[發(fā)明專利]基于STCP?BP的風(fēng)速預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310187534.5
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103268416B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉興杰;鄭文書;岑添云
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司13108
• 代理人: 李羨民,高錫明

1.一種基于STCP-BP的風(fēng)速預(yù)測方法，其特征是，所述方法首先利用目標(biāo)預(yù)測點盛行風(fēng)向的上風(fēng)向鄰域點的風(fēng)速及風(fēng)向信息，建立時空相關(guān)性預(yù)測（STCP）模型，得到目標(biāo)預(yù)測點的風(fēng)速預(yù)測值；然后運用目標(biāo)預(yù)測點的歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接多步預(yù)測模型，得到目標(biāo)預(yù)測點的未來多步風(fēng)速預(yù)測值；最后將兩種預(yù)測值進行平均組合預(yù)測，得到目標(biāo)預(yù)測點風(fēng)速的直接多步預(yù)測值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于STCP-BP的風(fēng)速預(yù)測方法，其特征是，預(yù)測步驟如下：

a.建立時空相關(guān)性預(yù)測STCP模型，得到目標(biāo)預(yù)測點風(fēng)速預(yù)測值，具體步驟為：

1）考察風(fēng)電場及附近區(qū)域的盛行風(fēng)向，選盛行風(fēng)向的上風(fēng)向的兩個點作為目標(biāo)預(yù)測點s₀鄰域內(nèi)的時空相關(guān)點s₁和s₂，測量每兩點之間的距離矢量，包括距離相角及距離長度；?

2）利用選定的目標(biāo)預(yù)測點s₀鄰域內(nèi)的兩個時空相關(guān)點s₁和s₂的風(fēng)速信息，運用線性關(guān)系估計傳播風(fēng)速和目標(biāo)預(yù)測點s₀的風(fēng)速矢量，所使用的估計模型為：

，

，

，

式中，為傳播風(fēng)速，表示距離矢量，?表示點積，A為兩個時空相關(guān)點s₁和s₂的統(tǒng)稱，B即為目標(biāo)預(yù)測點s₀，為時間，、、、均為常數(shù)；

3)誤差修正，修正方程為：

，

其中c是一個常參數(shù)，e(t-1)是非校正STCP模型的前一時刻風(fēng)速矢量誤差；

4）最小二乘法優(yōu)化STCP模型參數(shù)p=[?a₀,a₁,b₀,b₁,c]，并確定STCP預(yù)測結(jié)果的嵌入維數(shù)n和m；

5)?應(yīng)用STCP模型在測試樣本集內(nèi)進行測試：

基于s₁點當(dāng)前及過去n-1個時刻的風(fēng)速信息，用優(yōu)化的STCP模型對s₀點的未來風(fēng)速進行預(yù)測，得到對應(yīng)的不等間隔的n個預(yù)測值、…；

基于s₂點當(dāng)前及過去m-1個時刻的風(fēng)速信息，用優(yōu)化的STCP模型對s₀點的未來風(fēng)速進行預(yù)測，得到對應(yīng)的不等間隔的m個預(yù)測值、…；

b.運用目標(biāo)預(yù)測點s₀的歷史風(fēng)速數(shù)據(jù)，建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接多步預(yù)測模型，進行訓(xùn)練、測試，得到未來h步預(yù)測值、…，；

c.將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多步預(yù)測值與STCP相應(yīng)時刻預(yù)測值進行組合預(yù)測，得到目標(biāo)預(yù)測點風(fēng)速的直接多步預(yù)測值。