CN117235414A - 一种测风数据处理方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于测风数据处理技术领域，具体涉及一种测风数据处理方法、装置、设备及介质。本发明测风数据处理方法，将待处理的测风数据，以数据点的形式在预先构建的二维坐标系中进行表示；其中，所述二维坐标系中预先构建有线性回归方程y＝a+bx，以及三次方程y＝px3和x＝qy3；所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点，形成叶型区域；判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理，在尽量尊重原始数据的基础上，实现对测风数据的合理化处理，数据处理方法客观、便捷。
Description
技术领域
本发明属于测风数据处理技术领域，具体涉及一种测风数据处理方法、装置、设备及介质。
背景技术
绿色发展与高效发展将成为能源体系建设的未来方向。在当前绿电技术中，风电是其中最重要的技术之一。在风电技术中，风能资源数据的准确性关系到项目收益，对整个项目至关重要。风电场测风是风能资源数据收集的重要途经之一。由于测风设备长期暴露于野外，难免出现数据错误、设备损毁等问题。这就要求对测风数据进行处理。处理方式方法是否恰当将大大影响风能资源评估的准确程度。
现有的测风数据处理多是基于经验对测风数据进行修正，但是上述方法具有较强的主观性，得到的结果不够精确，往往偏离真实的数据。
发明内容
本发明的目的在于提供提供一种测风数据处理方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中测风数据处理多是基于经验对测风数据进行修正，但是上述方法具有较强的主观性，得到的结果不够精确，往往偏离真实真实数据的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明第一方面，提供了一种测风数据处理方法，包括如下步骤：
获取待处理的测风数据；
将所述待处理的测风数据，以数据点的形式在预先构建的二维坐标系中进行表示；其中，所述二维坐标系中预先构建有线性回归方程y＝a+bx，以及三次方程y＝px3和x＝qy3；所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点，形成叶型区域；
判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理。
进一步的，所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点的步骤中，所述m的取值为测风数据中风速的最大值。
进一步的，所述线性回归方程y＝a+bx的参数a和b按照如下方法确定：
获取多个正确的测风数据；
将所述正确的测风数据两两分组，分别利用每组正确的测风数据求取一组参数a和b；
根据求取的多组所述参数a和b，确定最终的参数a和b。
进一步的，所述三次方程y＝px3和x＝qy3的参数p和q按照下述方式确定：
根据所述线性回归方程y＝a+bx，确定所述(m，a+mb)点的具体坐标值；
将确定的所述(m，a+mb)点的具体坐标值，分别代入所述三次方程y＝px3和x＝qy3中，计算得到参数p和q具体值。
进一步的，判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理，包括：
当所述待处理的测风数据位于所述叶型区域内部时，确定所述待处理的测风数据为合理数据；
当所述待处理的测风数据位于所述叶型区域外部时，确定所述待处理的测风数据为非合理数据，对所述非合理数据进行修正，使所述非合理数据落入所述叶型区域内部。
进一步的，对所述非合理数据进行修正，使所述非合理数据落入所述叶型区域内部，包括：
确定所述非合理数据前、后时间点的数据，确定所述非合理数据需要修正的部分；
根据合理数据对所述非合理数据需要修正的部分进行修正，使非合理数据落入所述叶型区域内部。
进一步的，根据求取的多组所述参数a和b，确定最终的参数a和b，包括：
分别将多组所述参数a和b中的a数据和b数据求取平均值，将所述平均值作为最终的参数a和b。
本发明第二方面，提供了一种测风数据处理装置，包括：
数据获取模块，用于获取待处理的测风数据
数据表示模块，用于将所述待处理的测风数据，以数据点的形式在预先构建的二维坐标系中进行表示；其中，所述二维坐标系中预先构建有线性回归方程y＝a+bx，以及三次方程y＝px3和x＝qy3；所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点，形成叶型区域；
判断处理模块，用于判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理。
本发明第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如上述的测风数据处理方法。
本发明第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如上述的测风数据处理方法。
与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：
本发明提供的一种测风数据处理方法，将待处理的测风数据，以数据点的形式在预先构建的二维坐标系中进行表示；其中，所述二维坐标系中预先构建有线性回归方程y＝a+bx，以及三次方程y＝px3和x＝qy3；所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点，形成叶型区域；判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理，在尽量尊重原始数据的基础上，实现对测风数据的合理化处理，数据处理方法客观、便捷。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一种测风数据处理方法的流程图；
