本發(fā)明涉及浮空式風(fēng)力發(fā)電，特別是涉及一種浮空式風(fēng)力發(fā)電控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、浮空式風(fēng)力發(fā)電是一種利用風(fēng)能產(chǎn)生電力的技術(shù)，相比傳統(tǒng)的地面式風(fēng)力發(fā)電，浮空式風(fēng)力發(fā)電具有更高的風(fēng)速和穩(wěn)定性，且可以在更廣闊的海域進(jìn)行部署。然而，浮空式風(fēng)力發(fā)電也面臨著諸多挑戰(zhàn)，如風(fēng)速、風(fēng)向、海浪等環(huán)境因素的影響，以及浮動(dòng)平臺(tái)的穩(wěn)定性和控制等技術(shù)問題。為了克服這些挑戰(zhàn)，浮空式風(fēng)力發(fā)電需要一個(gè)有效的控制方法來確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行和最大化發(fā)電效率。

2、但是，傳統(tǒng)的浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電控制方法通常采用固定運(yùn)行參數(shù)的控制策略，無法進(jìn)行靈活調(diào)整，導(dǎo)致發(fā)電效率不高，同時(shí)，在能量轉(zhuǎn)換過程中，傳統(tǒng)方法可能存在能量損耗較大的問題，比如某些運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)不及時(shí)導(dǎo)致風(fēng)能未能有效轉(zhuǎn)化為電能，并且傳統(tǒng)方法缺乏智能化控制，無法根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，難以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的發(fā)電控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種浮空式風(fēng)力發(fā)電控制方法及系統(tǒng)，包括：

2、獲取浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電量數(shù)據(jù)，并對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

3、對(duì)預(yù)處理后的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中影響浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電量的運(yùn)行參數(shù)；

4、基于運(yùn)行參數(shù)和預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建發(fā)電量預(yù)測(cè)模型，并根據(jù)發(fā)電量預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；

5、獲取與發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)在時(shí)間上對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)發(fā)電量數(shù)據(jù)，并分析發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)發(fā)電量數(shù)據(jù)之間的差異情況；

6、根據(jù)該差異情況對(duì)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能進(jìn)行評(píng)估，得到浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能評(píng)估值；

7、根據(jù)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能評(píng)估值確定調(diào)節(jié)系數(shù)，根據(jù)調(diào)節(jié)系數(shù)對(duì)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

8、進(jìn)一步的，所述對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括：

9、對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括去除錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)點(diǎn)和重復(fù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，以及填補(bǔ)缺失的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

10、進(jìn)一步的，所述對(duì)預(yù)處理后的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中影響浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電量的運(yùn)行參數(shù)，包括：

11、將預(yù)處理后的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)按照參數(shù)類型劃分為若干組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)組，并分別計(jì)算每組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)組與發(fā)電量數(shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)；

12、將相關(guān)系數(shù)大于預(yù)設(shè)值的運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)組篩選出來，確定為歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中影響浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電量的運(yùn)行參數(shù)。

13、進(jìn)一步的，所述基于運(yùn)行參數(shù)和預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建發(fā)電量預(yù)測(cè)模型，并根據(jù)發(fā)電量預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，包括：

14、基于運(yùn)行參數(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)集，并將數(shù)據(jù)集輸入至預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，構(gòu)建發(fā)電量預(yù)測(cè)初始模型；

15、將數(shù)據(jù)集按照一定比例劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集，并將訓(xùn)練集和測(cè)試集輸入至發(fā)電量預(yù)測(cè)初始模型中；

16、對(duì)發(fā)電量預(yù)測(cè)初始模型進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試，直至發(fā)電量預(yù)測(cè)初始模型滿足預(yù)設(shè)的收斂條件，得到發(fā)電量預(yù)測(cè)模型；

17、根據(jù)得到的發(fā)電量預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。

18、進(jìn)一步的，所述獲取與發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)在時(shí)間上對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)發(fā)電量數(shù)據(jù)，并分析發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)發(fā)電量數(shù)據(jù)之間的差異情況，包括：

19、獲取與發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)在時(shí)間上對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)發(fā)電量數(shù)據(jù)，并將發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)發(fā)電量數(shù)據(jù)按照時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行兩兩作差計(jì)算，得到發(fā)電量偏差數(shù)據(jù)；

20、將發(fā)電量偏差數(shù)據(jù)繪制成發(fā)電量偏差曲線，并提取發(fā)電量偏差曲線中的波峰值和波谷值，并確定每個(gè)波峰值到波谷值對(duì)應(yīng)的下降曲線段和每個(gè)波谷值到波峰值對(duì)應(yīng)的上升曲線段；

21、分別計(jì)算每個(gè)下降曲線段的下降斜率和第一平均值以及上升曲線段的上升斜率和第二平均值，并將下降斜率和第一平均值以及上升斜率和第二平均值作為發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)發(fā)電量數(shù)據(jù)之間的差異情況。

