【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及海上風(fēng)電，尤其涉及一種海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、當(dāng)前，我國(guó)海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模龐大、增長(zhǎng)迅猛，是現(xiàn)代能源體系新型電力系統(tǒng)的重點(diǎn)發(fā)展方向。然而，由于強(qiáng)對(duì)流天氣、臺(tái)風(fēng)等外部極端天氣頻發(fā)，疊加復(fù)雜的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程及惡劣的并網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，導(dǎo)致海上風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行面臨著氣象條件和系統(tǒng)狀態(tài)的雙重挑戰(zhàn)。為保障海上風(fēng)電并網(wǎng)安全，亟需研究極端天氣下的出力損失模型構(gòu)建技術(shù)。在極端天氣條件下，海上風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變，風(fēng)速及功率數(shù)據(jù)采集過(guò)程中可能受到各種因素的干擾和噪聲，從而導(dǎo)致采集到的原始風(fēng)速及功率數(shù)據(jù)存在種種問(wèn)題，進(jìn)而影響極端天氣下的出力損失模型數(shù)據(jù)質(zhì)量。
2、然而，現(xiàn)有的風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法多數(shù)基于二維散點(diǎn)圖對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別后再進(jìn)行剔除，難以識(shí)別完整的序列型異常數(shù)據(jù)，導(dǎo)致異常數(shù)據(jù)剔除不完整。此外，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法往往會(huì)剔除風(fēng)電機(jī)組切出停機(jī)事件數(shù)據(jù)，不利于極端天氣下的出力損失模型構(gòu)建。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題，提出了本專利技術(shù)。
2、因此，本專利技術(shù)提供了一種海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法及系統(tǒng)解決現(xiàn)有技術(shù)中難以識(shí)別完整的序列型異常數(shù)據(jù)且往往將風(fēng)電機(jī)組切出停機(jī)事件數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除，從而影響極端天氣下的遠(yuǎn)程故障診斷、狀態(tài)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和推演等技術(shù)相關(guān)模型構(gòu)建輸入源數(shù)據(jù)質(zhì)量的問(wèn)題。
3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
4、第一方面，本專利技術(shù)提供了一種海上風(fēng)電風(fēng)
5、獲取實(shí)測(cè)風(fēng)速和功率的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，結(jié)合時(shí)間序列分割及趨勢(shì)一致性衡量法，得到所述時(shí)間序列數(shù)據(jù)中的可疑限電異常數(shù)據(jù)區(qū)段；
6、對(duì)所述可疑限電異常數(shù)據(jù)區(qū)段，標(biāo)記出實(shí)測(cè)功率呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段，并對(duì)實(shí)測(cè)功率時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行額定功率區(qū)段識(shí)別標(biāo)記；
7、將額定功率區(qū)段與呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段進(jìn)行匹配，判斷額定功率區(qū)段的結(jié)束點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段的起始點(diǎn)之間的間距是否小于端點(diǎn)間距；
8、若滿足判斷條件，則將呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段標(biāo)記為風(fēng)電機(jī)組切出停機(jī)事件數(shù)據(jù)，并修正可疑限電異常數(shù)據(jù)區(qū)段。
9、作為本專利技術(shù)所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：時(shí)間序列分割及趨勢(shì)一致性衡量法包括：
10、對(duì)風(fēng)電場(chǎng)全場(chǎng)實(shí)測(cè)風(fēng)速時(shí)間序列數(shù)據(jù)和全場(chǎng)實(shí)測(cè)功率時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到歸一化的全場(chǎng)實(shí)測(cè)風(fēng)速時(shí)間序列數(shù)據(jù)與歸一化的全場(chǎng)實(shí)測(cè)功率時(shí)間序列數(shù)據(jù)；
11、計(jì)算歸一化的全場(chǎng)實(shí)測(cè)風(fēng)速時(shí)間序列數(shù)據(jù)與歸一化的全場(chǎng)實(shí)測(cè)功率時(shí)間序列數(shù)據(jù)在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的差值。
12、作為本專利技術(shù)所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：還包括：
13、將差值符號(hào)變化的位置標(biāo)記為交錯(cuò)點(diǎn)，利用交錯(cuò)點(diǎn)對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)段劃分；
14、計(jì)算歸一化的全場(chǎng)實(shí)測(cè)風(fēng)速時(shí)間序列數(shù)據(jù)與歸一化的全場(chǎng)實(shí)測(cè)功率時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相關(guān)性系數(shù)；
15、若區(qū)段相關(guān)性系數(shù)小于相關(guān)性閾值，則將該區(qū)段標(biāo)記為可疑限電區(qū)段。
16、作為本專利技術(shù)所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：標(biāo)記出實(shí)測(cè)功率呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段包括：
17、遍歷風(fēng)電場(chǎng)全場(chǎng)實(shí)測(cè)功率時(shí)間序列，將小于低出力閾值的點(diǎn)進(jìn)行第一標(biāo)記，不滿足的進(jìn)行第二標(biāo)記；
18、將連續(xù)的第一標(biāo)記的點(diǎn)視為低出力恒定區(qū)段，并記錄低出力恒定區(qū)段的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)。
19、作為本專利技術(shù)所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：還包括：
20、將每個(gè)低出力恒定區(qū)段的起始點(diǎn)設(shè)為尋找陡降段的起始點(diǎn)，設(shè)定相應(yīng)的步長(zhǎng)及窗口長(zhǎng)度，從起始點(diǎn)向前遍歷數(shù)據(jù)，對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)段進(jìn)行線性擬合，并計(jì)算數(shù)據(jù)段的斜率；
21、將數(shù)據(jù)段的斜率與斜率閾值進(jìn)行比較，若斜率小于斜率閾值，則為陡降段，并返回對(duì)應(yīng)的呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段；
22、若遍歷到窗口長(zhǎng)度沒(méi)有陡降段，則結(jié)束尋找。