图2为本发明实施例中存在不合理数据的实测风速数据相关散点示意图；
图3本发明实施例中修正后的数据散点示意图；
图4为本发明实施例一种测风数据处理装置的结构框图；
图5为本发明实施例一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
实施例1
本发明实施例提供了一种测风数据处理方法，通过相邻层高风速数据线性相关和一元三次曲线判断锁定不合理数据，并在尽量尊重原始数据的基础上，实现了对测风数据的合理化处理。
如图1所示，一种测风数据处理方法，包括如下步骤：
S1、获取待处理的测风数据。
需要说明的是，本方案中所获取的待处理的测风数据是不同高度风速相关的数据。
S2、将所述待处理的测风数据，以数据点的形式在预先构建的二维坐标系中进行表示；其中，所述二维坐标系中预先构建有线性回归方程y＝a+bx，以及三次方程y＝px3和x＝qy3；所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点，形成叶型区域。
需要说明的是，上述方案中，假设在XY平面上，相邻高度风速组成的所有(x，y)点均落在一个由三次曲线y＝px3和x＝qy3组成的“叶形”范围内。对于在“叶形”范围内的数据，本发明认为是合理的，无需修正，对于在“叶形”范围外的数据，本发明认为是不合理的，需要修正。对于“叶形”范围的获取，是通过求得一元三次方程y＝px3和x＝qy3实现。
作为一个示例，(0，0)点以及(m，a+mb)点分别作为叶型区域的两个端点，一元三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系上表示为两条曲线，这两条曲线在(0，0)点以及(m，a+mb)点处相交，则(0，0)点以及(m，a+mb)点之间的两段曲线和(0，0)点以及(m，a+mb)点，共同组成叶型区域。
具体的，所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点的步骤中，所述m的取值为测风数据中风速的最大值。
作为一种具体的示例，基于风速数据一般处于0m/s～40m/s之间，因此，本发明假设y＝px3和x＝qy3两个方程均经过点(0，0)，且当x或y等于40时，y或x值与线性回归方程计算结果相同。即，假设线性回归方程为y＝a+bx，则y＝px3和x＝qy3均通过点(40，a+40b)。
具体的，所述线性回归方程y＝a+bx的参数a和b按照如下方法确定：
获取多个正确的测风数据；
将所述正确的测风数据两两分组，分别利用每组正确的测风数据求取一组参数a和b；
根据求取的多组所述参数a和b，确定最终的参数a和b。
具体的，所述三次方程y＝px3和x＝qy3的参数p和q按照下述方式确定：
根据所述线性回归方程y＝a+bx，确定所述(m，a+mb)点的具体坐标值；
将确定的所述(m，a+mb)点的具体坐标值，分别代入所述三次方程y＝px3和x＝qy3中，计算得到参数p和q具体值。
具体的，根据求取的多组所述参数a和b，确定最终的参数a和b，包括：
分别将多组所述参数a和b中的a数据和b数据求取平均值，将所述平均值作为最终的参数a和b。
S3、判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理。
具体的，判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理，包括：
当所述待处理的测风数据位于所述叶型区域内部时，确定所述待处理的测风数据为合理数据；
当所述待处理的测风数据位于所述叶型区域外部时，确定所述待处理的测风数据为非合理数据，对所述非合理数据进行修正，使所述非合理数据落入所述叶型区域内部。
具体的，对所述非合理数据进行修正，使所述非合理数据落入所述叶型区域内部，包括：
确定所述非合理数据前、后时间点的数据，确定所述非合理数据需要修正的部分；
根据合理数据对所述非合理数据需要修正的部分进行修正，使非合理数据落入所述叶型区域内部。
上述方案中，对于判定为不合理的数据，可以通过对比前后时间点数据，或通过线性回归方程互相推导获取偏离较大的数据等方法，判断是“x”还是“y”数据存在问题。对于判定存在问题的数据，为尽量减少实测数据修正量，本发明通过一元三次方程和判定为无问题的数据推导出被判定为存在问题的数据的推导数据，并替换问题数据。由此完成实测不合理数据的合理化处理。不断重复上述过程，直到完成所有实测不合理数据的处理工作。
作为示例，通过对比前后时间点数据，判断不合理数据的需要修改的部分，例如，通过前一个时间点的数据和后一个时间点的数据判断不合理数据发生突变的部分，作为需要修改的部分。
或者也可以将不合理数据的x、y值分别代入线性回归方程，判断得到的两组值，从而确定异常的部分。
本发明实施例提供的测风数据处理方法，利用：相邻高度风速线性相关，测风数据线性回归方程计算，X轴/Y轴一元三次方程计算，测风数据合理性判断，测风数据修正等环节。通过相邻高度风速线性相关，发现不合理风速数据；通过测风数据线性回归方程y＝a+bx计算X轴/Y轴一元三次方程共同经过点(0，0)和(40，a+40b)，进一步计算三次方程y＝px3和x＝qy3中的p、q参数；最后用三次方程y＝px3和x＝qy3判断并实现测风数据修正。
实施例2
如图4所示，基于与上述实施例的同一发明构思，本发明还提供了一种测风数据处理装置，包括：
数据获取模块，用于获取待处理的测风数据
数据表示模块，用于将所述待处理的测风数据，以数据点的形式在预先构建的二维坐标系中进行表示；其中，所述二维坐标系中预先构建有线性回归方程y＝a+bx，以及三次方程y＝px3和x＝qy3；所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点，形成叶型区域；
判断处理模块，用于判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理。
