[發(fā)明專利]一種混合風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610300971.7
• 申請日: 2016-05-09
• 公開（公告）號: CN105930900B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋曉華;張宇霖;龍蕓;張栩蓓;李樂明
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京名華博信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11453
• 代理人: 李冬梅,苗源

1.一種混合風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測方法，其特征在于，包括：

獲取風(fēng)電場的風(fēng)向、風(fēng)速及對應(yīng)的風(fēng)電輸出功率的歷史數(shù)據(jù)，并對所述歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣得到樣本數(shù)據(jù)；

對所述樣本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行判斷分析，獲取風(fēng)頻集中且風(fēng)電輸出功率差異達(dá)到差異閾值的風(fēng)向，并根據(jù)所獲取的風(fēng)向及其與風(fēng)速、風(fēng)電輸出功率的對應(yīng)關(guān)系采用模糊層次聚類法，將所述樣本數(shù)據(jù)劃分為三類；

采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對每類樣本進(jìn)行訓(xùn)練，對應(yīng)形成三類特定的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型，將這三類特定的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型進(jìn)行合并處理，建立用于對風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)能進(jìn)行預(yù)測的混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測方法，其特征在于，還包括：

獲取測試用的樣本數(shù)據(jù)，對所建立的混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型進(jìn)行調(diào)試；

根據(jù)混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型輸出的測試結(jié)果，對所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型進(jìn)行修正；

其中，所述測試用的樣本數(shù)據(jù)從所述風(fēng)電場的風(fēng)向、風(fēng)速及對應(yīng)的風(fēng)電輸出功率的歷史數(shù)據(jù)中抽樣得到。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測方法，其特征在于，還包括：

利用所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型，對風(fēng)力發(fā)電廠的輸出產(chǎn)能進(jìn)行測試；

在進(jìn)行預(yù)測時(shí)，判斷輸入數(shù)據(jù)的風(fēng)向，根據(jù)所確定的風(fēng)向，調(diào)用對應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型計(jì)算所述風(fēng)電場的風(fēng)電輸出功率的預(yù)測值，輸出對應(yīng)的測試結(jié)果。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測方法，其特征在于，所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型的形成方式還包括：

分別為所述三類特定的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型配置對應(yīng)的樣本權(quán)重參數(shù)；

根據(jù)每個(gè)預(yù)測模型的樣本權(quán)重參數(shù)，將根據(jù)風(fēng)向建立的預(yù)測模型進(jìn)行合并，建立混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的混合風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測方法，其特征在于，該方法還包括：

對所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型進(jìn)行反復(fù)迭代，使所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型逐漸收斂，直到輸出結(jié)果趨于穩(wěn)定。

6.一種混合風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

抽樣模塊，用于對所獲取的風(fēng)電場的風(fēng)向、風(fēng)速及對應(yīng)的風(fēng)電輸出功率的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣得到樣本數(shù)據(jù)；

分析模塊，用于對所述樣本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行判斷分析，獲取風(fēng)頻集中且風(fēng)電輸出功率差異達(dá)到差異閾值的風(fēng)向；

處理模塊，用于根據(jù)所獲取的風(fēng)向及其與風(fēng)速、風(fēng)電輸出功率的對應(yīng)關(guān)系采用模糊層次聚類法，將所述樣本數(shù)據(jù)劃分為三類；

模型初建模塊，用于采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對每類樣本進(jìn)行訓(xùn)練，對應(yīng)形成三類特定的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型；

混合處理模塊，用于將這三類特定的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型進(jìn)行合并處理，形成用于對風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)能進(jìn)行預(yù)測的混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括：

測試修正模塊，用于獲取測試用的樣本數(shù)據(jù)，對所建立的混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型進(jìn)行調(diào)試、修正及優(yōu)化。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括：

數(shù)據(jù)輸入裝置，用于獲取測試數(shù)據(jù)；

測試裝置，配置有所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型，用于根據(jù)所獲取的測試數(shù)據(jù)，判斷輸入數(shù)據(jù)的風(fēng)向，根據(jù)所確定的風(fēng)向，調(diào)用所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型中對應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型，對風(fēng)力發(fā)電廠的輸出產(chǎn)能進(jìn)行測試；

輸出裝置，用于獲取所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型測試得到的所述風(fēng)電場的風(fēng)電輸出功率的預(yù)測值，并輸出對應(yīng)的測試結(jié)果。

9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的混合風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述混合處理模塊還包括：

參數(shù)配置單元，用于分別為所述三類特定的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型配置對應(yīng)的樣本權(quán)重參數(shù)；

合并處理單元，用于根據(jù)每個(gè)預(yù)測模型的樣本權(quán)重參數(shù)，將根據(jù)風(fēng)向建立的預(yù)測模型進(jìn)行合并，建立混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型；

迭代優(yōu)化單元，用于對所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型進(jìn)行反復(fù)迭代，使所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型逐漸收斂，直到趨于穩(wěn)定。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的混合風(fēng)力發(fā)電的預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型進(jìn)一步包括：

風(fēng)向識(shí)別單元，用于判斷輸入數(shù)據(jù)的風(fēng)向；

模型調(diào)用單元，用于根據(jù)所確定的風(fēng)向，調(diào)用所述混合風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型中對應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型，對風(fēng)力發(fā)電廠的輸出產(chǎn)能進(jìn)行測試。