一种智能储能电站的故障预测方法及管理系统与流程

专利2026-02-06  2


本技术涉及但不限于数据处理,尤其涉及一种智能储能电站的故障预测方法及管理系统。


背景技术:

1、随着能源结构的转变和可再生能源的大力推广,储能电站在现代电力系统中的角色日益重要。储能电站通过储存和释放电能,有效地平衡了电网负荷,提高了电力系统的稳定性和经济性。然而,储能电站的设备在运行过程中不可避免地会出现各种故障,这些故障如果不能及时发现和处理,将对储能电站的安全和稳定运行构成严重威胁。

2、传统的储能电站故障检测方法主要依赖于定期巡检和事后维修,这种方法虽然在一定程度上能够解决问题,但存在着检测精度低、反应速度慢等缺点。特别是在设备故障初期,传统方法往往难以准确捕捉故障信号,从而错失最佳维修时机。此外,随着储能电站规模的扩大和设备复杂性的增加,传统方法的局限性愈发明显。

3、近年来,随着人工智能和大数据技术的发展,智能化故障预测与管理系统逐渐成为解决储能电站故障检测问题的新途径。这类系统通过实时监测设备的运行状态,收集并分析大量数据,以实现故障的早期发现和预警。然而,现有的智能化系统在故障检测精度和速度方面仍有待提高,特别是在处理复杂和多变的设备监测日志时,往往难以确保检测结果的准确性和时效性。


技术实现思路

1、有鉴于此,本技术实施例至少提供一种智能储能电站的故障预测方法及管理系统。本技术的技术方案是这样实现的:一方面,本技术实施例提供一种智能储能电站的故障预测方法,所述方法包括:获取第一储能电站设备监测日志对应的监测日志增强结果,所述监测日志增强结果为对所述第一储能电站设备监测日志添加第一增强信息获得的结果,所述第一储能电站设备监测日志中包括数据项序列,所述数据项序列包括一个或多个监测数据项;对所述第一储能电站设备监测日志进行运行状态语义检测,得到运行状态语义检测结果,所述运行状态语义检测结果表示所述第一储能电站设备监测日志中所述数据项序列的运行状态信息;依据所述运行状态语义检测结果对所述监测日志增强结果进行监测日志还原操作,得到第二储能电站设备监测日志;依据所述第一储能电站设备监测日志和所述第二储能电站设备监测日志之间的表征信息共性度量值,确定所述第一储能电站设备监测日志对应的运行故障预测结果,所述运行故障预测结果中包括所述数据项序列的故障信息。

2、可选地,所述对所述第一储能电站设备监测日志进行运行状态语义检测,得到运行状态语义检测结果,包括:对所述第一储能电站设备监测日志进行日志数据稀疏抽取,得到稀疏抽取结果;对所述稀疏抽取结果进行循环表征信息嵌入映射处理,得到多个运行状态语义表征嵌入结果,其中,第x+1个运行状态语义表征嵌入结果是基于对第x个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息嵌入映射处理获得的,所述多个运行状态语义表征嵌入结果各自对应不同的信息维数,x≥1;对所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的一个或多个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息解析映射处理,得到一个或多个运行状态语义表征解析结果。

3、可选地,所述对所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的一个或多个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息解析映射处理,得到一个或多个运行状态语义表征解析结果,包括:将所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的若干个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息交互,得到第一交互表征信息;对所述第一交互表征信息进行表征信息解析映射处理,得到所述运行状态语义表征解析结果。

4、可选地,所述若干个运行状态语义表征嵌入结果中包括第u个运行状态语义表征嵌入结果和第v个运行状态语义表征嵌入结果,所述第u个运行状态语义表征嵌入结果中包括d级第一表征嵌入子结果,所述第v个运行状态语义表征嵌入结果中包括d级第二表征嵌入子结果,u≥1;v≥1;d≥1;所述将所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的若干个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息交互,得到第一交互表征信息,包括:将所述d级第二表征嵌入子结果分别进行滤波操作,得到d个滤波操作结果;将所述d个滤波操作结果与第y级第一表征嵌入子结果进行表征信息交互,得到第y级第一子交互表征信息,y为不大于d的自然数;依据d级第一子交互表征信息得到所述第一交互表征信息。