23、作為本專利技術(shù)所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：對(duì)實(shí)測(cè)功率時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行額定功率區(qū)段識(shí)別標(biāo)記包括：
24、遍歷風(fēng)電場(chǎng)全場(chǎng)實(shí)測(cè)功率時(shí)間序列，將滿足額定功率范圍的點(diǎn)進(jìn)行第一標(biāo)記，不滿足的點(diǎn)進(jìn)行第二標(biāo)記；
25、將連續(xù)的第一標(biāo)記的點(diǎn)視為額定功率區(qū)段，記錄額定功率區(qū)段的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)。
26、作為本專利技術(shù)所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法的一種優(yōu)選方案，其中：將額定功率區(qū)段與呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段進(jìn)行匹配包括：
27、根據(jù)每個(gè)額定功率區(qū)段和呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段的起始點(diǎn)大小標(biāo)記每個(gè)額定功率區(qū)段和呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段的序號(hào)；
28、對(duì)每個(gè)額定功率區(qū)段，從額定功率結(jié)束點(diǎn)開始，尋找在序號(hào)大于當(dāng)前額定功率區(qū)段序號(hào)的呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段中序號(hào)最小的數(shù)據(jù)區(qū)段；
29、判斷額定功率區(qū)段的結(jié)束點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段的起始點(diǎn)之間的間距是否小于端點(diǎn)間距；
30、若小于，則將呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段標(biāo)記為風(fēng)電機(jī)組切出停機(jī)事件數(shù)據(jù)，并修正可疑限電異常數(shù)據(jù)區(qū)段。
31、第二方面，本專利技術(shù)提供了一種海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)，包括：
32、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取實(shí)測(cè)風(fēng)速和功率的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，結(jié)合時(shí)間序列分割及趨勢(shì)一致性衡量法，得到所述時(shí)間序列數(shù)據(jù)中的可疑限電異常數(shù)據(jù)區(qū)段；
33、識(shí)別標(biāo)記模塊，用于對(duì)所述可疑限電異常數(shù)據(jù)區(qū)段，標(biāo)記出實(shí)測(cè)功率呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段，并對(duì)實(shí)測(cè)功率時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行額定功率區(qū)段識(shí)別標(biāo)記；
34、匹配模塊，用于將額定功率區(qū)段與呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段進(jìn)行匹配，判斷額定功率區(qū)段的結(jié)束點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段的起始點(diǎn)之間的間距是否小于端點(diǎn)間距；
35、判斷模塊，用于若滿足判斷條件，則將呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段標(biāo)記為風(fēng)電機(jī)組切出停機(jī)事件數(shù)據(jù)，并修正可疑限電異常數(shù)據(jù)區(qū)段。
36、第三方面，本專利技術(shù)提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括：
37、存儲(chǔ)器和處理器；
38、所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法的步驟。
39、第四方面，本專利技術(shù)提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法的步驟。
40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)通過(guò)結(jié)合基于交錯(cuò)點(diǎn)的時(shí)間序列分割及趨勢(shì)一致性衡量方法，能夠更準(zhǔn)確地識(shí)別出全場(chǎng)時(shí)間序列中的可疑限電異常數(shù)據(jù)區(qū)段，從而提高數(shù)據(jù)預(yù)處理的準(zhǔn)確性，在剔除風(fēng)電風(fēng)速-功率異常數(shù)據(jù)的同時(shí)，保留極端天氣下的切出停機(jī)事件數(shù)據(jù)，這對(duì)于構(gòu)建極端天氣下的海上風(fēng)電出力損失模型至關(guān)重要。本專利技術(shù)采用連通域法和斜率法對(duì)陡降段-低出力恒定區(qū)段的及額定功率區(qū)段進(jìn)行識(shí)別標(biāo)記，提高了限電異本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，時(shí)間序列分割及趨勢(shì)一致性衡量法包括：
3.如權(quán)利要求2所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，還包括：
4.如權(quán)利要求2或3所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，標(biāo)記出實(shí)測(cè)功率呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段包括：
5.如權(quán)利要求4所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，還包括：
6.如權(quán)利要求5所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，對(duì)實(shí)測(cè)功率時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行額定功率區(qū)段識(shí)別標(biāo)記包括：
7.如權(quán)利要求6所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，將額定功率區(qū)段與呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段進(jìn)行匹配包括：
8.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1-7任一所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括：
9.一種電子設(shè)備，包括：
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，時(shí)間序列分割及趨勢(shì)一致性衡量法包括：
3.如權(quán)利要求2所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，還包括：
4.如權(quán)利要求2或3所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，標(biāo)記出實(shí)測(cè)功率呈第一形態(tài)的數(shù)據(jù)區(qū)段包括：
5.如權(quán)利要求4所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功率數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在于，還包括：
6.如權(quán)利要求5所述的海上風(fēng)電風(fēng)速-功...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃東晨，廖輝，韋偉，蔣亦凡，熊歡，魏莉青，曾藝博，鄧凱為，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)電南瑞科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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