[發(fā)明專利]一種風(fēng)電機(jī)組風(fēng)功率數(shù)據(jù)清洗方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810091183.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108412710B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈小軍;付雪姣;周沖成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): F03D80/55
• 分類號(hào): F03D80/55;F03D17/00;F03D9/25
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.一種風(fēng)電機(jī)組風(fēng)功率數(shù)據(jù)清洗方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)根據(jù)風(fēng)速大小將待清洗的風(fēng)功率數(shù)據(jù)劃分為若干個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)間；

(2)對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)間分別采用變點(diǎn)分組-四分位法進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，剔除異常數(shù)據(jù)；

(3)將清洗后的數(shù)據(jù)區(qū)間進(jìn)行組合得到清洗后的風(fēng)功率數(shù)據(jù)；

步驟(2)具體為：

(21)采用變點(diǎn)分組法識(shí)別風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)曲線底部堆積型異常數(shù)據(jù)、中部堆積型異常數(shù)據(jù)和部分曲線周圍分散型異常數(shù)據(jù)，并將上述異常數(shù)據(jù)剔除得到中間數(shù)據(jù)集；

(22)對(duì)中間數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)采用四分位法識(shí)別曲線上部堆積型異常數(shù)據(jù)和剩余的曲線周圍分散型異常數(shù)據(jù)，進(jìn)而將上述異常數(shù)據(jù)刪除得到正常數(shù)據(jù)集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電機(jī)組風(fēng)功率數(shù)據(jù)清洗方法，其特征在于，步驟(21)具體為：

(211)將風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)按照功率降序排列得到功率降序數(shù)據(jù)集，求取功率降序數(shù)據(jù)集中各數(shù)據(jù)點(diǎn)方差變化率；

(212)獲取方差變化率的變點(diǎn)位置；

(213)功率降序數(shù)據(jù)集中變點(diǎn)位置前的數(shù)據(jù)確定為中間數(shù)據(jù)集，變點(diǎn)位置后的數(shù)據(jù)為異常數(shù)據(jù)并剔除。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電機(jī)組風(fēng)功率數(shù)據(jù)清洗方法，其特征在于，步驟(22)具體為：

(221)采用四分位法求取中間數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)的異常值內(nèi)限；

(222)將中間數(shù)據(jù)集中位于異常值內(nèi)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)確定為正常數(shù)據(jù)，其他為異常數(shù)據(jù)并剔除。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)電機(jī)組風(fēng)功率數(shù)據(jù)清洗方法，其特征在于，步驟(211)中方差變化率具體通過(guò)如下方式得到：

(211a)獲取功率降序數(shù)據(jù)集W：

W＝{(v₁,p₁),(v₂,p₂),…,(v_n,p_n)}，

其中，v_i表示第i個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的風(fēng)速，p_i表示第i個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的功率，i＝1,2,……n，n為數(shù)據(jù)區(qū)間中風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)點(diǎn)總個(gè)數(shù)，且當(dāng)i＝1,2,……n-1時(shí)，p_i＞p_i+1；

(211b)獲取第i個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的方差s_i：

其中，pj為第j個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的功率，表示第1個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)到第i個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的功率的平均值；

(211c)獲取方差變化率：

k(i)＝|s_i-s_i-1|，i＝2,3…n。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)電機(jī)組風(fēng)功率數(shù)據(jù)清洗方法，其特征在于，步驟(212)對(duì)方差變化率進(jìn)行變點(diǎn)識(shí)別得到變點(diǎn)位置的具體方法包括Bayes方法、最小二乘法、極大似然法、局部比較法和小波分析法。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)電機(jī)組風(fēng)功率數(shù)據(jù)清洗方法，其特征在于，步驟(221)具體為：

(221a)將中間數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)按照功率升序排列得到功率升序中間數(shù)據(jù)集；

(221b)采用四分位法求取用于將功率升序中間數(shù)據(jù)集平均劃分成四部分的處于三個(gè)分割點(diǎn)位置的功率數(shù)值，分別記作Q₁，Q₂和Q₃；

(221c)獲取四分位距I_QR：

I_QR＝Q₃-Q₁；

(221d)獲取異常值內(nèi)限[F_l,F_u]，F(xiàn)_l為下限值，F(xiàn)_u為上限值：

[F_l,F_u]＝[Q₁-1.5I_QR,Q₃+1.5I_QR]。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種風(fēng)電機(jī)組風(fēng)功率數(shù)據(jù)清洗方法，其特征在于，步驟(221b)中Q₁，Q₂和Q₃具體通過(guò)如下方式獲得：

(b1)對(duì)于功率升序中間數(shù)據(jù)集：X＝{x₁,x₂,…,x_m}，計(jì)算中位數(shù)Q₂：

(b2)計(jì)算Q₁和Q₃：

若m＝2k，k為自然數(shù)，則從Q₂處將數(shù)據(jù)樣本X分為兩部分，Q₂不包含在兩部分?jǐn)?shù)據(jù)之內(nèi)，分別對(duì)兩部分?jǐn)?shù)據(jù)采用(b1)方法求取中位數(shù)Q′₂和Q″₂，Q′₂＜Q″₂，則：Q₁＝Q′₂，Q₃＝Q″₂；

若m＝4k+1，k為自然數(shù)，則：

若m＝4k+3，k為自然數(shù)，則：