[发明专利]一种组合型风电场数据清洗方法

权利要求书

1.一种组合型风电场数据清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：采集风电原始数据，并采用加权最小二乘法拟合出风速-功率散点图中心线曲线f(v₀)；

步骤S2：考虑主要影响因素下的仿射算术得出风速变化范围；

步骤S3：通过考虑风力发电物理特性的函数映射关系得出功率值的分散区间范围，并求得功率分散区间范围的包络线，以包络线为范围判断并剔除异常数据点；

步骤S4：针对剩余数据集按风速进行区间划分；

步骤S5：遍历所有区间，取四分位内限进一步剔除剩余异常数据，将将清洗后的数据区间进行组合得到干净的风速-功率数据集。

2.根据权利要求1所述的一种组合型风电场数据清洗方法，其特征在于，步骤S2具体为：将风速预报误差和地形差异作为噪声元，得到风速的仿射区间如下：

式中，v₀为预报风速，ε₁、ε₂为预报风速和地形差异引入的噪声元，x₁、x₂为相应噪声元的系数。

3.根据权利要求2所述的一种组合型风电场数据清洗方法，其特征在于，噪声元系数ε₁为预报风速和实测风速的标准差，噪声元系数ε₂为每台机组的平均风速与整个风电场的年平均风速的标准差。

4.根据权利要求1所述的一种组合型风电场数据清洗方法，其特征在于，步骤S3具体为：

步骤S31：以风电场输入风速范围为自变量，建立风速-功率的仿射函数，其中风电功率表示为：

式中，为风电场输出功率的分散区间范围；

步骤S32：基于泰勒展开对函数进行运算：

式中，ε₃为影响风速误差的其他因素和泰勒展开时原有噪声元的高次项；

步骤S33：整理后得到功率的仿射中心值和分散区间范围，将其边缘相连，得到上下两条有关风速-功率的包络线，包围的区域为一条带状区域，区域外的数据点认为是不符合风力发电物理特性的数据点，即异常点，剔除异常点。

5.根据权利要求1所述的一种组合型风电场数据清洗方法，其特征在于，步骤S4具体为：将剩余数据集中的数据以0.5个单位的风速进行划分，分成40个区间，每个区间内的数据按照功率的升序进行排列。

6.根据权利要求1所述的一种组合型风电场数据清洗方法，其特征在于，步骤S5具体包括以下步骤：

步骤S51：针对每个区间，将功率升序的剩余数据集平均划分为四部分，其中Q₁为下四分位数，Q₂为中位数，Q₃为上四分位数；通过四分位数求得四分位数间距I_QR，即上四分位数与下四分位数之差：

I_QR＝Q₃-Q₁；

步骤S52：令四分位内限为：

[F₁,F_u]＝[Q₁-1.5I_QR,Q₃+1.5I_QR]；

将超出上述内限的数据剔除；

步骤S53：将所有区间均通过步骤S51-步骤S52的处理，将处理后的区间组合起来，得到清洗后的风速-功率数据集。