CN114047442B - 一种新能源场站故障穿越检测方法、装置和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源场站故障穿越检测方法、装置和***，属于新能源场站领域，用于解决新能源场站中的风电机组没有依据实际故障情况设定对应的故障穿越检测能力的问题，包括障穿能力分析模块、运行监测模块、检测判定模块和障穿核验模块，所述障穿能力分析模块用于对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，所述运行监测模块用于对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，所述检测判定模块用于对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，所述障穿核验模块用于对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，本发明方便依据新能源场站中风电机组的实际故障情况设定对应的故障穿越检测能力。

Description

一种新能源场站故障穿越检测方法、装置和***

技术领域

本发明新能源场站领域，涉及故障穿越检测技术，具体是一种新能源场站故障穿越检测方法、装置和***。

背景技术

新能源场站指的是集中接入电力***的风电场或光伏电站并网点以下所有设备，包括变压器、母线、线路、变流器、储能、风电机组、光伏发电***、无功调节设备及辅助设备等。

现有技术中，对于新能源场站中风电机组故障穿越检测能力采用较为笼统的方式，通常为新能源场站中风电机组设定较高的故障穿越检测能力以避免电力故障，没有依据新能源场站风电机组的实际故障情况设定对应的故障穿越检测能力，容易造成电力资源的浪费，为此，我们提出一种新能源场站故障穿越检测方法、装置和***。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种新能源场站故障穿越检测方法、装置和***。

本发明所要解决的技术问题为：

（1）如何依据新能源场站风电机组的实际故障情况为新能源场站中风电机组设定对应的故障穿越检测能力。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种新能源场站故障穿越检测装置，包括检测设备和服务器，所述检测设备内部设置有处理器，处理器通信连接有数据采集模块、警报器和服务器，所述服务器连接有障穿能力分析模块、运行监测模块、检测判定模块、障穿核验模块和维护终端；

数据采集模块，用于采集新能源场站中风电机组的运行数据和性能数据并发送至处理器；

处理器，用于将运行数据和性能数据发送至服务器；

服务器，存储有风电机组不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间、风电机组的预设运行数据、新能源场站中风电机组的运行偏离阈值，并将运行数据发送至运行监测模块、性能数据发送至障穿能力分析模块；

障穿能力分析模块，用于对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，分析得到风电机组的障穿能力等级和对应的障穿能力值；

运行监测模块，用于对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，监测得到运行异常信号或新能源场站中风电机组的运行偏离值；

检测判定模块，用于对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，判定得到新能源场站中风电机组的故障等级；

障穿核验模块，用于对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，核验生成障穿匹配信号、障穿充足信号或障穿欠缺信号反馈至服务器；

警报器，用于对新能源场站中风电机组进行检测警报；

维护终端，用于对风电机组进行维护。

一种新能源场站故障穿越检测***，检测设备内部设置有处理器，包括处理器和服务器，处理器通信连接有数据采集模块、警报器和服务器，所述服务器连接有障穿能力分析模块、运行监测模块、检测判定模块、障穿核验模块和维护终端，所述警报器用于对新能源场站中风电机组进行检测警报；所述数据采集模块用于采集新能源场站中风电机组的运行数据和性能数据，并将运行数据和性能数据发送至处理器，所述处理器将运行数据和性能数据发送至服务器，所述服务器将运行数据发送至运行监测模块，所述服务器将性能数据发送至障穿能力分析模块；所述服务器中存储有风电机组不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间、风电机组的预设运行数据、新能源场站中风电机组的运行偏离阈值；

所述障穿能力分析模块用于对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，分析得到风电机组的障穿能力等级并发送至服务器；所述运行监测模块用于对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，监测得到运行异常信号或新能源场站中风电机组的运行偏离值YPu并反馈至服务器；所述服务器将新能源场站中风电机组的运行偏离值发送至检测判定模块，所述检测判定模块用于对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，判定得到新能源场站中风电机组的故障等级，所述检测判定模块将新能源场站中风电机组的故障等级反馈至服务器，所述服务器将风电机组的障穿能力等级和故障等级发送至障穿核验模块，所述障穿核验模块用于对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，核验生成障穿匹配信号、障穿充足信号或障穿欠缺信号反馈至服务器；

若服务器接收到障穿匹配信号或障穿充足信号时，则不进行任何操作，若服务器接收到障穿欠缺信号或运行异常信号时，则将障穿欠缺信号或运行异常信号发送至处理器，所述处理器接收到障穿欠缺信号或运行异常信号后生成警报指令加载至警报器，所述警报器接收到警报指令后工作发出警报声，同时，服务器生成维护信号发送至维护终端，新能源场站中风电机组对应的维护终端接收到维护信号后对风电机组进行维护。

进一步地，运行数据包括新能源场站中风电机组的运行电流值、运行电压值和运行温度值；

预设运行数据包括新能源场站中风电机组的预设运行电流值、预设运行电压值和预设运行温度值；

性能数据包括新能源场站中风电机组的制动电阻数、新能源场站中风电机组的风电接入容量、新能源场站的风电机组中变流器的容量和新能源场站的风电机组中双馈发电机的定子绕组电流量。

