[发明专利]判定异常风速数据的方法和装置

说明书

提供了一种判定异常风速数据的方法和装置，所述方法包括：按预定时间间隔获得预定时间段内的历史风速数据，并计算相邻时间点的历史风速数据之间的第一差分值；分别对历史风速数据和第一差分值进行分段，并统计历史风速数据在各个风速段内的各个差分段内分布的数量；按所述预定时间间隔获得预定数量的待测风速数据，并计算相邻时间点的待测风速数据之间的第二差分值；计算针对所有待测风速数据计算出的第二差分值的绝对值的平均值；基于历史风速数据在与每个待测风速数据相应的每个风速段内的各个差分段内分布的数量，计算差分阈值；如果计算出的平均值大于所述差分阈值，则判定所述预定数量的待测风速数据为异常风速数据。

技术领域

本发明涉及与风相关的领域，具体地说，涉及一种利用历史风速数据来判定待测风速数据是否为异常数据的方法和装置。

背景技术

随着风力发电的大规模发展，风力发电也逐渐成为重要的能源角色，风电总的装机容量也越来越大。而我们对于风的理解随着风电的发展也越来越深入。在风电相关的领域，气象领域，以及其他和风相关的领域，需要对传感器采集得到的风速数据进行即时监测。因此，我们经常需要在实时测量风速的过程中能够及时发现风速测量数据是否发生了异常。

在实际判定过程中，有一些特殊的异常值可以很容易被判断出来，比如说测量得到的风速为负数，或者为一个不可能的非常大的数(大于30m/s)。但是还有一些时候异常值的判断并不是一件容易的事情。因为风速是时刻在变化的，其数值一直在随机上下波动，某个时刻变大或者变小都有可能是正常现象，并不能直接判定为异常。因此，我们很难认定一个在正常取值范围内的风速数据是真实的波动，还是因为仪器误差、网络传输等问题造成的异常值。

在现实中很少有对风速异常值监测方法的深入研究，一般情况下也只是对于特别明显的异常值进行判断，并不涉及对不明显的异常情况进行判断。

因此，需要一种能够准确地判定测量得到的风速数据(尤其是不明显异常的风速数据)是否为异常风速数据的方法和装置。

发明内容

本发明的目的在于至少解决上述技术问题，并至少提供下述优点。

根据本发明的一方面，提供一种用于判定异常风速数据的方法，包括：按预定时间间隔获得预定时间段内的历史风速数据；针对所有历史风速数据，计算相邻时间点的历史风速数据之间的第一差分值；分别对历史风速数据和第一差分值进行分段，并统计历史风速数据在各个风速段内的各个差分段内分布的数量；按所述预定时间间隔获得预定数量的待测风速数据；针对所有待测风速数据，计算相邻时间点的待测风速数据之间的第二差分值；计算针对所有待测风速数据计算出的第二差分值的绝对值的平均值；基于历史风速数据在与每个待测风速数据相应的每个风速段内的各个差分段内分布的数量，计算差分阈值；如果计算出的平均值大于所述差分阈值，则判定所述预定数量的待测风速数据为异常风速数据。

分别对历史风速数据和第一差分值进行分段的步骤可包括：按第一预定步长对历史风速数据进行分段；按第二预定步长对第一差分值进行分段，其中，第一预定步长和第二预定步长不同或相同。

第一预定步长和第二预定步长可根据历史风速数据的数据量来确定。

可通过二维直方图来统计历史风速数据在各个风速段内的各个差分段内分布的数量。

所述方法还可包括：根据判定异常风速数据的实际情况来调整所述预定数量，其中，当发生将正常风速数据判定为异常风速数据的情况的概率大于第一预定阈值时，增大所述预定数量，其中，当发生将异常风速数据判定为正常风速数据的情况的概率大于第二预定阈值时，减小所述预定数量。

计算差分取值范围的步骤可包括：针对与每个待测风速数据相应的每个风速段，基于历史风速数据在该风速段内的各个差分段内分布的数量，计算累积概率分布为一特定值的第三差分值；计算与各个待测风速数据相应的各个风速段的第三差分值的平均值作为所述差分阈值。