5、可选地,所述依据所述运行状态语义检测结果对所述监测日志增强结果进行监测日志还原操作,得到第二储能电站设备监测日志,包括:对所述监测日志增强结果进行循环表征信息嵌入映射处理,得到多个还原表征信息嵌入结果;依据所述运行状态语义表征解析结果和所述运行状态语义表征嵌入结果对所述多个还原表征信息嵌入结果中第a个还原表征信息嵌入结果进行循环表征信息解析映射处理,得到所述第二储能电站设备监测日志,a≥1。

6、可选地,所述对所述稀疏抽取结果进行循环表征信息嵌入映射处理,得到多个运行状态语义表征嵌入结果,包括:将第b个还原表征信息嵌入结果与所述稀疏抽取结果进行表征信息交互,得到第二交互表征信息,其中,1≤b<a;对所述第二交互表征信息进行循环表征信息嵌入映射处理,得到多个运行状态语义表征嵌入结果;所述依据所述运行状态语义表征解析结果和所述运行状态语义表征嵌入结果对所述多个还原表征信息嵌入结果中第a个还原表征信息嵌入结果进行循环表征信息解析映射处理,得到所述第二储能电站设备监测日志,包括:依据所述运行状态语义表征解析结果和所述运行状态语义表征嵌入结果对所述第a个还原表征信息嵌入结果进行循环表征信息解析映射处理,得到第二增强信息,所述第二增强信息表示所述第一增强信息的预测结果;依据所述第二增强信息对所述监测日志增强结果进行数据还原操作,得到日志还原表征信息,所述日志还原表征信息表示监测日志增强结果清除所述第二增强信息后的储能电站设备监测日志对应的日志表征信息;对所述日志还原表征信息进行解析映射操作,得到所述第二储能电站设备监测日志。

7、可选地,所述对所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的一个或多个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息解析映射处理,得到一个或多个运行状态语义表征解析结果之前,还包括:对所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的目标运行状态语义表征嵌入结果进行状态分类,得到第一状态分类表征信息,所述第一状态分类表征信息表示所述第一储能电站设备监测日志中的数据项状态类型;所述依据所述运行状态语义表征解析结果和所述运行状态语义表征嵌入结果对所述第a个还原表征信息嵌入结果进行循环表征信息解析映射处理,得到第二增强信息,包括:对所述第a个还原表征信息嵌入结果进行状态分类,得到第二状态分类表征信息,所述第二状态分类表征信息表示所述监测日志增强结果中的数据项状态类型;将所述第一状态分类表征信息和所述第二状态分类表征信息进行表征信息融合,得到状态分类融合表征信息;依据所述运行状态语义表征解析结果和所述第a个还原表征信息嵌入结果对所述状态分类融合表征信息进行循环表征信息解析映射处理,得到所述第二增强信息。

8、可选地,所述数据项序列的运行故障预测结果中包括所述数据项序列具有故障的故障位置信息和故障分类信息,所述依据所述第一储能电站设备监测日志和所述第二储能电站设备监测日志之间的表征信息共性度量值,确定所述第一储能电站设备监测日志对应的运行故障预测结果,包括:抽取所述第一储能电站设备监测日志对应的第一监测日志表征信息,以及,抽取所述第二储能电站设备监测日志对应的第二监测日志表征信息;依据所述第一监测日志表征信息和所述第二监测日志表征信息之间的欧氏距离,得到故障分布矩阵,所述故障分布矩阵中的矩阵元素表示所述第一储能电站设备监测日志中矩阵元素和所述第二储能电站设备监测日志中矩阵元素之间的误差;对所述故障分布矩阵进行表征信息升维,得到故障位置矩阵,所述故障位置矩阵表示所述数据项序列具有故障的故障位置信息;对所述故障位置矩阵进行特征聚合简化,得到所述故障分类信息;将所述故障位置矩阵和所述故障分类信息作为所述运行故障预测结果。