进一步地，所述障穿能力分析模块的分析过程具体如下：

步骤一：将新能源场站中对应的风电机组标记为u，u=1，2，……，z，z为正整数；获取风电机组的制动电阻数，并将制动电阻数标记为ZDZu；

步骤二：获取风电机组的风电接入容量，并将风电接入容量标记为FJRu；获取风电机组中变流器的容量，并将容量记为变流器容量BRu；获取风电机组中双馈发电机的定子绕组电流量，并将定子绕组电流量标记为DDLu；

步骤三：结合公式

计算得到新能源场站中风电机组的障穿能力值ZCNu；式中，a1和a2均为固定数值的比例系数，且a1和a2的取值均大于零，e为自然常数；

步骤四：获取服务器中存储的不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间；

步骤五：若风电机组的障穿能力值属于障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间，则将预设障穿能力值设定为风电机组的障穿能力值，同时得到风电机组的障穿能力等级。

进一步地，所述运行监测模块的监测过程具体如下：

步骤S1：获取新能源场站中风电机组的运行时长，并将运行时长内设定若干个时间点；

步骤S2：获取在新能源场站在若干个时间点时的运行电流值、运行电压值和运行温度值；

步骤S3：获取风电机组的预设运行数据，得到风电机组的预设运行电流值、预设运行电压值和预设运行温度值；

步骤S4：若任一时间点时的运行电流值大于等于风电机组的预设运行电流值、运行电压值大于等于风电机组的预设运行电压值或运行温度值大于等于风电机组的预设运行温度值，则生成运行异常信号，反之则进入下一步骤；

步骤S5：计算运行电流值与预设运行电流值的差值并取绝对值得到运行电流差CYLu，计算运行电压值与预设运行电压值的差值并取绝对值得到运行电压差CYYu，计算运行温度值与预设运行温度值的差值并取绝对值得到运行温度差CYWu；

步骤S6：结合公式

计算得到新能源场站中风电机组的运行偏离值YPu。

进一步地，所述检测判定模块的判定步骤具体如下：

步骤SS1：获取新能源场站中风电机组的运行偏离阈值；

步骤SS2：若新能源场站中风电机组的运行偏离值大于等于运行偏离阈值，则进入下一步骤；

若新能源场站中风电机组的运行偏离值小于运行偏离阈值，则不进行任何操作；

步骤SS3：将新能源场站的运行偏离值与故障等级阈值进行比对；

步骤SS4：若YPu＜X1，则新能源场站中风电机组的故障等级为三级故障等级；

步骤SS5：若X1≤YSu＜X2，则新能源场站中风电机组的故障等级为二级故障等级；

步骤SS6：若X2≤YSu，则新能源场站中风电机组的故障等级为一级故障等级；其中，X1和X2均为故障等级阈值，且X1＜X2。

进一步地，风电机组的障穿能力等级包括一级障穿能力等级、二级障穿能力等级和三级障穿能力等级，一级障穿能力等级的障穿能力大于二级障穿能力等级的障穿能力，二级障穿能力等级的障穿能力大于三级障穿能力等级的障穿能力；

一级障穿能力等级与一级故障等级相对应，二级障穿能力等级与二级故障等级相对应，三级障穿能力等级与三级故障等级相对应。

进一步地，所述障穿核验模块的核验过程具体如下：

步骤P1：若新能源场站中风电机组为一级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号；

若新能源场站中风电机组为一级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为二级障穿能力等级或三级障穿能力等级，则生成障穿欠缺信号；

步骤P2：若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级，则生成障穿充足信号；

若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为二级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号；

若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为三级障穿能力等级，则生成障穿欠缺信号；

步骤P3：若新能源场站中风电机组为三级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级或二级障穿能力等级，则生成障穿充足信号；

若新能源场站中风电机组为三级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为三级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号。

一种新能源场站故障穿越检测方法，方法包括以下具体步骤：

步骤S101，数据采集模块采集新能源场站中风电机组的运行数据和性能数据，运行数据发送至运行监测模块、将性能数据发送至障穿能力分析模块；

步骤S102，利用障穿能力分析模块对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，得到风电机组的障穿能力等级并发送至障穿核验模块；

步骤S103，通过运行监测模块对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，监测得到运行异常信号或运行偏离值反馈至服务器，新能源场站中风电机组的运行偏离值发送至检测判定模块；

步骤S104，利用检测判定模块对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，判定得到新能源场站中风电机组的故障等级并发送至障穿核验模块；

步骤S105，通过障穿核验模块对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，风电机组的障穿能力等级比对故障等级后生成障穿匹配信号、障穿充足信号或障穿欠缺信号；

