在响应检测区域的风力差值，统计时间点的数量并记为时间点数，不同时间点时风电机组所在响应检测区域的风力差值相加求和除以时间点数得到风电机组所在响应检测区域的环境风力偏差值FPui，同理，按照以上操作，得到风电机组所在响应检测区域的环境温度偏差值WPui和环境灰尘偏差值HPui，通过公式HGui=FPui×b1+WPui×b2+HPui×b3计算得到风电机组所在响应检测区域的环境干扰值HGui，环境分析模块将风电机组所在响应检测区域的环境干扰值HGui反馈至服务器，服务器将风电机组所在响应检测区域的环境干扰值HGui发送至等级设定模块；
步骤S104，通过等级设定模块对风电机组的响应检测等级进行设定，获取风电机组的设备检测值SJui和风电机组所在响应检测区域的环境干扰值HGui，通过公式JDui=SJui×α+HGui计算得到风电机组的检测等级值JDui，若JDui＜X1，则风电机组的响应检测等级为第三响应检测等级，若X1≤JDui＜X2，则风电机组的响应检测等级为第二响应检测等级，若X2≤JDui，则风电机组的响应检测等级为第一响应检测等级，等级设定模块将风电机组的响应检测等级反馈至服务器，服务器将风电机组的响应检测等级发送至响应检测模块；
步骤S105，数据采集模块还用于同步采集风电机组的机组数据，并将机组数据发送至处理器，处理器将机组数据发送至服务器，服务器将机组数据发送至响应检测模块，服务器依据响应检测等级将检测参数发送至响应检测模块，通过响应检测模块对响应检测区域内的风电机组进行响应检测，计算响应检测区域内风电机组的多组转动惯量值，即利用风轮的半径乘以刚体质量得到风电机组的转动惯量值，而后获取存储模块存储的风电机组对应的转动惯量区间，响应检测区域内风电机组的多组转动惯量值比对转动惯量区间，转动惯量区间包括转动惯量上限值和转动惯量下限值，若转动惯量值处于转动惯量区间，则不进行任何操作，若转动惯量值不处于转动惯量区间，则转动惯量值分别与转动惯量上限值、转动惯量下限值进行比对，当转动惯量值小于转动惯量下限值时，则利用转动惯量下限值减去转动惯量值得到风电机组的转动惯量差值，若转动惯量差值小于等于对应的检测偏差值，则不进行任何操作，若转动惯量差值大于对应的检测偏差值，则将本次风电机组的响应检测记为检测异常，当转动惯量值大于转动惯量上限值时，则利用转动惯量值减去转动惯量上限值得到风电机组的转动惯量差值，若转动惯量差值小于等于对应的检测偏差值，则不进行任何操作，若转动惯量差值大于对应的检测偏差值，则将本次风电机组的响应检测记为检测异常，统计风电机组检测异常的次数并记为响应异常次数，若响应异常次数超过检测次数的三分之一，则生成惯量响应异常信号，若响应异常次数未超过检测次数的二分之一，则生成惯量响应正常信号，响应检测模块将惯量响应异常信号或惯量响应正常信号反馈至服务器，若服务器接收到惯量响应正常信号，则不进行任何操作，若服务器接收到惯量响应异常信号，则生成维护指令并加载至管理终端，所述管理终端接收到维护指令后对对应机组编号的风电机组进行维护。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.基于多点测量的风电机组惯量响应检测装置，包括风电机组以及风电机组内部设置的处理器，其特征在于，所述处理器连接有警报模块、数据采集模块和服务器，所述服务器连接有响应检测模块、环境分析模块、等级设定模块、设备分析模块、存储模块、管理终端以及区域划分模块，所述区域划分模块将风电机组所在区域进行划分，划分得到若干组响应检测区域并反馈至服务器；所述数据采集模块用于同步采集响应检测区域的实时环境数据和响应检测区域内风电机组的实时设备数据并发送至处理器，所述处理器将实时环境数据和实时设备数据发送至服务器，所述服务器将实时设备数据发送至设备分析模块，所述服务器将实时环境数据发送至环境分析模块；
所述管理终端用于管理人员输入风电机组的机组编号并发送至存储模块；所述存储模块用于存储不同机组编号风电机组的标准环境数据、标准设备数据、设备维护数据和设备信息数据，并依据机组编号将标准环境数据发送至环境分析模块、将标准设备数据、设备维护数据和设备信息数据发送至设备分析模块；