9、可选地,所述对所述第一储能电站设备监测日志进行运行状态语义检测,得到运行状态语义检测结果,包括:将所述第一储能电站设备监测日志输入事先调试得到的运行状态语义检测网络,获得所述运行状态语义检测结果;所述依据所述运行状态语义检测结果对所述监测日志增强结果进行监测日志还原操作,得到第二储能电站设备监测日志,包括:将所述运行状态语义检测结果和所述监测日志增强结果输入事先调试得到的日志还原神经网络,得到所述第二储能电站设备监测日志;所述将所述第一储能电站设备监测日志输入事先调试得到的运行状态语义检测网络,获得所述运行状态语义检测结果之前,还包括:获取第一储能电站设备监测日志样本对应的监测日志增强结果,所述监测日志增强结果为对所述第一储能电站设备监测日志样本添加第一增强样本信息获得的结果;将所述第一储能电站设备监测日志样本输入初始运行状态语义检测网络,获得运行状态语义检测结果;将所述运行状态语义检测结果和所述监测日志增强结果输入初始日志还原神经网络,获得第一预测增强信息;依据所述第一增强样本信息与所述第一预测增强信息之间的误差,对所述初始运行状态语义检测网络和所述初始日志还原神经网络进行调试,得到所述运行状态语义检测网络和所述日志还原神经网络。

10、另一方面,本技术提供了一种管理系统,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现以上所述方法中的步骤。

11、本技术的有益效果至少包括:本技术实施例提供的智能储能电站的故障预测方法及管理系统,在对第一储能电站设备监测日志添加第一增强信息得到监测日志增强结果后,对第一储能电站设备监测日志进行运行状态语义检测,得到表示第一储能电站设备监测日志中数据项序列的运行状态信息对应的运行状态语义检测结果,从而依据运行状态语义检测结果对监测日志增强结果进行监测日志还原操作,得到第二储能电站设备监测日志,最后基于对比第一储能电站设备监测日志和第二储能电站设备监测日志之间的表征信息共性度量值确定第一储能电站设备监测日志对应的故障信息。换言之,基于对第一储能电站设备监测日志进行运行状态语义检测得到运行状态语义检测结果的方式,以令运行状态语义检测结果指引日志进行信息还原,确保还原后的第二储能电站设备监测日志中的数据项序列与第一储能电站设备监测日志中的数据项序列保持一致,以对比表征信息共性度量值确定第一储能电站设备监测日志中数据项序列的故障信息,可以增加数据项序列故障检测的精度和速度。

12、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,而非限制本技术的技术方案。


技术特征:

