【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)補(bǔ)全，具體而言，涉及一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全建模及使用方法。
技術(shù)介紹
1、近年來(lái)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電行業(yè)經(jīng)歷了快速發(fā)展及裝機(jī)容量的迅速增加，截止到2022年末，我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量已達(dá)到3.7億千瓦。同時(shí)，風(fēng)電企業(yè)、風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)迅速成長(zhǎng)，配套電網(wǎng)建設(shè)逐步加強(qiáng)，風(fēng)電場(chǎng)整體運(yùn)行態(tài)勢(shì)良好，但風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)行管理工作仍是重中之重。電力系統(tǒng)是社會(huì)和生活的重要保障，電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定是一切社會(huì)活動(dòng)的基礎(chǔ)。
2、其中風(fēng)電場(chǎng)作為近年來(lái)大規(guī)模發(fā)展的新能源發(fā)電方式，風(fēng)電場(chǎng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系著我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展以及安全和穩(wěn)定的運(yùn)行。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)采集是維持風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)行管理工作中的重要工作，精確的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)采集對(duì)于保證風(fēng)電場(chǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行十分重要。但風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降采集的歷史數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)采集、傳輸及存儲(chǔ)的過(guò)程中，由于傳感器空采樣、通信異常等不可控因素難免出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失的狀況。樣本的缺陷導(dǎo)致可用數(shù)據(jù)減少、時(shí)間關(guān)聯(lián)性被破壞；數(shù)據(jù)量的減少會(huì)造成訓(xùn)練模型無(wú)法被完全驅(qū)動(dòng)、相關(guān)模型的結(jié)果存在偏差，導(dǎo)致無(wú)法對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，這對(duì)維持風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行帶來(lái)了很大的風(fēng)險(xiǎn)，如何風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降采集的歷史數(shù)據(jù)，對(duì)于開(kāi)展風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)行管理工作具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全建模及使用方法，來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題。
2、本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、第一方面，本專(zhuān)利技術(shù)提
4、基于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建小波去噪的優(yōu)化卡爾曼濾波模型；
5、基于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)信息空間和時(shí)間的相關(guān)性和連續(xù)性，構(gòu)建時(shí)空信息補(bǔ)償關(guān)聯(lián)矩陣；
6、對(duì)某一劃分時(shí)段的低可信度的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)信息進(jìn)行信息補(bǔ)償；
7、構(gòu)建生成器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，計(jì)算生成損失和對(duì)抗損失對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行端到端優(yōu)化；
8、結(jié)合特定風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)集訓(xùn)練梯度懲罰的wasserstein生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)得出的生成數(shù)據(jù)補(bǔ)全效果進(jìn)行分析。
9、在本專(zhuān)利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述時(shí)空信息補(bǔ)償包括用空間和時(shí)間估計(jì)參數(shù)對(duì)下一時(shí)刻的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降觀測(cè)點(diǎn)高程信息進(jìn)行平滑補(bǔ)償，其中空間和時(shí)間信息補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)使用正則化方法表示，其優(yōu)化的參數(shù)估計(jì)為θ*，具體為：
10、
11、其中，i′t+k表示it+k經(jīng)過(guò)空間和時(shí)間變換tθ(it+k)后的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降觀測(cè)點(diǎn)高程數(shù)據(jù)矩陣，tθ(·)表示基于監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程相關(guān)矩陣模型，用來(lái)模擬高程數(shù)據(jù)變化，θ*表示空間和時(shí)間信息參數(shù)的最優(yōu)化估計(jì)，λ表示正則化參數(shù)，l表示拉普拉斯算子；將θ*等式右邊微分，采用最大梯度下降法進(jìn)行迭代分析，得到最優(yōu)空間和時(shí)間信息參數(shù)θ*。
12、在本專(zhuān)利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)集訓(xùn)練梯度懲罰的wasserstein生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型包括矩陣規(guī)范化、噪聲模型、生成器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、生成損失、對(duì)抗損失。
13、在本專(zhuān)利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述矩陣規(guī)范化包括；
14、
15、
16、其中，表示經(jīng)過(guò)規(guī)范化后的數(shù)據(jù)矩陣，x表示初始輸入數(shù)據(jù)矩陣，hi表示每個(gè)數(shù)據(jù)大小因子，為第i行數(shù)據(jù)總計(jì)數(shù)除以此行的中位數(shù)，n和p表示行與列的數(shù)量。
17、在本專(zhuān)利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述噪聲模型包括；
18、
19、其中，表示負(fù)二項(xiàng)分布，表示離散度，μ表示均值，x表示數(shù)據(jù)值。
20、在本專(zhuān)利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述生成器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括；
21、
22、所述生成器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基于唯一分子標(biāo)識(shí)符的負(fù)二項(xiàng)分布似然函數(shù)作為損失函數(shù)；
