风力发电机组的数据异常检测方法和装置与流程

技术特征：
1.一种风力发电机组的数据异常检测方法，其特征在于，所述数据异常检测方法包括：获取风力发电机组在预定时间段内的趋势变化数据；对所获取的趋势变化数据进行横向检测和纵向检测，其中，横向检测用于确定趋势变化数据是否存在持续异常，纵向检测用于确定趋势变化数据是否发生瞬时突变；基于横向检测和纵向检测的检测结果，确定风力发电机组是否存在数据异常。2.根据权利要求1所述的数据异常检测方法，其特征在于，获取风力发电机组在预定时间段内的趋势变化数据的步骤包括：获取风力发电机组的瞬时数据，确定所获取的瞬时数据在每个统计周期的统计值，并将在预定时间段内所确定的各统计值确定为趋势变化数据，其中，所述预定时间段包括多个统计周期，所述统计周期的时长与风力发电机组所处的风电场的数据采集与监视控制系统的数据采集周期的时长一致。3.根据权利要求2所述的数据异常检测方法，其特征在于，通过以下方式确定所获取的瞬时数据在任一统计周期的统计值：确定所获取的瞬时数据的个数是否达到计数个数，其中，所述计数个数根据所述任一统计周期的时长和瞬时数据的采样周期的时长来确定；如果所获取的瞬时数据的个数达到计数个数，则基于所述个数的瞬时数据来确定瞬时数据在所述任一统计周期的统计值。4.根据权利要求2或3所述的数据异常检测方法，其特征在于，瞬时数据在任一统计周期的统计值包括在所述任一统计周期内所获取的各瞬时数据的平均值，或者在所述任一统计周期内所获取的各瞬时数据中的最大值。5.根据权利要求2所述的数据异常检测方法，其特征在于，所述数据异常检测方法还包括，对所获取的瞬时数据进行如下预处理：将所获取的瞬时数据的数值与数据额定值进行比较；如果所获取的瞬时数据的数值不大于数据额定值，则保持瞬时数据的数值不变；如果所获取的瞬时数据的数值大于数据额定值，则用数据额定值替换瞬时数据的数值，其中，基于预处理后的瞬时数据来确定所述统计值。6.根据权利要求1所述的数据异常检测方法，其特征在于，对所获取的趋势变化数据进行横向检测和纵向检测的步骤包括：确定所获取的趋势变化数据的横向趋势指数，所述横向趋势指数用于表征趋势变化数据中的异常数据的波动持续时长，确定所获取的趋势变化数据的纵向趋势指数，所述纵向趋势指数用于表征趋势变化数据的波动变化速率，其中，基于所确定的横向趋势指数和纵向趋势指数来确定风力发电机组是否存在数据异常。7.根据权利要求6所述的数据异常检测方法，其特征在于，确定所获取的趋势变化数据的横向趋势指数的步骤包括：按照时间顺序依次针对在所述预定时间段内的趋势变化数据中的每相邻的第一趋势
变化数据和第二趋势变化数据执行以下步骤：将第一趋势变化数据的数值与设定阈值进行比较，如果第一趋势变化数据的数值不小于设定阈值，则不进行计数统计，如果第一趋势变化数据的数值小于设定阈值，则将第二趋势变化数据的数值与设定阈值进行比较，如果第二趋势变化数据的数值小于设定阈值，则将计数统计的计数值加一，如果第二趋势变化数据的数值不小于设定阈值，则停止计数统计，并将当前的计数值与存储的计数值进行比较，如果当前的计数值大于存储的计数值，则用当前的计数值更新存储的计数值，如果当前的计数值不大于存储的计数值，则不更新存储的计数值；将存储的最终计数值确定为趋势变化数据的横向趋势指数。8.根据权利要求6所述的数据异常检测方法，其特征在于，确定所获取的趋势变化数据的纵向趋势指数的步骤包括：确定在所述预定时间段内的趋势变化数据的最小值和最大值，将所确定的最小值作为数值范围的第一端点值，将所确定的最大值作为数值范围的第二端点值，对所述数值范围进行等分，获得多个数值区间；确定在所述预定时间段内的各趋势变化数据所属的数值区间；获取靠近第一端点值的第一数量的数值区间内包含的趋势变化数据的第一个数；获取靠近第二端点值的第二数量的数值区间内包含的趋势变化数据的第二个数；计算第一个数与第二个数的和值，并计算所述和值与在所述预定时间段内的趋势变化数据的总个数的比值，将所述比值确定为趋势变化数据的纵向趋势指数。9.根据权利要求6所述的数据异常检测方法，其特征在于，基于横向检测和纵向检测的检测结果，确定风力发电机组是否存在数据异常的步骤包括：将所确定的横向趋势指数与第一设定值进行比较，并将所确定的纵向趋势指数与第二设定值进行比较；如果所确定的横向趋势指数不小于第一设定值，且所确定的纵向趋势指数不小于第二设定值，则确定风力发电机组存在数据异常；如果所确定的横向趋势指数小于第一设定值，和/或所确定的纵向趋势指数小于第二设定值，则确定风力发电机组不存在数据异常。10.一种风力发电机组的数据异常检测装置，其特征在于，所述数据异常检测装置包括：趋势数据获取模块，获取风力发电机组在预定时间段内的趋势变化数据；数据检测模块，对所获取的趋势变化数据进行横向检测和纵向检测，其中，横向检测用于确定趋势变化数据是否存在持续异常，纵向检测用于确定趋势变化数据是否发生瞬时突变；数据异常识别模块，基于横向检测和纵向检测的检测结果，确定风力发电机组是否存在数据异常。11.根据权利要求10所述的数据异常检测装置，其特征在于，趋势数据获取模块包括：瞬时数据获取子模块，获取风力发电机组的瞬时数据，