1.一种智能储能电站的故障预测方法,其特征在于,所述方法包括:获取第一储能电站设备监测日志对应的监测日志增强结果,所述监测日志增强结果为对所述第一储能电站设备监测日志添加第一增强信息获得的结果,所述第一储能电站设备监测日志中包括数据项序列,所述数据项序列包括一个或多个监测数据项;对所述第一储能电站设备监测日志进行运行状态语义检测,得到运行状态语义检测结果,所述运行状态语义检测结果表示所述第一储能电站设备监测日志中所述数据项序列的运行状态信息;依据所述运行状态语义检测结果对所述监测日志增强结果进行监测日志还原操作,得到第二储能电站设备监测日志;依据所述第一储能电站设备监测日志和所述第二储能电站设备监测日志之间的表征信息共性度量值,确定所述第一储能电站设备监测日志对应的运行故障预测结果,所述运行故障预测结果中包括所述数据项序列的故障信息。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第一储能电站设备监测日志进行运行状态语义检测,得到运行状态语义检测结果,包括:对所述第一储能电站设备监测日志进行日志数据稀疏抽取,得到稀疏抽取结果;对所述稀疏抽取结果进行循环表征信息嵌入映射处理,得到多个运行状态语义表征嵌入结果,其中,第x+1个运行状态语义表征嵌入结果是基于对第x个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息嵌入映射处理获得的,所述多个运行状态语义表征嵌入结果各自对应不同的信息维数,x≥1;对所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的一个或多个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息解析映射处理,得到一个或多个运行状态语义表征解析结果。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的一个或多个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息解析映射处理,得到一个或多个运行状态语义表征解析结果,包括:将所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的若干个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息交互,得到第一交互表征信息;对所述第一交互表征信息进行表征信息解析映射处理,得到所述运行状态语义表征解析结果。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述若干个运行状态语义表征嵌入结果中包括第u个运行状态语义表征嵌入结果和第v个运行状态语义表征嵌入结果,所述第u个运行状态语义表征嵌入结果中包括d级第一表征嵌入子结果,所述第v个运行状态语义表征嵌入结果中包括d级第二表征嵌入子结果,u≥1;v≥1;d≥1;所述将所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的若干个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息交互,得到第一交互表征信息,包括:将所述d级第二表征嵌入子结果分别进行滤波操作,得到d个滤波操作结果;将所述d个滤波操作结果与第y级第一表征嵌入子结果进行表征信息交互,得到第y级第一子交互表征信息,y为不大于d的自然数;依据d级第一子交互表征信息得到所述第一交互表征信息。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述依据所述运行状态语义检测结果对所述监测日志增强结果进行监测日志还原操作,得到第二储能电站设备监测日志,包括:对所述监测日志增强结果进行循环表征信息嵌入映射处理,得到多个还原表征信息嵌入结果;依据所述运行状态语义表征解析结果和所述运行状态语义表征嵌入结果对所述多个还原表征信息嵌入结果中第a个还原表征信息嵌入结果进行循环表征信息解析映射处理,得到所述第二储能电站设备监测日志,a≥1。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述稀疏抽取结果进行循环表征信息嵌入映射处理,得到多个运行状态语义表征嵌入结果,包括:将第b个还原表征信息嵌入结果与所述稀疏抽取结果进行表征信息交互,得到第二交互表征信息,其中,1≤b<a;对所述第二交互表征信息进行循环表征信息嵌入映射处理,得到多个运行状态语义表征嵌入结果;所述依据所述运行状态语义表征解析结果和所述运行状态语义表征嵌入结果对所述多个还原表征信息嵌入结果中第a个还原表征信息嵌入结果进行循环表征信息解析映射处理,得到所述第二储能电站设备监测日志,包括:依据所述运行状态语义表征解析结果和所述运行状态语义表征嵌入结果对所述第a个还原表征信息嵌入结果进行循环表征信息解析映射处理,得到第二增强信息,所述第二增强信息表示所述第一增强信息的预测结果;依据所述第二增强信息对所述监测日志增强结果进行数据还原操作,得到日志还原表征信息,所述日志还原表征信息表示监测日志增强结果清除所述第二增强信息后的储能电站设备监测日志对应的日志表征信息;对所述日志还原表征信息进行解析映射操作,得到所述第二储能电站设备监测日志。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述对所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的一个或多个运行状态语义表征嵌入结果进行表征信息解析映射处理,得到一个或多个运行状态语义表征解析结果之前,还包括:对所述多个运行状态语义表征嵌入结果中的目标运行状态语义表征嵌入结果进行状态分类,得到第一状态分类表征信息,所述第一状态分类表征信息表示所述第一储能电站设备监测日志中的数据项状态类型;所述依据所述运行状态语义表征解析结果和所述运行状态语义表征嵌入结果对所述第a个还原表征信息嵌入结果进行循环表征信息解析映射处理,得到第二增强信息,包括:对所述第a个还原表征信息嵌入结果进行状态分类,得到第二状态分类表征信息,所述第二状态分类表征信息表示所述监测日志增强结果中的数据项状态类型;将所述第一状态分类表征信息和所述第二状态分类表征信息进行表征信息融合,得到状态分类融合表征信息;依据所述运行状态语义表征解析结果和所述第a个还原表征信息嵌入结果对所述状态分类融合表征信息进行循环表征信息解析映射处理,得到所述第二增强信息。

