[發(fā)明專利]風(fēng)電場(chǎng)SCADA系統(tǒng)缺失數(shù)據(jù)修復(fù)結(jié)果的修正補(bǔ)償方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910334163.6
• 申請(qǐng)日: 2019-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN110070132B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁燁;孫川;陳月儀;唐秀川;丁漢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)無錫研究院
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

本發(fā)明提供一種風(fēng)電場(chǎng)SCADA系統(tǒng)缺失數(shù)據(jù)修復(fù)結(jié)果的修正補(bǔ)償方法，包括以下步驟：步驟S1，數(shù)據(jù)預(yù)處理：選擇兩種存在映射關(guān)系的修復(fù)后的傳感器數(shù)據(jù)，提取他們同時(shí)缺失情況下的修復(fù)值；步驟S2，從這些修復(fù)值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)中選出不符合映射關(guān)系的點(diǎn)并形成異常點(diǎn)集合A和映射點(diǎn)集B；步驟S3，根據(jù)映射點(diǎn)集B，從A中（x_A，y_A）映射得到的x_A’，y_A’；步驟S4，根據(jù)x_A’、y_A’，修正補(bǔ)償x_A和y_A；步驟S5，判斷x與y是否為線性相關(guān)，如果是則結(jié)束，否則返回步驟S2迭代一次或多次后結(jié)束。本發(fā)明最終實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器缺失數(shù)據(jù)修復(fù)結(jié)果的修正補(bǔ)償。本發(fā)明涉及的方法能夠提高缺失數(shù)據(jù)的修復(fù)準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，尤其是一種風(fēng)電場(chǎng)SCADA(遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng))系統(tǒng)缺失數(shù)據(jù)修復(fù)結(jié)果的修正補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，已經(jīng)日益引起世界各國(guó)的注意，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已趨于成熟。在大型的風(fēng)電場(chǎng)中有幾十臺(tái)甚至上百臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。由于風(fēng)電場(chǎng)(尤其海上風(fēng)電場(chǎng))地處偏遠(yuǎn)，人工維護(hù)困難，風(fēng)電場(chǎng)SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，SCADA(遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng))能夠遠(yuǎn)程獲取風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，是風(fēng)電場(chǎng)健康運(yùn)行的保障。但是SCADA系統(tǒng)往往受到傳感器失效、網(wǎng)絡(luò)阻塞等各種因素的影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的缺失。雖然存在一些算法可以對(duì)缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)，但準(zhǔn)確度有限。對(duì)于兩種相關(guān)傳感器同時(shí)缺失的情況，無法利用其間映射關(guān)系進(jìn)行修復(fù)，這對(duì)其映射關(guān)系是種浪費(fèi)。因此，為提高修復(fù)準(zhǔn)確度，挽回由于數(shù)據(jù)缺失帶來的損失，一種利用函數(shù)映射關(guān)系來修正已修復(fù)數(shù)據(jù)的方法顯得尤為重要。

在已發(fā)表的風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)缺失相關(guān)的文獻(xiàn)中，修復(fù)缺失數(shù)據(jù)主要方法有兩種：一是采用時(shí)間序列的方法，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)和插補(bǔ)；二是被廣泛應(yīng)用的機(jī)器學(xué)習(xí)KNN算法。前者是一種基于時(shí)間序列的模型，充分利用缺失段前、后的有效實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，綜合采用順插和逆插方式插補(bǔ)出數(shù)據(jù)缺失段的方法。然而，基于時(shí)間序列的數(shù)據(jù)插補(bǔ)法，沒有過多地考慮外界因素影響，當(dāng)外界發(fā)生較大變化時(shí)，比如季節(jié)更替、天氣變化，修復(fù)的數(shù)據(jù)往往會(huì)有較大偏差。而KNN方法最吸引人的特點(diǎn)之一在于，它易于理解也易于實(shí)現(xiàn)。其非參數(shù)的特性在遇到某些“不尋常”數(shù)據(jù)的情況下非常有優(yōu)勢(shì)。但準(zhǔn)確度仍有待提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種風(fēng)電場(chǎng)SCADA系統(tǒng)缺失數(shù)據(jù)修復(fù)結(jié)果的修正補(bǔ)償方法，對(duì)風(fēng)機(jī)SCADA的修復(fù)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，提高缺失數(shù)據(jù)的修復(fù)精度，能夠更準(zhǔn)確地對(duì)風(fēng)機(jī)異常情況進(jìn)行預(yù)警，同時(shí)有助于更精準(zhǔn)地預(yù)估發(fā)電量，輔助決策者制定發(fā)展戰(zhàn)略，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種風(fēng)電場(chǎng)SCADA系統(tǒng)缺失數(shù)據(jù)修復(fù)結(jié)果的修正補(bǔ)償方法，包括以下步驟：

步驟S1，數(shù)據(jù)預(yù)處理：選擇兩種存在映射關(guān)系的修復(fù)后的傳感器數(shù)據(jù)，提取他們同時(shí)缺失情況下的修復(fù)值；

步驟S2，從這些修復(fù)值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)中選出不符合映射關(guān)系的點(diǎn)并形成異常點(diǎn)集合A和映射點(diǎn)集B；

步驟S3，根據(jù)映射點(diǎn)集B，從A中(x_A，y_A)映射得到的x_A’，y_A’；

步驟S4，根據(jù)x_A’、y_A’，修正補(bǔ)償x_A和y_A；

步驟S5，判斷x與y是否為線性相關(guān)，如果是則結(jié)束，否則返回步驟S2迭代一次或多次后結(jié)束。

進(jìn)一步地，步驟S2具體包括：

a)根據(jù)散點(diǎn)圖中當(dāng)前點(diǎn)x值，選擇鄰近的一段區(qū)間I，得到區(qū)間I內(nèi)y的條件分布F(y|I)；