步骤S106，服务器接收到障穿欠缺信号或运行异常信号时，警报器工作发出警报声，服务器生成维护信号发送至维护终端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用障穿能力分析模块对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，得到风电机组的障穿能力等级，而后通过运行监测模块对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，监测得到运行异常信号或运行偏离值，新能源场站中风电机组的运行偏离值发送至检测判定模块，利用检测判定模块对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，判定得到新能源场站中风电机组的故障等级；

本发明将风电机组的障穿能力等级和故障等级发送至障穿核验模块，通过障穿核验模块对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，风电机组的障穿能力等级比对故障等级后生成障穿匹配信号、障穿充足信号或障穿欠缺信号，生成障穿欠缺信号或运行异常信号时警报器工作发出警报声，同时生成维护信号发送至维护终端，维护终端用于对新能源场站的风电机组进行维护，本发明方便依据新能源场站中风电机组的实际故障情况设定对应的故障穿越检测能力。

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***框图；

图2为本发明的工作流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，一种新能源场站故障穿越检测装置，包括检测设备和服务器，所述检测设备内部设置有处理器，所述处理器通信连接有数据采集模块、警报器和服务器，所述服务器连接有障穿能力分析模块、运行监测模块、检测判定模块、障穿核验模块和维护终端；

新能源场站是集中接入电力***的风电场或光伏电站并网点以下所有设备，包括变压器、母线、线路、变流器、储能、风电机组、光伏发电***、无功调节设备及辅助设备等，在本实施例中，新能源场站可以是风电机组，也可以是风电***，后续使用风电机组或风险***均为同一表述；

所述警报器设置在新能源场站中风电机组上，警报器用于对新能源场站中风电机组进行检测警报；所述数据采集模块用于采集新能源场站中风电机组的运行数据和性能数据，并将运行数据和性能数据发送至处理器，所述处理器将运行数据和性能数据发送至服务器，所述服务器将运行数据发送至运行监测模块，所述服务器将性能数据发送至障穿能力分析模块；

所述服务器中存储有风电机组不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间、风电机组的预设运行数据、新能源场站中风电机组的运行偏离阈值；

其中，运行数据包括新能源场站中风电机组的运行电流值、运行电压值、运行温度值等，预设运行数据包括新能源场站中风电机组的预设运行电流值、预设运行电压值、预设运行温度值等，性能数据包括新能源场站中风电机组的制动电阻数、新能源场站中风电机组的风电接入容量、新能源场站的风电机组中变流器的容量、新能源场站的风电机组中双馈发电机的定子绕组电流量等；

所述障穿能力分析模块用于对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，分析过程具体如下：

步骤一：将新能源场站中对应的风电机组标记为u，u=1，2，……，z，z为正整数；获取风电机组的制动电阻数，并将制动电阻数标记为ZDZu；

步骤二：获取风电机组的风电接入容量，并将风电接入容量标记为FJRu；获取风电机组中变流器的容量，并将容量记为变流器容量BRu；获取风电机组中双馈发电机的定子绕组电流量，并将定子绕组电流量标记为DDLu；

步骤三：结合公式

计算得到新能源场站中风电机组的障穿能力值ZCNu；式中，a1和a2均为固定数值的比例系数，且a1和a2的取值均大于零，e为自然常数，在具体实施时，a1的取值可以为1.246115，a2的取值可以为2.0147461，只要比例系数的取值不影响参数与结果值的正反比关系即可；

步骤四：获取服务器中存储的不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间；

步骤五：若风电机组的障穿能力值属于障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间，则将预设障穿能力值设定为风电机组的障穿能力值，同时得到风电机组的障穿能力等级；

所述障穿能力分析模块将风电机组的障穿能力等级发送至服务器，所述服务器将风电机组的障穿能力等级发送至障穿核验模块；

所述运行监测模块用于对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，监测过程具体如下：

步骤S1：获取新能源场站中风电机组的运行时长，并将运行时长内设定若干个时间点；

步骤S2：获取在新能源场站在若干个时间点时的运行电流值、运行电压值和运行温度值；

步骤S3：获取风电机组的预设运行数据，得到风电机组的预设运行电流值、预设运行电压值和预设运行温度值；

步骤S4：若任一时间点时的运行电流值大于等于风电机组的预设运行电流值、运行电压值大于等于风电机组的预设运行电压值或运行温度值大于等于风电机组的预设运行温度值，则生成运行异常信号，反之则进入下一步骤；

步骤S5：计算运行电流值与预设运行电流值的差值并取绝对值得到运行电流差CYLu，计算运行电压值与预设运行电压值的差值并取绝对值得到运行电压差CYYu，计算运行温度值与预设运行温度值的差值并取绝对值得到运行温度差CYWu；

步骤S6：结合公式

计算得到新能源场站中风电机组的运行偏离值YPu；式中，b1、b2和b3均为固定数值的权重系数，b1、b2和b3的取值均大于零，b1+b2+b3=1，在具体实施时，b1的取值可以为0.25，b2的取值可以为0.24，b3的取值可以为0.51，只要权重系数的取值不影响参数与结果值的正反比关系即可；