8.根据权利要求1~7任一所述的方法,其特征在于,所述数据项序列的运行故障预测结果中包括所述数据项序列具有故障的故障位置信息和故障分类信息,所述依据所述第一储能电站设备监测日志和所述第二储能电站设备监测日志之间的表征信息共性度量值,确定所述第一储能电站设备监测日志对应的运行故障预测结果,包括:抽取所述第一储能电站设备监测日志对应的第一监测日志表征信息,以及,抽取所述第二储能电站设备监测日志对应的第二监测日志表征信息;依据所述第一监测日志表征信息和所述第二监测日志表征信息之间的欧氏距离,得到故障分布矩阵,所述故障分布矩阵中的矩阵元素表示所述第一储能电站设备监测日志中矩阵元素和所述第二储能电站设备监测日志中矩阵元素之间的误差;对所述故障分布矩阵进行表征信息升维,得到故障位置矩阵,所述故障位置矩阵表示所述数据项序列具有故障的故障位置信息;对所述故障位置矩阵进行特征聚合简化,得到所述故障分类信息;将所述故障位置矩阵和所述故障分类信息作为所述运行故障预测结果。

9.根据权利要求1~7任一所述的方法,其特征在于,所述对所述第一储能电站设备监测日志进行运行状态语义检测,得到运行状态语义检测结果,包括:将所述第一储能电站设备监测日志输入事先调试得到的运行状态语义检测网络,获得所述运行状态语义检测结果;所述依据所述运行状态语义检测结果对所述监测日志增强结果进行监测日志还原操作,得到第二储能电站设备监测日志,包括:将所述运行状态语义检测结果和所述监测日志增强结果输入事先调试得到的日志还原神经网络,得到所述第二储能电站设备监测日志;所述将所述第一储能电站设备监测日志输入事先调试得到的运行状态语义检测网络,获得所述运行状态语义检测结果之前,还包括:获取第一储能电站设备监测日志样本对应的监测日志增强结果,所述监测日志增强结果为对所述第一储能电站设备监测日志样本添加第一增强样本信息获得的结果;将所述第一储能电站设备监测日志样本输入初始运行状态语义检测网络,获得运行状态语义检测结果;将所述运行状态语义检测结果和所述监测日志增强结果输入初始日志还原神经网络,获得第一预测增强信息;依据所述第一增强样本信息与所述第一预测增强信息之间的误差,对所述初始运行状态语义检测网络和所述初始日志还原神经网络进行调试,得到所述运行状态语义检测网络和所述日志还原神经网络。

10.一种管理系统,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至9任一项所述方法中的步骤。


技术总结
本申请提供一种智能储能电站的故障预测方法及管理系统,为监测日志添加增强信息,进行运行状态语义检测,得到运行状态语义检测结果,从而依据运行状态语义检测结果进行监测日志还原操作,得到第二储能电站设备监测日志,最后基于两个监测日志之间的表征信息共性度量值确定第一储能电站设备监测日志对应的故障信息。换言之,基于对第一储能电站设备监测日志进行运行状态语义检测得到运行状态语义检测结果的方式,以令运行状态语义检测结果指引日志进行信息还原,确保还原后的日志中的数据项序列前后一致,以对比表征信息共性度量值确定第一储能电站设备监测日志中数据项序列的故障信息,可以增加数据项序列故障检测的精度和速度。

技术研发人员:兰升,彭成聪,黄宇晖,陈海,肖淑伟,蓝猛
受保护的技术使用者:广东阿尔派电力科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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