22、進(jìn)一步的，所述根據(jù)該差異情況對(duì)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能進(jìn)行評(píng)估，得到浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能評(píng)估值，包括：

23、獲取下降斜率和第一平均值以及上升斜率和第二平均值，并預(yù)先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)平均值；

24、分別計(jì)算第一平均值和第二平均值與標(biāo)準(zhǔn)平均值的差值，并對(duì)該差值進(jìn)行評(píng)價(jià)取值，得到對(duì)應(yīng)曲線段的評(píng)價(jià)值；

25、計(jì)算所有曲線段對(duì)應(yīng)斜率的平均斜率值，并計(jì)算每個(gè)曲線段對(duì)應(yīng)的斜率與平均斜率值的比值，將該比值作為每個(gè)曲線段對(duì)應(yīng)的權(quán)重；

26、基于每個(gè)曲線段的發(fā)電控制參數(shù)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)值和權(quán)重進(jìn)行加權(quán)相加計(jì)算，得到浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能評(píng)估值。

27、進(jìn)一步的，所述根據(jù)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能評(píng)估值確定調(diào)節(jié)系數(shù)，根據(jù)調(diào)節(jié)系數(shù)對(duì)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，包括：

28、預(yù)先設(shè)定調(diào)節(jié)系數(shù)－發(fā)電性能評(píng)估值區(qū)間對(duì)應(yīng)關(guān)系，調(diào)節(jié)系數(shù)－發(fā)電性能評(píng)估值區(qū)間對(duì)應(yīng)關(guān)系針對(duì)每一發(fā)電性能評(píng)估值區(qū)間，均關(guān)聯(lián)有對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)系數(shù)；

29、獲取發(fā)電性能評(píng)估值，并基于差值所屬的發(fā)電性能評(píng)估值區(qū)間在調(diào)節(jié)系數(shù)－發(fā)電性能評(píng)估值區(qū)間對(duì)應(yīng)關(guān)系內(nèi)的映射關(guān)系，選取與發(fā)電性能評(píng)估值區(qū)間對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)系數(shù)；

30、根據(jù)調(diào)節(jié)系數(shù)對(duì)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)中的每一參數(shù)進(jìn)行逐一相乘調(diào)整，即完成對(duì)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電控制參數(shù)的調(diào)節(jié)控制。

31、本發(fā)明還提供了一種浮空式風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)，包括：

32、獲取模塊，用于獲取浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電量數(shù)據(jù)，并對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

33、確定模塊，用于對(duì)預(yù)處理后的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中影響浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電量的運(yùn)行參數(shù)；

34、預(yù)測(cè)模塊，用于基于運(yùn)行參數(shù)和預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建發(fā)電量預(yù)測(cè)模型，并根據(jù)發(fā)電量預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；

35、分析模塊，用于獲取與發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)在時(shí)間上對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)發(fā)電量數(shù)據(jù)，并分析發(fā)電量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)發(fā)電量數(shù)據(jù)之間的差異情況；

36、評(píng)估模塊，用于根據(jù)該差異情況對(duì)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能進(jìn)行評(píng)估，得到浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能評(píng)估值；

37、控制模塊，用于根據(jù)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能評(píng)估值確定調(diào)節(jié)系數(shù)，根據(jù)調(diào)節(jié)系數(shù)對(duì)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

38、本發(fā)明實(shí)施例一種浮空式風(fēng)力發(fā)電控制方法及系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：

39、本發(fā)明通過對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電量數(shù)據(jù)的清洗、轉(zhuǎn)換和分析，可以更好地理解數(shù)據(jù)的特征和關(guān)聯(lián)關(guān)系，為后續(xù)建模和預(yù)測(cè)提供更可靠的基礎(chǔ)；

40、本發(fā)明通過確定歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中影響浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電量的運(yùn)行參數(shù)，可以幫助理解發(fā)電量變化的關(guān)鍵因素，為優(yōu)化發(fā)電機(jī)的運(yùn)行提供重要參考；

41、本發(fā)明通過建立發(fā)電量預(yù)測(cè)模型可以幫助預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)電量，提供對(duì)未來發(fā)電量的合理預(yù)期，有助于制定運(yùn)營(yíng)計(jì)劃和資源分配；

42、本發(fā)明通過對(duì)比預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的差異，可以評(píng)估預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，為模型改進(jìn)和優(yōu)化提供依據(jù)；

43、本發(fā)明根據(jù)差異情況對(duì)發(fā)電性能進(jìn)行評(píng)估計(jì)算，可以更準(zhǔn)確地了解發(fā)電機(jī)的性能表現(xiàn)，為運(yùn)維和管理決策提供支持；

44、本發(fā)明根據(jù)發(fā)電性能評(píng)估值確定調(diào)節(jié)系數(shù)，對(duì)浮空式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，有助于優(yōu)化發(fā)電機(jī)的性能和效率。