[發(fā)明專利]一種基于多源時(shí)變數(shù)據(jù)最優(yōu)多核函數(shù)的分布式新能源出力預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610420301.9
• 申請(qǐng)日: 2016-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN107491828B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳倩紅;韓蓓;李國(guó)杰;郭雅娟;鄒云峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué);國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張寧展

本發(fā)明公開了一種基于多源時(shí)變數(shù)據(jù)最優(yōu)多核函數(shù)的分布式新能源出力預(yù)測(cè)方法，通過(guò)采用多源時(shí)變數(shù)據(jù)分布特征法、單源數(shù)據(jù)支持向量機(jī)預(yù)測(cè)或分類法、核矩陣秩空間差異法，構(gòu)建反映影響分布式新能源出力的多源時(shí)變數(shù)據(jù)分布特點(diǎn)的最優(yōu)多核函數(shù)，在分布式新能源出力預(yù)測(cè)時(shí)采用此最優(yōu)多核函數(shù)，能將多源時(shí)變數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，提高分布式系能源出力預(yù)測(cè)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)一種基于多源時(shí)變數(shù)據(jù)最優(yōu)多核函數(shù)的分布式新能源出力預(yù)測(cè)方法，屬數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和普及應(yīng)用，行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的規(guī)模迅速擴(kuò)大，行業(yè)應(yīng)用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈爆炸性增長(zhǎng)。這種爆炸性增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量對(duì)多源、異構(gòu)、高維、分布、非確定性的數(shù)據(jù)提出了挑戰(zhàn)，大數(shù)據(jù)思維就是此環(huán)境中的產(chǎn)物，大數(shù)據(jù)的顯著特征之一就是多源異構(gòu)特性。

影響分布式新能源預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)有很多，比如分布式新能源接入及運(yùn)行信息、電網(wǎng)生產(chǎn)管理信息、地理氣象信息等，這些數(shù)據(jù)就是多源數(shù)據(jù)，如果有效利用多源時(shí)變數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)進(jìn)行分布式新能源出力預(yù)測(cè)，則能提高預(yù)測(cè)精度。

多核函數(shù)是實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合的有效方法，其組成中的基核能夠像一系列傳感器一樣對(duì)各自的信息進(jìn)行感知，能夠提供更加靈活和有效的信息組織與挖掘功能。目前關(guān)于多核函數(shù)構(gòu)成選擇的方法，主要有兩種方法：

1、直接選取一個(gè)全局核函數(shù)和一個(gè)局部核函數(shù)，簡(jiǎn)單加權(quán)后構(gòu)成混合核函數(shù)，這種方法的缺點(diǎn)是：①限制多核函數(shù)的構(gòu)成只有兩個(gè)單核函數(shù)；②沒(méi)有考慮已有數(shù)據(jù)集中各個(gè)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的特征；③常用的全局核函數(shù)有多項(xiàng)式核函數(shù)Polynomial和Sigmoid核函數(shù)，該方法選擇全局核函數(shù)時(shí)通常是任選一個(gè)，具有盲目性。

2、首先利用單核SVM進(jìn)行預(yù)測(cè)或分類，然后選取精度最高的兩種核函數(shù)進(jìn)行組合形成多核函。這種方法忽略了來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的不同種類特征，沒(méi)有充分利用多核函數(shù)對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于多源時(shí)變數(shù)據(jù)最優(yōu)多核函數(shù)的分布式新能源出力預(yù)測(cè)方法，該方法通過(guò)多核函數(shù)構(gòu)建、函數(shù)構(gòu)成比較、函數(shù)性能比較三步來(lái)確定SVM預(yù)測(cè)時(shí)的最優(yōu)多核函數(shù)能夠有效處理分布式新能源相關(guān)的多源時(shí)變數(shù)據(jù)，以解決目前支持向量機(jī)方法中核函數(shù)選擇具有盲目性問(wèn)題，提高預(yù)測(cè)精度。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)解決方案如下：

一種針基于多源時(shí)變數(shù)據(jù)最優(yōu)多核函數(shù)的分布式新能源出力預(yù)測(cè)方法，具體步驟如下：

步驟1、確定影響分布式新能源出力預(yù)測(cè)的時(shí)變數(shù)據(jù)源：氣象數(shù)據(jù)源、地理數(shù)據(jù)源、新能源運(yùn)行信息數(shù)據(jù)源；

步驟2、從分布式新能源廠站的氣象站采集氣象數(shù)據(jù)源的A種氣象數(shù)據(jù)，從GIS系統(tǒng)采集地理數(shù)據(jù)源的 B種地理數(shù)據(jù)，從SCADA系統(tǒng)采集新能源運(yùn)行信息數(shù)據(jù)源的C種新能源運(yùn)行數(shù)據(jù)，一共Q＝A+B+C種時(shí)變數(shù)據(jù)，組成集合為d代表任意一種時(shí)變數(shù)據(jù)，每天采集為X_d＝[x₁,x₂,…,x_T]∈R^1×T，T代表每天共采集T個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)，在新能源運(yùn)行數(shù)據(jù)中，分布式新能源出力為Y_i＝[y₁,y₂,…,y_T]∈R^1×T，共采集N 天；

步驟3、利用多源時(shí)變數(shù)據(jù)分布特征法、單源數(shù)據(jù)支持向量機(jī)預(yù)測(cè)或分類法、核矩陣秩空間差異法，構(gòu)建針對(duì)分布式新能源時(shí)變數(shù)據(jù)源分布特點(diǎn)的最優(yōu)多核函數(shù)K_opt(x_i,x_j)，i,j表示每種時(shí)變數(shù)據(jù)任意兩個(gè)時(shí)刻；

步驟4、步驟4、利用支持向量機(jī)SVM對(duì)分布式新能源進(jìn)行出力預(yù)測(cè)，核函數(shù)采用步驟3中得到的最優(yōu)多核函數(shù)K_opt(x_i,x_j)。