23、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪，得到低維隱層，所述低維隱層用來(lái)總結(jié)數(shù)據(jù)的特征；
24、基于隱層特征進(jìn)行負(fù)二項(xiàng)分布回歸，估計(jì)出數(shù)據(jù)的分布參數(shù)均值和離散度；
25、其中，e、b、d表示編碼器層、瓶頸層和解碼器層，均使用了relu激活函數(shù)，we、wb、wd表示編碼器層、瓶頸層和解碼器層的參數(shù)，θ表示平均值和離散度的輸出層，使用的激活函數(shù)為指數(shù)函數(shù)。
26、在本專(zhuān)利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述生成損失包括；
27、
28、其中，xij表示原始數(shù)據(jù)矩陣x中的元素，i和j表示行和列的下表，m為平均值矩陣乘以先前步驟中計(jì)算得到的每個(gè)數(shù)據(jù)大小因子，表示生成器網(wǎng)絡(luò)平均值和離散度輸出層的損失函數(shù)。
29、在本專(zhuān)利技術(shù)的一實(shí)施例中，所述對(duì)抗損失包括；
30、
31、其中，lgan表示對(duì)抗損失，dx表示判別器，p(x)、表示原始數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)服從的分布。
32、第二方面，本專(zhuān)利技術(shù)還提供了一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型使用方法，其特征在于，包括上述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，還包括；
33、輸入初始數(shù)據(jù)矩陣，規(guī)范化初始數(shù)據(jù)；
34、生成平均值和離散度層；
35、根據(jù)采集的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降的輸入數(shù)據(jù)使用極大似然估計(jì)的方式估計(jì)nb分布的兩個(gè)參數(shù)；
36、計(jì)算生成損失和對(duì)抗損失對(duì)數(shù)據(jù)端進(jìn)行端到端優(yōu)；
37、使用keras和tensorflow進(jìn)行訓(xùn)練；
38、得到生成的數(shù)據(jù)，對(duì)補(bǔ)全效果進(jìn)行分析。
39、第三方面，本專(zhuān)利技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法。
40、本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案至少具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
41、采用本專(zhuān)利技術(shù)所提供的方法，主要包括了基于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)信息空間和時(shí)間的相關(guān)性和連續(xù)性，構(gòu)建時(shí)空信息補(bǔ)償關(guān)聯(lián)矩陣，對(duì)某一劃分時(shí)段的低可信度的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)信息進(jìn)行信息補(bǔ)償；構(gòu)建生成器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)計(jì)算生成損失和對(duì)抗損失對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行端到端優(yōu)化；結(jié)合特定風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)集訓(xùn)練梯度懲罰的wasserstein生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)得出的生成數(shù)據(jù)補(bǔ)全效果進(jìn)行分析。基于梯度懲罰的wasserstein生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全，構(gòu)建生成器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)計(jì)算生成損失和對(duì)抗損失對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行端到端優(yōu)化，減少噪聲對(duì)數(shù)據(jù)挖掘的影響，盡量得到真實(shí)有效的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，從而減小風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)分析結(jié)果上的偏差。
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1.一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其特征在于，包括；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述時(shí)空信息補(bǔ)償包括用空間和時(shí)間估計(jì)參數(shù)對(duì)下一時(shí)刻的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降觀測(cè)點(diǎn)高程信息進(jìn)行平滑補(bǔ)償，其中空間和時(shí)間信息補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)使用正則化方法表示，其優(yōu)化的參數(shù)估計(jì)為θ*，具體為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)集訓(xùn)練梯度懲罰的Wasserstein生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型包括矩陣規(guī)范化、噪聲模型、生成器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、生成損失、對(duì)抗損失。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述矩陣規(guī)范化包括；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述噪聲模型包括；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述生成器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述對(duì)抗損失包括；
9.一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型使用方法，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，還包括；
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其特征在于，包括；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述時(shí)空信息補(bǔ)償包括用空間和時(shí)間估計(jì)參數(shù)對(duì)下一時(shí)刻的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降觀測(cè)點(diǎn)高程信息進(jìn)行平滑補(bǔ)償，其中空間和時(shí)間信息補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)使用正則化方法表示，其優(yōu)化的參數(shù)估計(jì)為θ*，具體為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述基礎(chǔ)沉降數(shù)據(jù)集訓(xùn)練梯度懲罰的wasserstein生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)模型包括矩陣規(guī)范化、噪聲模型、生成器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、生成損失、對(duì)抗損失。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述矩陣規(guī)范化包括；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)沉降量測(cè)數(shù)據(jù)補(bǔ)全...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黨哲輝，
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