统计值确定子模块，确定所获取的瞬时数据在每个统计周期的统计值，并将在预定时间段内所确定的各统计值确定为趋势变化数据，其中，所述预定时间段包括多个统计周期，所述统计周期的时长与风力发电机组所处的风电场的数据采集与监视控制系统的数据采集周期的时长一致。12.根据权利要求11所述的数据异常检测装置，其特征在于，统计值确定子模块通过以下方式确定所获取的瞬时数据在任一统计周期的统计值：确定所获取的瞬时数据的个数是否达到计数个数，其中，所述计数个数根据所述任一统计周期的时长和瞬时数据的采样周期的时长来确定；如果所获取的瞬时数据的个数达到计数个数，则基于所述个数的瞬时数据来确定瞬时数据在所述任一统计周期的统计值。13.根据权利要求11或12所述的数据异常检测装置，其特征在于，瞬时数据在任一统计周期的统计值包括在所述任一统计周期内所获取的各瞬时数据的平均值，或者在所述任一统计周期内所获取的各瞬时数据中的最大值。14.根据权利要求11所述的数据异常检测装置，其特征在于，趋势数据获取模块还包括：数据预处理子模块，对所获取的瞬时数据进行如下预处理：将所获取的瞬时数据的数值与数据额定值进行比较；如果所获取的瞬时数据的数值不大于数据额定值，则保持瞬时数据的数值不变；如果所获取的瞬时数据的数值大于数据额定值，则用数据额定值替换瞬时数据的数值，其中，统计值确定子模块基于预处理后的瞬时数据来确定所述统计值。15.根据权利要求10所述的数据异常检测装置，其特征在于，数据检测模块包括：横向检测子模块，确定所获取的趋势变化数据的横向趋势指数，所述横向趋势指数用于表征趋势变化数据中的异常数据的波动持续时长，纵向检测子模块，确定所获取的趋势变化数据的纵向趋势指数，所述纵向趋势指数用于表征趋势变化数据的波动变化速率，其中，数据异常识别模块基于所确定的横向趋势指数和纵向趋势指数来确定风力发电机组是否存在数据异常。16.根据权利要求15所述的数据异常检测装置，其特征在于，横向检测子模块通过以下方式确定横向趋势指数：按照时间顺序依次针对在所述预定时间段内的趋势变化数据中的每相邻的第一趋势变化数据和第二趋势变化数据执行以下步骤：将第一趋势变化数据的数值与设定阈值进行比较，如果第一趋势变化数据的数值不小于设定阈值，则不进行计数统计，如果第一趋势变化数据的数值小于设定阈值，则将第二趋势变化数据的数值与设定阈值进行比较，如果第二趋势变化数据的数值小于设定阈值，则将计数统计的计数值加一，如果第二趋势变化数据的数值不小于设定阈值，则停止计数统计，并将当前的计数值与存储的计数值进行比较，如果当前的计数值大于存储的计数值，则用当前的计数值更新存储的计数值，
如果当前的计数值不大于存储的计数值，则不更新存储的计数值；将存储的最终计数值确定为趋势变化数据的横向趋势指数。17.根据权利要求15所述的数据异常检测装置，其特征在于，纵向检测子模块通过以下方式确定纵向趋势指数：确定在所述预定时间段内的趋势变化数据的最小值和最大值，将所确定的最小值作为数值范围的第一端点值，将所确定的最大值作为数值范围的第二端点值，对所述数值范围进行等分，获得多个数值区间；确定在所述预定时间段内的各趋势变化数据所属的数值区间；获取靠近第一端点值的第一数量的数值区间内包含的趋势变化数据的第一个数；获取靠近第二端点值的第二数量的数值区间内包含的趋势变化数据的第二个数；计算第一个数与第二个数的和值，并计算所述和值与在所述预定时间段内的趋势变化数据的总个数的比值，将所述比值确定为趋势变化数据的纵向趋势指数。18.根据权利要求15所述的数据异常检测装置，其特征在于，数据异常识别模块将所确定的横向趋势指数与第一设定值进行比较，并将所确定的纵向趋势指数与第二设定值进行比较；如果所确定的横向趋势指数不小于第一设定值，且所确定的纵向趋势指数不小于第二设定值，则确定风力发电机组存在数据异常；如果所确定的横向趋势指数小于第一设定值，和/或所确定的纵向趋势指数小于第二设定值，则确定风力发电机组不存在数据异常。19.一种控制器，其特征在于，包括：处理器；存储器，用于存储计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任意一项所述的风力发电机组的数据异常检测方法。20.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1至9中任意一项所述的风力发电机组的数据异常检测方法。

技术总结
提供一种风力发电机组的数据异常检测方法和装置，所述数据异常检测方法包括：获取风力发电机组在预定时间段内的趋势变化数据；对所获取的趋势变化数据进行横向检测和纵向检测，其中，横向检测用于确定趋势变化数据是否存在持续异常，纵向检测用于确定趋势变化数据是否发生瞬时突变；基于横向检测和纵向检测的检测结果，确定风力发电机组是否存在数据异常。采用上述风力发电机组的数据异常检测方法和装置，不仅可以有效减少数据的计算量，还可以提高数据统计的精度。以提高数据统计的精度。以提高数据统计的精度。


技术研发人员：马磊
受保护的技术使用者：北京金风科创风电设备有限公司
技术研发日：2020.03.16
技术公布日：2021/9/16