[发明专利]一种基于置信等效功率曲线带的风电建模及性能评估方法

摘要

本发明涉及风电数据处理领域，具体涉及一种基于置信等效功率曲线带的风电建模及性能评估方法，包括：对异常数据样本进行初筛剔除；将风速分为三个区域，采用核密度估计法统计每个区域内风速、功率概率分布情况，得到每个区域的Copula函数；采用最大似然估计法得到对应区域的置信等效功率边界模型；采用分段三次Hermite插值法重构缺失数据，完成原始数据样本的清洗；将置信度带宽比的均值作为模型性能评价指标，采用d折交叉验证的方法对不同区域上下边界模型进行验证，当指标基本稳定在某一定值时，确立不同区域的上下边界模型；采用滚动时间窗方法更新数据，以置信度带宽比的偏离度作为触发条件，超出一定阈值时进行上下边界模型更新。

主权项

一种基于置信等效功率曲线带的风电建模及性能评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：根据风机运行机理将风机运行分为五个不同的阶段，包括切入阶段、最大风能跟踪阶段、过渡阶段、额定功率阶段和切出阶段，基于风机阶段运行参量统计特征，对不同阶段的异常数据样本进行初筛剔除；步骤2：根据风机运行阶段，将风速分为三个区域，分别为区域I、П、Ш，结合步骤1进行异常数据初筛后得到的数据，采用核密度估计法统计每个区域内风速、功率概率分布情况，得到风速‑功率的联合概率分布模型，分析其联合分布特性，得到每个区域对应的Copula函数；步骤3：结合步骤2所得到的每个区域对应的Copula函数，采用半参数法，确定风速‑功率联合分布函数，给定风速累积概率分布取值，得到功率累计概率分布取值的条件概率分布函数，建立每个区域的理论等效功率曲线的置信水平，采用最大似然估计法求出风速、功率的累积概率分布函数，进而得到对应区域的置信等效功率边界模型；步骤4：基于步骤3得到的所述风速‑功率数据上下边界模型对原始数据样本进行数据剔除，采用分段三次Hermite插值法重构缺失数据，完成原始数据样本的清洗；步骤5：采用置信度带宽比作为数据清洗质量指标，对区域I、П、Ш，分别采用核密度估计法统计并对比其数据清洗前后的概率分布特性；步骤6：将置信度带宽比的均值作为模型性能评价指标，采用3折交叉验证的方法分别对区域I、П、Ш的上下边界模型进行验证，当指标稳定在某一定值时，确立区域I、П、Ш的上下边界模型；步骤7：采用滚动时间窗方法更新数据，并计算区域I、П、Ш时间窗间隔对应的置信度带宽比，以置信度带宽比的偏离度作为触发条件，超出一定阈值时进行区域I、П、Ш上下边界模型更新，重复步骤1‑7。