基于Spark和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測.pdf

1、風(fēng)能，作為可再生能源，無窮無盡，清潔環(huán)保，已成為許多國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)重要組成部分，因此，風(fēng)力發(fā)電得到了迅速的發(fā)展。風(fēng)電機(jī)組工作環(huán)境惡劣，長期受到正常和極端溫度、降雨、積雪、沙塵、太陽輻射等環(huán)境因素的影響，各部件也必將不可避免隨著運(yùn)行時(shí)間的變化而老化，可靠性下降，導(dǎo)致故障發(fā)生，影響風(fēng)電場的安全穩(wěn)定。風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為風(fēng)電機(jī)組故障率較高的部件，對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障征兆，確定合理的維護(hù)方案，對(duì)降低維護(hù)成本和提高機(jī)組的可靠性具

2、有重大意義。目前，風(fēng)電機(jī)組通過傳感器實(shí)時(shí)地采集其重要參數(shù)，這將使得存儲(chǔ)數(shù)據(jù)從GB級(jí)上升到TB級(jí)，甚至是PB級(jí)。在大數(shù)據(jù)背景下，如何能夠快速的處理日益增長的海量狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，并且能夠準(zhǔn)確地分析當(dāng)前情況下風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)成為了新的課題。在此背景下，本文采用溫度趨勢(shì)分析的方法對(duì)上述問題展開研究。
　?。?）在能夠獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)溫度預(yù)測的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。通過相關(guān)系數(shù)法對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)溫度的影響因

3、素進(jìn)行分析，確定了網(wǎng)絡(luò)輸入，通過試湊法得到網(wǎng)絡(luò)隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)，從而確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
　?。?）針對(duì)在使用風(fēng)機(jī)監(jiān)測數(shù)據(jù)對(duì)小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時(shí)出現(xiàn)的收斂速度慢、易陷入局部最優(yōu)現(xiàn)象，本文采用改進(jìn)的花朵授粉算法對(duì)小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，包括權(quán)值、伸縮因子和平移因子進(jìn)行優(yōu)化。通過引入混沌序列和t分布變異，使花朵授粉算法具有更好的尋優(yōu)能力，加快了小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練速度，提高了精度。
　　（3）針對(duì)海量風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，本文提出了改進(jìn)的并行

4、化花朵授粉算法優(yōu)化小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CITDMFPA-WNN）模型，并將該模型部署在Spark平臺(tái)上，利用優(yōu)化后的參數(shù)進(jìn)行溫度預(yù)測。通過引入并行化，提高計(jì)算速度，使算法具備處理海量數(shù)據(jù)的能力。
　?。?）采用上述模型利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)溫度預(yù)測，然后采用滑動(dòng)窗口統(tǒng)計(jì)方法對(duì)溫度殘差，即預(yù)測溫度值與實(shí)際溫度值的差值，進(jìn)行分析來確定對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作異常監(jiān)測時(shí)所需的均值和標(biāo)準(zhǔn)差的閾值，從而確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到