所述运行监测模块将运行异常信号或新能源场站中风电机组的运行偏离值YPu反馈至服务器，若服务器接收到运行异常信号，则将运行异常信号发送至处理器，处理器依据运行异常信号生成警报指令加载至警报器，所述警报器接收到警报指令后工作发出警报声，同时，所述服务器生成维护信号发送至维护终端，新能源场站中风电机组对应的维护终端接收到维护信号后对风电机组进行维护；

所述服务器将新能源场站中风电机组的运行偏离值发送至检测判定模块，所述检测判定模块用于对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，判定步骤具体如下：

步骤SS1：获取新能源场站中风电机组的运行偏离阈值；

步骤SS2：若新能源场站中风电机组的运行偏离值大于等于运行偏离阈值，则进入下一步骤；

若新能源场站中风电机组的运行偏离值小于运行偏离阈值，则不进行任何操作；

步骤SS3：将新能源场站的运行偏离值与故障等级阈值进行比对；

步骤SS4：若YPu＜X1，则新能源场站中风电机组的故障等级为三级故障等级；

步骤SS5：若X1≤YSu＜X2，则新能源场站中风电机组的故障等级为二级故障等级；

步骤SS6：若X2≤YSu，则新能源场站中风电机组的故障等级为一级故障等级；其中，X1和X2均为故障等级阈值，且X1＜X2；

需要具体说明的是，风电机组的障穿能力等级包括一级障穿能力等级、二级障穿能力等级和三级障穿能力等级，一级障穿能力等级的障穿能力大于二级障穿能力等级的障穿能力，二级障穿能力等级的障穿能力大于三级障穿能力等级的障穿能力；

其中，一级障穿能力等级与一级故障等级相对应，二级障穿能力等级与二级故障等级相对应，三级障穿能力等级与三级故障等级相对应；

所述检测判定模块将新能源场站中风电机组的故障等级反馈至服务器，所述服务器将新能源场站中风电机组的故障等级发送至障穿核验模块，所述障穿核验模块用于对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，核验过程具体如下：

步骤P1：若新能源场站中风电机组为一级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号；

若新能源场站中风电机组为一级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为二级障穿能力等级或三级障穿能力等级，则生成障穿欠缺信号；

步骤P2：若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级，则生成障穿充足信号；

若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为二级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号；

若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为三级障穿能力等级，则生成障穿欠缺信号；

步骤P3：若新能源场站中风电机组为三级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级或二级障穿能力等级，则生成障穿充足信号；

若新能源场站中风电机组为三级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为三级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号；

所述障穿核验模块将障穿匹配信号、障穿充足信号或障穿欠缺信号反馈至服务器，若服务器接收到障穿匹配信号或障穿充足信号时，则不进行任何操作；

若服务器接收到障穿欠缺信号时，则将障穿欠缺信号发送至处理器，所述处理器接收到障穿欠缺信号后生成警报指令加载至警报器，所述警报器接收到警报指令后工作发出警报声，同时，所述服务器生成维护信号发送至维护终端，新能源场站中风电机组对应的维护终端接收到维护信号后对风电机组进行维护。

基于同一发明的又一构思，现提出一种新能源场站故障穿越检测***，包括处理器和服务器，所述处理器通信连接有数据采集模块、警报器和服务器，所述服务器连接有障穿能力分析模块、运行监测模块、检测判定模块、障穿核验模块和维护终端；

新能源场站是集中接入电力***的风电场或光伏电站并网点以下所有设备，包括变压器、母线、线路、变流器、储能、风电机组、光伏发电***、无功调节设备及辅助设备等，在本实施例中，新能源场站可以是风电机组，也可以是风电***，后续使用风电机组或风险***均为同一表述；

所述警报器设置在新能源场站中风电机组上，警报器用于对新能源场站中风电机组进行检测警报；所述数据采集模块用于采集新能源场站中风电机组的运行数据和性能数据，并将运行数据和性能数据发送至处理器，所述处理器将运行数据和性能数据发送至服务器，所述服务器将运行数据发送至运行监测模块，所述服务器将性能数据发送至障穿能力分析模块；

所述服务器中存储有风电机组不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间、风电机组的预设运行数据、新能源场站中风电机组的运行偏离阈值；

其中，运行数据包括新能源场站中风电机组的运行电流值、运行电压值、运行温度值等，预设运行数据包括新能源场站中风电机组的预设运行电流值、预设运行电压值、预设运行温度值等，性能数据包括新能源场站中风电机组的制动电阻数、新能源场站中风电机组的风电接入容量、新能源场站的风电机组中变流器的容量、新能源场站的风电机组中双馈发电机的定子绕组电流量等；

所述障穿能力分析模块用于对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，分析过程具体如下：

步骤一：将新能源场站中对应的风电机组标记为u，u=1，2，……，z，z为正整数；获取风电机组的制动电阻数，并将制动电阻数标记为ZDZu；

步骤二：获取风电机组的风电接入容量，并将风电接入容量标记为FJRu；获取风电机组中变流器的容量，并将容量记为变流器容量BRu；获取风电机组中双馈发电机的定子绕组电流量，并将定子绕组电流量标记为DDLu；

