本发明属于海上风电,具体涉及一种海上风电机组传感器可靠性和寿命评估方法。
背景技术:
1、随着全球对可再生能源需求的不断增加,海上风电作为一种清洁、高效的能源形式,正逐渐受到重视并得到快速发展。海上风电机组作为海上风电系统的核心组成部分,其稳定性和可靠性对于整个风电系统的运行效率至关重要。在海上风电机组中,各类传感器承担着实时监测风电设备运行状态的重要任务,如温度、压力、气体浓度等参数的测量,这些参数的准确性直接影响到风电设备的运行安全和效率。
2、然而,在现有的技术中,对于海上风电机组传感器的可靠性和寿命评估主要依赖于传统的定期维护和更换策略,缺乏基于传感器实际运行状态的动态评估和预测方法。这种传统的评估方法不仅效率低下,而且容易造成资源的浪费和成本的增加。同时,由于海上环境的复杂性和不确定性,传统的评估方法很难准确反映传感器在实际运行中的性能变化。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种海上风电机组传感器可靠性和寿命评估方法,以解决现有技术中传感器可靠性和寿命评估的方法基于陆地环境或一般工业应用,并未充分考虑海上风电的特殊环境和工作条件,导致预测结果不准确的问题。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种海上风电机组传感器可靠性和寿命评估方法,包括:
4、确定当前海上风电机组传感器的类型,并获取当前海上风电机组传感器的当前状态数据;
5、依据当前海上风电机组传感器的类型,确定对应的故障评估模型;其中,所述故障评估模型基于浴盆曲线构建,所述浴盆曲线对应有第一早期失效期、第二阶段偶然失效期和第三阶段损耗失效期;
6、将所述当前状态数据输入对应的故障评估模型中,所述故障评估模型输出当前海上风电机组传感器在第二阶段偶然失效期和第三阶段损耗失效期的可靠性以及剩余寿命评估结果。
7、进一步的,确定当前海上风电机组传感器的类型的步骤中,所述传感器的类型包括装配式热电偶、铠装热电偶、压力传感器、气体传感器和加速度传感器。
8、进一步的,依据当前海上风电机组传感器的类型,确定对应的故障评估模型;其中,所述故障评估模型按照如下方式进行构建得到:
9、分别获取不同类型传感器在海上风电机组应用中的历史实际状态数据;
10、构建故障评估基础模型,基于历史实际状态数据对所述故障评估基础模型进行训练,得到故障评估模型。
11、进一步的,对于装配式热电偶:
12、训练装配式热电偶对应的故障评估模型时,获取装配式热电偶的保护管的历史实际状态数据,包括对应时刻的保护管的状态数据、故障情况和剩余使用寿命;基于保护管的状态数据、故障情况和剩余使用寿命来训练保护管故障评估模型,通过保护管故障评估模型来评估热电偶的故障概率和实际使用寿命。
13、进一步的,对于铠装热电偶:
14、训练铠装热电偶对应的故障评估模型时,收集铠装热电偶的套管材质和直径大小,与铠装热电偶剩余使用寿命的数据,对铠装热电偶对应的故障评估模型进行训练,得到铠装热电偶对应的故障评估模型。
15、进一步的,针对压力传感器:
16、确定压力传感器的失效模式,包括:焊点老化、漏油、电子元器件失效;
17、获取焊点老化、漏油、电子元器件失效的历史实际数据,以及对应的故障概率和剩余使用寿命;基于焊点老化、漏油、电子元器件失效的历史实际数据,以及对应的故障概率和剩余使用寿命,对压力传感器的故障评估模型进行训练,模型收敛后得到压力传感器的故障评估模型。
18、进一步的,压力传感器为硅压阻式压力传感器。
19、进一步的,对于气体传感器:
20、确定气体传感器的类型,依据气体传感器的类型确定影响不同类型气体传感器寿命的关键因素;其中,气体传感器的类型包括电化学传感器和催化燃烧传感器,影响电化学传感器寿命的关键因素为电解液消耗,影响催化燃烧传感器寿命的关键因素为感应电阻老化;
21、获取关键因素的状态数据,以及对应的故障概率和剩余寿命数据;基于关键因素的状态数据,以及对应的剩余寿命数据训练气体传感器的故障评估模型。
22、与现有技术相比较,本发明的有益效果如下:
23、本方案提供了一种基于传感器实际运行状态的动态评估和预测方法,能够实现对海上风电机组传感器可靠性和寿命的准确评估。通过确定当前海上风电机组传感器的类型,并获取其当前状态数据,然后依据传感器的类型选择相应的故障评估模型进行评估,可以实现对传感器在第二阶段偶然失效期和第三阶段损耗失效期的可靠性和剩余寿命的准确预测。不仅提高了评估的准确性和可靠性,而且能够根据传感器的实际运行状态进行动态调整,实现资源的合理利用和成本的降低。
24、此外,不同类型的传感器由于其结构、工作原理和工作环境的不同,其可靠性和寿命的评估策略也有所区别。然而,在现有的技术中,往往缺乏对不同类型传感器进行针对性评估的有效方法,导致评估结果的准确性和可靠性受到影响。本方案还针对不同类型传感器提出了具体的评估方法,进一步提高了评估的针对性和有效性。
1.一种海上风电机组传感器可靠性和寿命评估方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述海上风电机组传感器可靠性和寿命评估方法,其特征在于,确定当前海上风电机组传感器的类型的步骤中,所述传感器的类型包括装配式热电偶、铠装热电偶、压力传感器、气体传感器和加速度传感器。
3.根据权利要求2所述海上风电机组传感器可靠性和寿命评估方法,其特征在于,依据当前海上风电机组传感器的类型,确定对应的故障评估模型;其中,所述故障评估模型按照如下方式进行构建得到:
4.根据权利要求3所述海上风电机组传感器可靠性和寿命评估方法,其特征在于,对于装配式热电偶:
5.根据权利要求3所述海上风电机组传感器可靠性和寿命评估方法,其特征在于,对于铠装热电偶:
6.根据权利要求3所述海上风电机组传感器可靠性和寿命评估方法,其特征在于,针对压力传感器:
7.根据权利要求6所述海上风电机组传感器可靠性和寿命评估方法,其特征在于,压力传感器为硅压阻式压力传感器。
8.根据权利要求3所述海上风电机组传感器可靠性和寿命评估方法,其特征在于,对于气体传感器: