[發(fā)明專(zhuān)利]風(fēng)電場(chǎng)短時(shí)風(fēng)速預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010585999.2
• 申請(qǐng)日: 2010-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102542133A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張巍;王偉民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 分類(lèi)號(hào): G06F19/00;G06N3/02
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

1.一種風(fēng)電場(chǎng)短時(shí)風(fēng)速預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

步驟一、采集初始風(fēng)速數(shù)據(jù)；

步驟二、采用多孔小波變換將所述初始風(fēng)速數(shù)據(jù)分解為初始低頻風(fēng)速數(shù)據(jù)和初始高頻風(fēng)速數(shù)據(jù)；

步驟三、利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立高頻風(fēng)速預(yù)測(cè)模型，將所述初始高頻風(fēng)速數(shù)據(jù)輸入所述高頻風(fēng)速預(yù)測(cè)模型，計(jì)算得到預(yù)測(cè)高頻風(fēng)速數(shù)據(jù)；

步驟四、利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立低頻風(fēng)速預(yù)測(cè)模型，將所述初始低頻風(fēng)速數(shù)據(jù)輸入所述低頻風(fēng)速預(yù)測(cè)模型，計(jì)算得到預(yù)測(cè)低頻風(fēng)速數(shù)據(jù)；及

步驟五、采用多孔小波逆變換法將所述預(yù)測(cè)高頻風(fēng)速數(shù)據(jù)和所述預(yù)測(cè)低頻風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，獲得風(fēng)速預(yù)測(cè)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電場(chǎng)短時(shí)風(fēng)速預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟二中采用如下公式得到初始低頻風(fēng)速數(shù)據(jù)和初始高頻風(fēng)速數(shù)據(jù)：

設(shè)初始風(fēng)速數(shù)據(jù)的風(fēng)速序列為X₀＝{x₁，x_t，…x_t-1}，其中，x_t是t時(shí)刻的風(fēng)速數(shù)據(jù)；

則初始低頻風(fēng)速的風(fēng)速序列為X₁＝X₀*H，且

初始高頻風(fēng)速的風(fēng)速序列為D＝X₀-X₁；

其中H為低頻濾波器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電場(chǎng)短時(shí)風(fēng)速預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟三為：

(1)、將步驟二得到的初始高頻風(fēng)速的風(fēng)速序列D作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)通過(guò)隱含層節(jié)點(diǎn)作用于輸出層節(jié)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)如下非線(xiàn)形變換，產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)Y_k；

O_j＝f(∑w_i，jD_i)-θ_i；

Y_k＝f(∑T_j，kO_j)-θ_k；

其中，O_j為隱含層節(jié)點(diǎn)j處的輸出值；f(x)＝1/(1+e^-x)；w_i，j為連接輸入層節(jié)點(diǎn)i與隱含層節(jié)點(diǎn)j的權(quán)值，其初始值由系統(tǒng)隨機(jī)給定；θ_i為輸入層節(jié)點(diǎn)i處的閾值，其初始值由系統(tǒng)隨機(jī)給定；Y_k為輸出層節(jié)點(diǎn)k處的輸出值；T_j，k為連接隱含層節(jié)點(diǎn)j與輸出層節(jié)點(diǎn)k處的權(quán)值，其初始值由系統(tǒng)隨機(jī)給定；θ_k為輸出層節(jié)點(diǎn)k處的閾值，其初始值由系統(tǒng)隨機(jī)給定；

(2)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出值Y_k與期望輸出值t_k之間的偏差，通過(guò)調(diào)整權(quán)值w_i，j、T_j，k以及閾值θ_i、θ_k，使誤差沿梯度方向下降；經(jīng)過(guò)反復(fù)學(xué)習(xí)訓(xùn)練，確定與最小誤差相對(duì)應(yīng)權(quán)值和閾值，訓(xùn)練即停止；

誤差的計(jì)算公式為：E=12Σk(Yk-tk)2;]]>

調(diào)整的權(quán)值w_i，j計(jì)算公式為：w_i，j(n+1)＝ηδ_i，j+w_i，j(n)；

其中：η為學(xué)習(xí)因子，0＜η＜1；n為學(xué)習(xí)次數(shù)；δ_i，j表示誤差對(duì)權(quán)值w_i，j的負(fù)梯度；

權(quán)值T_j，k的計(jì)算公式為：

其中：η為學(xué)習(xí)因子，0＜η＜1；n為學(xué)習(xí)次數(shù)；表示誤差對(duì)T_j，k的負(fù)梯度；

閾值θ_i的計(jì)算公式為：θ_i(n+1)＝ηδ_i+θ_i(n)；

其中：η為學(xué)習(xí)因子，0＜η＜1；n為學(xué)習(xí)次數(shù)；δ_i表示誤差對(duì)閾值θ_i的負(fù)梯度；

閾值θ_k的計(jì)算公式為：θ_k(n+1)＝ηδ_k+θ_k(n)；

其中：η為學(xué)習(xí)因子，0＜η＜1；n為學(xué)習(xí)次數(shù)；δ_k表示誤差對(duì)閾值θ_k的負(fù)梯度；

(3)、將(2)中確定的權(quán)值和閾值作為預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的權(quán)值和閾值代入(1)中進(jìn)行計(jì)算，得到預(yù)測(cè)高頻風(fēng)速數(shù)據(jù)D^f。