所述设备分析模块用于对响应检测区域内的风电机组进行设备分析，得到响应检测区域内风电机组的设备检测值反馈至服务器；所述环境分析模块用于对风电机组所在响应检测区域的环境情况进行分析，得到风电机组所在响应检测区域的环境干扰值反馈至服务器，所述服务器将响应检测区域内风电机组的设备检测值、风电机组所在响应检测区域的环境干扰值发送至等级设定模块；
所述存储模块还存储有响应检测等级对应的检测参数；所述等级设定模块用于对风电机组的响应检测等级进行设定，得到风电机组的响应检测等级反馈至服务器，所述服务器将风电机组的响应检测等级发送至响应检测模块；
所述数据采集模块还用于同步采集风电机组的机组数据并发送至处理器，所述处理器将机组数据发送至服务器，所述服务器将机组数据发送至响应检测模块；服务器依据响应检测等级将检测参数发送至响应检测模块，所述响应检测模块用于对响应检测区域内的风电机组进行响应检测，生成惯量响应异常信号或惯量响应正常信号；
响应检测等级包括第一响应检测等级、第二响应检测等级和第三响应检测等级，不同响应检测等级对应不同检测参数；
检测参数包括检测次数和检测偏差值，第一响应检测等级的检测次数大于第二响应检测等级的检测次数，第二响应检测等级的检测次数大于第三响应检测等级的检测次数，第一响应检测等级的检测偏差值小于第二响应检测等级的检测偏差值，第二响应检测等级的检测偏差值小于第三响应检测等级的检测偏差值。
2.根据权利要求1所述的基于多点测量的风电机组惯量响应检测装置，其特征在于，实时环境数据为风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值、实时环境温度值和实时环境灰尘值；
实时设备数据为响应检测区域内风电机组的实时设备温度值、实时设备灰尘值；
标准环境数据为风电机组的标准环境风力区间、标准环境温度区间和标准环境灰尘值；
标准设备数据为风电机组的标准设备温度区间、标准设备灰尘值；
设备维护数据为风电机组的上一次维护的维护时间、故障次数；
设备信息数据为风电机组的投入使用时间；
机组数据为风电机组中风轮的半径、刚体质量。
3.根据权利要求1所述的基于多点测量的风电机组惯量响应检测装置，其特征在于，所述设备分析模块的设备分析过程具体如下：
获取风电机组的投入使用时间和服务器的当前时间，计算风电机组的投入使用时长；
而后获取风电机组的实时设备灰尘值和对应的标准设备灰尘值，若实时设备灰尘值小于等于标准设备灰尘值，则不进行任何操作，若实时设备灰尘值大于标准设备灰尘值，则利用实时设备灰尘值减去标准设备灰尘值得到风电机组的设备灰尘超量值；
依据风电机组的运行时长并在运行时长设定若干个时间点，获取风电机组在若干个时间点时的实时设备温度值，统计实时设备温度值处于标准设备温度区间内时间点的数量并记为异常时间点数；
获取风电机组上一次维护的维护时间和故障次数，并再次利用服务器的当前时间减去上一次维护的维护时间得到风电机组的维护间隔时长；
计算风电机组的设备检测值；
按照以上操作，计算响应检测区域内所有风电机组的设备检测值。
4.根据权利要求1所述的基于多点测量的风电机组惯量响应检测装置，其特征在于，所述环境分析模块的分析过程具体如下：
获取在运行时长内若干个时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值、实时环境温度值和实时环境灰尘值；
当不同时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值处于标准环境风力区间，则不进行任何操作，当不同时间点时风电机组所在响应检测区域的实时环境风力值不处于标准环境风力区间，则计算实时环境风力值与标准环境风力区间的差值得到在不同时间点时风电机组所在响应检测区域的风力差值；
统计时间点的数量并记为时间点数，不同时间点时风电机组所在响应检测区域的风力差值相加求和除以时间点数得到风电机组所在响应检测区域的环境风力偏差值；
同理，按照以上操作得到风电机组所在响应检测区域的环境温度偏差值和环境灰尘偏差值；