步骤三：结合公式

计算得到新能源场站中风电机组的障穿能力值ZCNu；式中，a1和a2均为固定数值的比例系数，且a1和a2的取值均大于零，e为自然常数，在具体实施时，a1的取值可以为1.246115，a2的取值可以为2.0147461，只要比例系数的取值不影响参数与结果值的正反比关系即可；

步骤四：获取服务器中存储的不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间；

步骤五：若风电机组的障穿能力值属于障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间，则将预设障穿能力值设定为风电机组的障穿能力值，同时得到风电机组的障穿能力等级；

所述障穿能力分析模块将风电机组的障穿能力等级发送至服务器，所述服务器将风电机组的障穿能力等级发送至障穿核验模块；

所述运行监测模块用于对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，监测过程具体如下：

步骤S1：获取新能源场站中风电机组的运行时长，并将运行时长内设定若干个时间点；

步骤S2：获取在新能源场站在若干个时间点时的运行电流值、运行电压值和运行温度值；

步骤S3：获取风电机组的预设运行数据，得到风电机组的预设运行电流值、预设运行电压值和预设运行温度值；

步骤S4：若任一时间点时的运行电流值大于等于风电机组的预设运行电流值、运行电压值大于等于风电机组的预设运行电压值或运行温度值大于等于风电机组的预设运行温度值，则生成运行异常信号，反之则进入下一步骤；

步骤S5：计算运行电流值与预设运行电流值的差值并取绝对值得到运行电流差CYLu，计算运行电压值与预设运行电压值的差值并取绝对值得到运行电压差CYYu，计算运行温度值与预设运行温度值的差值并取绝对值得到运行温度差CYWu；

步骤S6：结合公式

计算得到新能源场站中风电机组的运行偏离值YPu；式中，b1、b2和b3均为固定数值的权重系数，b1、b2和b3的取值均大于零，b1+b2+b3=1，在具体实施时，b1的取值可以为0.25，b2的取值可以为0.24，b3的取值可以为0.51，只要权重系数的取值不影响参数与结果值的正反比关系即可；

所述运行监测模块将运行异常信号或新能源场站中风电机组的运行偏离值YPu反馈至服务器，若服务器接收到运行异常信号，则将运行异常信号发送至处理器，处理器依据运行异常信号生成警报指令加载至警报器，所述警报器接收到警报指令后工作发出警报声，同时，所述服务器生成维护信号发送至维护终端，新能源场站中风电机组对应的维护终端接收到维护信号后对风电机组进行维护；

所述服务器将新能源场站中风电机组的运行偏离值发送至检测判定模块，所述检测判定模块用于对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，判定步骤具体如下：

步骤SS1：获取新能源场站中风电机组的运行偏离阈值；

步骤SS2：若新能源场站中风电机组的运行偏离值大于等于运行偏离阈值，则进入下一步骤；

若新能源场站中风电机组的运行偏离值小于运行偏离阈值，则不进行任何操作；

步骤SS3：将新能源场站的运行偏离值与故障等级阈值进行比对；

步骤SS4：若YPu＜X1，则新能源场站中风电机组的故障等级为三级故障等级；

步骤SS5：若X1≤YSu＜X2，则新能源场站中风电机组的故障等级为二级故障等级；

步骤SS6：若X2≤YSu，则新能源场站中风电机组的故障等级为一级故障等级；其中，X1和X2均为故障等级阈值，且X1＜X2；

需要具体说明的是，风电机组的障穿能力等级包括一级障穿能力等级、二级障穿能力等级和三级障穿能力等级，一级障穿能力等级的障穿能力大于二级障穿能力等级的障穿能力，二级障穿能力等级的障穿能力大于三级障穿能力等级的障穿能力；

其中，一级障穿能力等级与一级故障等级相对应，二级障穿能力等级与二级故障等级相对应，三级障穿能力等级与三级故障等级相对应；

所述检测判定模块将新能源场站中风电机组的故障等级反馈至服务器，所述服务器将新能源场站中风电机组的故障等级发送至障穿核验模块，所述障穿核验模块用于对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，核验过程具体如下：

步骤P1：若新能源场站中风电机组为一级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号；

若新能源场站中风电机组为一级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为二级障穿能力等级或三级障穿能力等级，则生成障穿欠缺信号；

步骤P2：若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级，则生成障穿充足信号；

若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为二级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号；

若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为三级障穿能力等级，则生成障穿欠缺信号；

步骤P3：若新能源场站中风电机组为三级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级或二级障穿能力等级，则生成障穿充足信号；

若新能源场站中风电机组为三级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为三级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号；

