[發明專利]基于趨勢擬合的風資源場景縮減方法

有效

• 申請號: 201611248741.7
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106997407B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 王現勛;梅亞東;王浩
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

1.一種基于趨勢擬合的風資源場景縮減方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1：在直角坐標系中根據風速與時間的關系，解析風資源場景過程線，設定解析后設定風資源場景過程線由N個控制點連接組成，N≥2，NN個風資源場景過程線組成風資源場景過程簇，NN≥3；

步驟2：若N3，進行風資源場景過程線分割，之后對分割后所在風資源場景過程線的特定子區間分別進行趨勢擬合，得到各自相對應的作為局部趨勢的趨勢序列；之后再將局部趨勢擬合成所在風資源場景過程線的全局趨勢；若N≤3，無需進行風資源場景過程線分割，直接對風資源場景過程線進行趨勢擬合，得到所在風資源場景過程線的全局趨勢序列；

步驟2按如下三步區別進行：

步驟2.1，風資源場景過程線分割：

若N≤3，無需進行風資源場景過程線分割，直接進入步驟2.3；

若N3，將風資源場景過程線{t,w}的第(sg-1)×m+1個控制點至第(sg+1)×m+1個控制點記為第sg個子區間，其中m為整數，N＝4時，m取1，N4時取值范圍為sg＝1,2,…,SG，int(*)表示對“*”取整；當m＝1時，SG＝N-3；當m1時，若則否則至此，可得到SG個子區間；將{t,w}的第SG×m+1個控制點至第N個控制點記為第SG+1個子區間；至此，可得到SG+1個子區間，且所得子區間中相鄰的兩個子區間之間有m+1個點重疊，即前面子區間的后m+1個點與后面子區間的前m+1個點重疊；前SG個子區間均有2m+1個控制點，其控制點坐標記為第SG+1個子區間含有N-SG×m個控制點，其控制點坐標記為

步驟2.2，風資源局部趨勢擬合：

若N3，將步驟2.1所得到的SG+1個子區間分別進行趨勢擬合，得到各子區間相對應的趨勢序列；前SG個子區間的趨勢序列的控制點坐標記為：sg＝1,2,…,SG；第SG+1個子區間的趨勢序列的控制點坐標記為：為便于區分，稱當N3時在本步驟2.2得到趨勢序列為局部趨勢；

步驟2.3，風資源全局趨勢合成：

為便于區分，稱本步驟2.3得到的趨勢為全局趨勢；

若N≤3，直接對風資源場景過程線{t,w}進行趨勢擬合，得到其全局趨勢序列{t,^glow^f}，然后進入步驟3；

若N3時，須根據局部趨勢合成全局趨勢；具體合成過程為：取第1個子區間局部趨勢的前m控制點作為風資源全局趨勢序列的前m個控制點，記為取第SG+1個子區間局部趨勢的后N-(SG+1)×m-1個控制點作為風資源全局趨勢序列的第(SG+1)×m+2個控制點至第N個控制點，即：

由步驟2.1得到的SG+1個子區間存在SG個的重疊部分，根據相鄰子區間對其重疊部分擬合趨勢的影響程度進行加權處理，將該部分的局部趨勢按下式進行加權計算，得到重疊部分的加權局部趨勢序列：

其中：第sg個重疊部分是指第sg個子區間的后m+1個控制點和第sg+1個子區間的前m+1個控制點重疊；為第sg個重疊部分的加權局部趨勢序列中的第j個控制點的縱坐標，j＝1,2,...,m+1，λ₁、λ₂為權重系數，為第sg個子區間的局部趨勢序列的第j+m個控制點縱坐標，為第sg+1個子區間的擬合序列中第j個控制點縱坐標；將第sg個重疊部分的加權局部趨勢序列的控制點坐標記為：對SG個重疊部分均進行加權處理后可得SG個加權局部趨勢序列，且前一個加權局部趨勢序列的最后一個控制點坐標與后一個加權局部趨勢序列的第一個控制點坐標相同；進行去重操作；去重的具體處理為將前一個加權局部趨勢序列的最后一個控制點坐標保留，去除其后一個加權局部趨勢序列的第一個控制點坐標；如此去重后，第1個加權局部趨勢序列包含m+1個控制點，即其余加權局部趨勢序列均包含m個控制點，即將去重后的SG個加權局部趨勢序列首尾相連，取其作為風資源全局趨勢序列的第m+1個控制點至第(SG+1)×m+1個控制點，即

至此，可得到包含N個控制點的風資源全局趨勢序列，亦記為{t,^glow^f}；

步驟3：對于風資源場景過程簇中每個風資源場景過程線均按照步驟2的方式進行趨勢擬合，得到相應的所有風資源場景的全局趨勢序列，設定共有NN個全局趨勢序列；

步驟4：場景縮減參數賦值步驟，設定擬縮減的風資源場景個數為MM，即場景縮減后的風資源場景集合中場景的個數為NN-MM；

步驟5，計算本輪場景縮減前風資源場景過程簇中每個風資源場景過程線的風資源全局趨勢序列之間的距離；

步驟6，縮減場景及更新場景概率：

根據風資源全局趨勢序列之間的概率權重距離確定最小概率的風資源場景，將該最小概率的風資源場景從概率權重距離的集合中刪除并更新未刪除的風資源場景的概率，得到本輪縮減場景后的場景集合及其對應的概率；依次執行場景縮減，如執行場景替換的次數mmMM，則轉至步驟5開始新一輪縮減，否則結束步驟5至步驟6的循環，得到滿足場景縮減個數要求的場景集合及其概率。