实施例3
如图5所示，本发明还提供一种用于实现一种测风数据处理方法的电子设备100；
电子设备100包括存储器101、至少一个处理器102、存储在存储器101中并可在至少一个处理器102上运行的计算机程序103及至少一条通讯总线104。
存储器101可用于存储计算机程序103，处理器102通过运行或执行存储在存储器101内的计算机程序，以及调用存储在存储器101内的数据，实现实施例1一种测风数据处理方法步骤。
存储器101可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备100的使用所创建的数据(比如音频数据)等。此外，存储器101可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
至少一个处理器102可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器102可以是微处理器或者该处理器102也可以是任何常规的处理器等，处理器102是电子设备100的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备100的各个部分。
电子设备100中的存储器101存储多个指令以实现一种测风数据处理方法，处理器102可执行多个指令从而实现：
获取待处理的测风数据
将所述待处理的测风数据，以数据点的形式在预先构建的二维坐标系中进行表示；其中，所述二维坐标系中预先构建有线性回归方程y＝a+bx，以及三次方程y＝px3和x＝qy3；所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点，形成叶型区域；
判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理。
实施例4
电子设备100集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器及只读存储器(ROM，Read-Only Memory)。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种测风数据处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取待处理的测风数据；
将所述待处理的测风数据，以数据点的形式在预先构建的二维坐标系中进行表示；其中，所述二维坐标系中预先构建有线性回归方程y＝a+bx，以及三次方程y＝px3和x＝qy3；所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点，形成叶型区域；
判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理。
2.根据权利要求1所述的测风数据处理方法，其特征在于，所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点的步骤中，所述m的取值为测风数据中风速的最大值。
3.根据权利要求1所述的测风数据处理方法，其特征在于，所述线性回归方程y＝a+bx的参数a和b按照如下方法确定：
获取多个正确的测风数据；
将所述正确的测风数据两两分组，分别利用每组正确的测风数据求取一组参数a和b；
根据求取的多组所述参数a和b，确定最终的参数a和b。
4.根据权利要求1所述的测风数据处理方法，其特征在于，所述三次方程y＝px3和x＝qy3的参数p和q按照下述方式确定：
根据所述线性回归方程y＝a+bx，确定所述(m，a+mb)点的具体坐标值；
将确定的所述(m，a+mb)点的具体坐标值，分别代入所述三次方程y＝px3和x＝qy3中，计算得到参数p和q具体值。
5.根据权利要求1所述的测风数据处理方法，其特征在于，判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理，包括：
当所述待处理的测风数据位于所述叶型区域内部时，确定所述待处理的测风数据为合理数据；
当所述待处理的测风数据位于所述叶型区域外部时，确定所述待处理的测风数据为非合理数据，对所述非合理数据进行修正，使所述非合理数据落入所述叶型区域内部。
6.根据权利要求5所述的测风数据处理方法，其特征在于，对所述非合理数据进行修正，使所述非合理数据落入所述叶型区域内部，包括：
确定所述非合理数据前、后时间点的数据，确定所述非合理数据需要修正的部分；
根据合理数据对所述非合理数据需要修正的部分进行修正，使非合理数据落入所述叶型区域内部。
7.根据权利要求3所述的测风数据处理方法，其特征在于，根据求取的多组所述参数a和b，确定最终的参数a和b，包括：
分别将多组所述参数a和b中的a数据和b数据求取平均值，将所述平均值作为最终的参数a和b。
8.一种测风数据处理装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取待处理的测风数据
数据表示模块，用于将所述待处理的测风数据，以数据点的形式在预先构建的二维坐标系中进行表示；其中，所述二维坐标系中预先构建有线性回归方程y＝a+bx，以及三次方程y＝px3和x＝qy3；所述线性回归方程y＝a+bx、三次方程y＝px3和x＝qy3在二维坐标系中相交于(0，0)点以及(m，a+mb)点，形成叶型区域；
判断处理模块，用于判断所述待处理的测风数据在二维坐标系中与所述叶型区域的相对位置，根据所述相对位置进行测风数据处理。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至7中任意一项所述的测风数据处理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的测风数据处理方法。
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