计算风电机组所在响应检测区域的环境干扰值。
5.根据权利要求1所述的基于多点测量的风电机组惯量响应检测装置，其特征在于，所述等级设定模块的设定过程具体如下：
获取风电机组的设备检测值和风电机组所在响应检测区域的环境干扰值，计算风电机组的检测等级值；
检测等级值比对检测等级阈值判定风电机组的响应检测等级为第三响应检测等级、第二响应检测等级或第一响应检测等级。
6.根据权利要求1所述的基于多点测量的风电机组惯量响应检测装置，其特征在于，所述响应检测模块的工作过程具体如下：
计算响应检测区域内风电机组的多组转动惯量值，即利用风轮的半径乘以刚体质量得到风电机组的转动惯量值；
获取存储模块存储的风电机组对应的转动惯量区间，响应检测区域内风电机组的多组转动惯量值比对转动惯量区间，转动惯量区间包括转动惯量上限值和转动惯量下限值；
若转动惯量值处于转动惯量区间，则不进行任何操作，若转动惯量值不处于转动惯量区间，则转动惯量值分别与转动惯量上限值、转动惯量下限值进行比对；
当转动惯量值小于转动惯量下限值时，则利用转动惯量下限值减去转动惯量值得到风电机组的转动惯量差值，若转动惯量差值小于等于对应的检测偏差值，则不进行任何操作，若转动惯量差值大于对应的检测偏差值，则将本次风电机组的响应检测记为检测异常，当转动惯量值大于转动惯量上限值时，则利用转动惯量值减去转动惯量上限值得到风电机组的转动惯量差值，若转动惯量差值小于等于对应的检测偏差值，则不进行任何操作，若转动惯量差值大于对应的检测偏差值，则将本次风电机组的响应检测记为检测异常；
统计风电机组检测异常的次数并记为响应异常次数，若响应异常次数超过检测次数的三分之一，则生成惯量响应异常信号，若响应异常次数未超过检测次数的二分之一，则生成惯量响应正常信号；
所述响应检测模块将惯量响应异常信号或惯量响应正常信号反馈至服务器，若服务器接收到惯量响应正常信号，则不进行任何操作，若服务器接收到惯量响应异常信号，则生成维护指令并加载至管理终端，所述管理终端接收到维护指令后对对应机组编号的风电机组进行维护。
7.基于多点测量的风电机组惯量响应检测系统，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的基于多点测量的风电机组惯量响应检测装置，包括：
区域划分模块，用于将风电机组所在区域进行划分；
数据采集模块，用于同步采集响应检测区域的实时环境数据和响应检测区域内风电机组的实时设备数据；
管理终端，用于风电机组的管理人员输入风电机组的机组编号；
存储模块，用于存储不同机组编号风电机组的标准环境数据、标准设备数据、设备维护数据和设备信息数据；
设备分析模块，用于对响应检测区域内的风电机组进行设备分析；
环境分析模块，用于对风电机组所在响应检测区域的环境情况进行分析；
等级设定模块，用于对风电机组的响应检测等级进行设定；
数据采集模块，还用于同步采集风电机组的机组数据；
响应检测模块，用于对响应检测区域内的风电机组进行响应检测。
8.基于多点测量的风电机组惯量响应检测方法，其特征在于，基于权利要求1-6任一项所述的基于多点测量的风电机组惯量响应检测装置，方法具体如下：
步骤S101，区域划分模块划分得到若干组响应检测区域，数据采集模块采集实时环境数据和实时设备数据，管理终端输入风电机组的机组编号；
步骤S102，设备分析模块对响应检测区域内的风电机组进行设备分析，得到响应检测区域内风电机组的设备检测值发送至等级设定模块；
步骤S103，利用环境分析模块对风电机组所在响应检测区域的环境情况进行分析，得到风电机组所在响应检测区域的环境干扰值发送至等级设定模块；
步骤S104，通过等级设定模块对风电机组的响应检测等级进行设定，得到风电机组的响应检测等级发送至响应检测模块；
步骤S105，数据采集模块采集机组数据发送至响应检测模块，依据响应检测等级得到检测参数并发送至响应检测模块，通过响应检测模块对响应检测区域内的风电机组进行响应检测，生成惯量响应异常信号或惯量响应正常信号。
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