[發(fā)明專利]一種基于變窗口模式識別的時(shí)間序列數(shù)據(jù)處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011402843.6
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112632047B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁存興;曾凡春;田宏哲;劉先春;曹利蒲
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華能新銳控制技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;G06F16/2458;G06Q50/06
• 代理公司: 北京中知法苑知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11226
• 代理人: 李明;趙吉陽

1.一種基于變窗口模式識別的時(shí)間序列缺失值填補(bǔ)方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟(1)，基于運(yùn)行機(jī)理的風(fēng)電機(jī)組有功功率相關(guān)性變量選取；

步驟(2)，基于數(shù)據(jù)特征選擇的風(fēng)電機(jī)組有功功率相關(guān)性變量選取；

步驟(3)，針對風(fēng)電機(jī)組有功功率的多維相關(guān)性變量的變窗口模式匹配；

步驟(3)中：設(shè)在時(shí)刻t_n，設(shè)風(fēng)電機(jī)組有功功率為缺失數(shù)據(jù)變量為I,變量I缺失數(shù)據(jù)值為I(t_n)；以I(t_n)為錨點(diǎn)選取時(shí)間窗口，窗寬W(t_n)＝2p+1；以時(shí)刻t_n-p為起點(diǎn)、t_n+p為終點(diǎn)，從特征變量集R_f中選取相應(yīng)時(shí)間起止點(diǎn)的時(shí)間序列，R_f＝{R₁,R₂,…,R_j}，j＝1,2,…,N_f，其中，R_f∈R，建立多維時(shí)間序列的目標(biāo)模式片段R_f,obj(t_n-p,t_n+p)＝

{R_1,obj,R_2,obj,…,R_j,obj}，j＝1,2,…,N_f；

定義變量集X_rem＝{I_rem,R_f,rem}；其中，I_rem為變量I的剩余數(shù)據(jù)，R_f,rem為與I_rem相對應(yīng)的R_f中的剩余數(shù)據(jù)；從R_f,rem中截取長度為2p+1的時(shí)間片段，得到截取的模式集合R_f,rem(2p+1)＝{R_1,rem,R_2,rem,…,R_j,rem}；

以歐式距離為評價(jià)指標(biāo)，采用逐步逼近法，定義并計(jì)算R_j與R_j,rem間的歐式距離為d_j，j＝1,2,…,N_f；若d_jε_j，則認(rèn)為R_f,rem(2p+1)是R_f,obj(t_n-p,t_n+p)的相似模式，其中，ε_j為大于0的正數(shù)；若ε_j的值越小，則認(rèn)為R_f,rem(2p+1)與R_f,obj(t_n-p,t_n+p)的相似精度越高；根據(jù)R_f中的變量類型及數(shù)量級大小，ε_j的設(shè)定為固定值或?qū)_f中的變量分組固定；

設(shè)定X_rem的樣本量為N_rem，從中進(jìn)行k次模式篩選，得到k組相似模式集R_f,rem(2p+1)；

步驟(4)，基于相似模式的風(fēng)電機(jī)組有功功率連續(xù)缺失數(shù)據(jù)塊多重填補(bǔ)；

步驟(4)中：基于篩選出的k組相似模式集R_f,rem(2p+1)，從變量I中截取相應(yīng)的k組時(shí)間片段I_rem(2p+1)，據(jù)此進(jìn)行I(t_n)的多重填補(bǔ)；填補(bǔ)方法根據(jù)k組R_f,rem(2p+1)、I_rem(2p+1)的值進(jìn)行多重均值填補(bǔ)、時(shí)間序列填補(bǔ)；

步驟(5)，多重填補(bǔ)結(jié)果評價(jià)及確認(rèn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于變窗口模式識別的時(shí)間序列缺失值填補(bǔ)方法，其特征在于，步驟(1)中，設(shè)風(fēng)電機(jī)組有功功率為缺失數(shù)據(jù)變量為I；對于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行過程的輸出數(shù)據(jù)，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電過程運(yùn)行機(jī)理，選擇與數(shù)據(jù)缺失變量相關(guān)的若干相關(guān)性變量R_i，形成相關(guān)性變量候選集合R＝{R₁,R₂,…,R_i}，i＝1,2,…,N。