所述障穿核验模块将障穿匹配信号、障穿充足信号或障穿欠缺信号反馈至服务器，若服务器接收到障穿匹配信号或障穿充足信号时，则不进行任何操作；

若服务器接收到障穿欠缺信号时，则将障穿欠缺信号发送至处理器，所述处理器接收到障穿欠缺信号后生成警报指令加载至警报器，所述警报器接收到警报指令后工作发出警报声，同时，所述服务器生成维护信号发送至维护终端，新能源场站中风电机组对应的维护终端接收到维护信号后对风电机组进行维护。

一种新能源场站故障穿越检测***，工作时，通过数据采集模块采集新能源场站中风电机组的运行数据和性能数据，并将运行数据和性能数据发送至处理器，处理器将运行数据和性能数据发送至服务器，服务器将运行数据发送至运行监测模块、将性能数据发送至障穿能力分析模块；

同时，服务器中存储有风电机组不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间、风电机组的预设运行数据、新能源场站中风电机组的运行偏离阈值；

通过障穿能力分析模块对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，获取风电机组的制动电阻数ZDZu、风电接入容量FJRu、变流器容量BRu和定子绕组电流量DDLu，结合公式

计算得到新能源场站中风电机组的障穿能力值ZCNu，而后获取服务器中存储的不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间，若风电机组的障穿能力值属于障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间，则将预设障穿能力值设定为风电机组的障穿能力值，同时得到风电机组的障穿能力等级，障穿能力分析模块将风电机组的障穿能力等级和对应的障穿能力值ZCNu发送至服务器，服务器将风电机组的障穿能力等级和对应的障穿能力值ZCNu发送至障穿核验模块；

通过运行监测模块对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，获取新能源场站中风电机组的运行时长，并将运行时长内设定若干个时间点，而后获取在新能源场站在若干个时间点时的运行电流值、运行电压值和运行温度值，获取风电机组的预设运行数据，得到风电机组的预设运行电流值、预设运行电压值和预设运行温度值，若任一时间点时的运行电流值大于等于风电机组的预设运行电流值、运行电压值大于等于风电机组的预设运行电压值或运行温度值大于等于风电机组的预设运行温度值，则生成运行异常信号，则计算运行电流值与预设运行电流值的差值并取绝对值得到运行电流差CYLu，计算运行电压值与预设运行电压值的差值并取绝对值得到运行电压差CYYu，计算运行温度值与预设运行温度值的差值并取绝对值得到运行温度差CYWu，结合公式

计算得到新能源场站中风电机组的运行偏离值YPu，运行监测模块将运行异常信号或新能源场站中风电机组的运行偏离值YPu反馈至服务器，若服务器接收到运行异常信号，则将运行异常信号发送至处理器，处理器依据运行异常信号生成警报指令加载至警报器，警报器接收到警报指令后工作发出警报声，同时，服务器生成维护信号发送至维护终端，新能源场站中风电机组对应的维护终端接收到维护信号后对风电机组进行维护，服务器新能源场站中风电机组的运行偏离值发送至检测判定模块；

通过检测判定模块对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，获取新能源场站中风电机组的运行偏离阈值，若新能源场站中风电机组的运行偏离值小于运行偏离阈值，则不进行任何操作，若新能源场站中风电机组的运行偏离值大于等于运行偏离阈值，则进将新能源场站的运行偏离值与故障等级阈值进行比对，若YPu＜X1，则新能源场站中风电机组的故障等级为三级故障等级，若X1≤YSu＜X2，则新能源场站中风电机组的故障等级为二级故障等级，若X2≤YSu，则新能源场站中风电机组的故障等级为一级故障等级，检测判定模块将新能源场站中风电机组的故障等级反馈至服务器，服务器将新能源场站中风电机组的故障等级发送至障穿核验模块；

通过障穿核验模块对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，若新能源场站中风电机组为一级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号，若新能源场站中风电机组为一级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为二级障穿能力等级或三级障穿能力等级，则生成障穿欠缺信号，若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级，则生成障穿充足信号，若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为二级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号，若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为三级障穿能力等级，则生成障穿欠缺信号，若新能源场站中风电机组为三级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级或二级障穿能力等级，则生成障穿充足信号，若新能源场站中风电机组为三级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为三级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号，障穿核验模块将障穿匹配信号、障穿充足信号或障穿欠缺信号反馈至服务器，若服务器接收到障穿匹配信号或障穿充足信号时，则不进行任何操作，若服务器接收到障穿欠缺信号时，则将障穿欠缺信号发送至处理器，处理器接收到障穿欠缺信号后生成警报指令加载至警报器，警报器接收到警报指令后工作发出警报声，同时，服务器生成维护信号发送至维护终端，新能源场站中风电机组对应的维护终端接收到维护信号后对风电机组进行维护。

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，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，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的湿度系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。

如图2所示，基于同一发明的又一构思，现提出一种新能源场站故障穿越检测方法，方法包括以下具体步骤：

步骤S101，数据采集模块采集新能源场站中风电机组的运行数据和性能数据，运行数据发送至运行监测模块、将性能数据发送至障穿能力分析模块；

步骤S102，利用障穿能力分析模块对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，得到风电机组的障穿能力等级并发送至障穿核验模块；

步骤S103，通过运行监测模块对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，监测得到运行异常信号或运行偏离值反馈至服务器，新能源场站中风电机组的运行偏离值发送至检测判定模块；

步骤S104，利用检测判定模块对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，判定得到新能源场站中风电机组的故障等级并发送至障穿核验模块；

步骤S105，通过障穿核验模块对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，风电机组的障穿能力等级比对故障等级后生成障穿匹配信号、障穿充足信号或障穿欠缺信号；

步骤S106，服务器接收到障穿欠缺信号或运行异常信号时，警报器工作发出警报声，服务器生成维护信号发送至维护终端。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种新能源场站故障穿越检测***，其特征在于，包括检测设备和服务器，检测设备内部设置有处理器，处理器通信连接有数据采集模块、警报器和服务器，所述服务器连接有障穿能力分析模块、运行监测模块、检测判定模块、障穿核验模块和维护终端，所述警报器用于对新能源场站中风电机组进行检测警报；所述数据采集模块用于采集新能源场站中风电机组的运行数据和性能数据，并将运行数据和性能数据发送至处理器，所述处理器将运行数据和性能数据发送至服务器，所述服务器将运行数据发送至运行监测模块，所述服务器将性能数据发送至障穿能力分析模块；所述服务器中存储有风电机组不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间、风电机组的预设运行数据、新能源场站中风电机组的运行偏离阈值；

所述障穿能力分析模块用于对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，分析过程具体如下：

步骤一：将新能源场站中对应的风电机组标记为u，u=1，2，……，z，z为正整数；获取风电机组的制动电阻数，并将制动电阻数标记为ZDZu；

步骤二：获取风电机组的风电接入容量，并将风电接入容量标记为FJRu；获取风电机组中变流器的容量，并将容量记为变流器容量BRu；获取风电机组中双馈发电机的定子绕组电流量，并将定子绕组电流量标记为DDLu；

步骤三：结合公式

计算得到新能源场站中风电机组的障穿能力值ZCNu；式中，a1和a2均为固定数值的比例系数，且a1和a2的取值均大于零，e为自然常数；

步骤四：获取服务器中存储的不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间；

步骤五：若风电机组的障穿能力值属于障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间，则将预设障穿能力值设定为风电机组的障穿能力值，同时得到风电机组的障穿能力等级；

所述障穿能力分析模块将分析得到风电机组的障穿能力等级并发送至服务器；所述运行监测模块用于对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，监测过程具体如下：

步骤S1：获取新能源场站中风电机组的运行时长，并将运行时长内设定若干个时间点；

步骤S2：获取在新能源场站在若干个时间点时的运行电流值、运行电压值和运行温度值；

步骤S3：获取风电机组的预设运行数据，得到风电机组的预设运行电流值、预设运行电压值和预设运行温度值；

步骤S4：若任一时间点时的运行电流值大于等于风电机组的预设运行电流值、运行电压值大于等于风电机组的预设运行电压值或运行温度值大于等于风电机组的预设运行温度值，则生成运行异常信号，反之则进入下一步骤；

步骤S5：计算运行电流值与预设运行电流值的差值并取绝对值得到运行电流差CYLu，计算运行电压值与预设运行电压值的差值并取绝对值得到运行电压差CYYu，计算运行温度值与预设运行温度值的差值并取绝对值得到运行温度差CYWu；

步骤S6：结合公式

计算得到新能源场站中风电机组的运行偏离值YPu；式中，b1、b2和b3均为固定数值的权重系数，b1、b2和b3的取值均大于零，b1+b2+b3=1；

所述运行监测模块将监测得到运行异常信号或新能源场站中风电机组的运行偏离值YPu并反馈至服务器；所述服务器将新能源场站中风电机组的运行偏离值发送至检测判定模块，所述检测判定模块用于对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，判定得到新能源场站中风电机组的故障等级，所述检测判定模块将新能源场站中风电机组的故障等级反馈至服务器，所述服务器将风电机组的障穿能力等级和故障等级发送至障穿核验模块，所述障穿核验模块用于对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，核验过程具体如下：

步骤P1：若新能源场站中风电机组为一级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号；

若新能源场站中风电机组为一级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为二级障穿能力等级或三级障穿能力等级，则生成障穿欠缺信号；

步骤P2：若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级，则生成障穿充足信号；

若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为二级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号；

若新能源场站中风电机组为二级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为三级障穿能力等级，则生成障穿欠缺信号；

步骤P3：若新能源场站中风电机组为三级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为一级障穿能力等级或二级障穿能力等级，则生成障穿充足信号；

若新能源场站中风电机组为三级故障等级，且风电机组的障穿能力等级为三级障穿能力等级，则生成障穿匹配信号；

所述障穿核验模块将核验生成障穿匹配信号、障穿充足信号或障穿欠缺信号反馈至服务器；

若服务器接收到障穿匹配信号或障穿充足信号时，则不进行任何操作，若服务器接收到障穿欠缺信号或运行异常信号时，则将障穿欠缺信号或运行异常信号发送至处理器，所述处理器接收到障穿欠缺信号或运行异常信号后生成警报指令加载至警报器，所述警报器接收到警报指令后工作发出警报声，同时，服务器生成维护信号发送至维护终端，新能源场站中风电机组对应的维护终端接收到维护信号后对风电机组进行维护。

2.根据权利要求1所述的一种新能源场站故障穿越检测***，其特征在于，运行数据包括新能源场站中风电机组的运行电流值、运行电压值和运行温度值；

预设运行数据包括新能源场站中风电机组的预设运行电流值、预设运行电压值和预设运行温度值；

性能数据包括新能源场站中风电机组的制动电阻数、新能源场站中风电机组的风电接入容量、新能源场站的风电机组中变流器的容量和新能源场站的风电机组中双馈发电机的定子绕组电流量。

3.根据权利要求1所述的一种新能源场站故障穿越检测***，其特征在于，所述检测判定模块的判定步骤具体如下：

步骤SS1：获取新能源场站中风电机组的运行偏离阈值；

步骤SS2：若新能源场站中风电机组的运行偏离值大于等于运行偏离阈值，则进入下一步骤；

若新能源场站中风电机组的运行偏离值小于运行偏离阈值，则不进行任何操作；

步骤SS3：将新能源场站的运行偏离值与故障等级阈值进行比对；

步骤SS4：若YPu＜X1，则新能源场站中风电机组的故障等级为三级故障等级；

步骤SS5：若X1≤YSu＜X2，则新能源场站中风电机组的故障等级为二级故障等级；

步骤SS6：若X2≤YSu，则新能源场站中风电机组的故障等级为一级故障等级；其中，X1和X2均为故障等级阈值，且X1＜X2。

4.根据权利要求3所述的一种新能源场站故障穿越检测***，其特征在于，风电机组的障穿能力等级包括一级障穿能力等级、二级障穿能力等级和三级障穿能力等级，一级障穿能力等级的障穿能力大于二级障穿能力等级的障穿能力，二级障穿能力等级的障穿能力大于三级障穿能力等级的障穿能力；

一级障穿能力等级与一级故障等级相对应，二级障穿能力等级与二级故障等级相对应，三级障穿能力等级与三级故障等级相对应。

5.一种新能源场站故障穿越检测装置，其特征在于，应用于权利要求1-4任一项所述的新能源场站故障穿越检测***，包括检测设备和服务器，所述检测设备内部设置有处理器，处理器通信连接有数据采集模块、警报器和服务器，所述服务器连接有障穿能力分析模块、运行监测模块、检测判定模块、障穿核验模块和维护终端；

数据采集模块，用于采集新能源场站中风电机组的运行数据和性能数据并发送至处理器；

处理器，用于将运行数据和性能数据发送至服务器；

服务器，存储有风电机组不同障穿能力等级的预设障穿能力值范围区间、风电机组的预设运行数据、新能源场站中风电机组的运行偏离阈值，并将运行数据发送至运行监测模块、性能数据发送至障穿能力分析模块；

障穿能力分析模块，用于对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，分析得到风电机组的障穿能力等级和对应的障穿能力值；

运行监测模块，用于对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，监测得到运行异常信号或新能源场站中风电机组的运行偏离值；

检测判定模块，用于对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，判定得到新能源场站中风电机组的故障等级；

障穿核验模块，用于对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，核验生成障穿匹配信号、障穿充足信号或障穿欠缺信号反馈至服务器；

警报器，用于对新能源场站中风电机组进行检测警报；

维护终端，用于对风电机组进行维护。

6.一种新能源场站故障穿越检测方法，其特征在于，基于权利要求1-4任一项所述的新能源场站故障穿越检测***，方法包括以下具体步骤：

步骤S101，数据采集模块采集新能源场站中风电机组的运行数据和性能数据，运行数据发送至运行监测模块、将性能数据发送至障穿能力分析模块；

步骤S102，利用障穿能力分析模块对新能源场站中风电机组的障碍穿越能力进行分析，得到风电机组的障穿能力等级并发送至障穿核验模块；

步骤S103，通过运行监测模块对新能源场站中风电机组的运行情况进行监测，监测得到运行异常信号或运行偏离值反馈至服务器，新能源场站中风电机组的运行偏离值发送至检测判定模块；

步骤S104，利用检测判定模块对新能源场站中风电机组的运行状态进行判定，判定得到新能源场站中风电机组的故障等级并发送至障穿核验模块；

步骤S105，通过障穿核验模块对新能源场站中风电机组的故障穿越能力进行核验，风电机组的障穿能力等级比对故障等级后生成障穿匹配信号、障穿充足信号或障穿欠缺信号；

步骤S106，服务器接收到障穿欠缺信号或运行异常信号时，警报器工作发出警报声，服务器生成维护信号发送至维护终端。

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