[發明專利]基于正態指數平滑法與核密度估計的組合區間預測方法有效
| 申請號： | 201810329787.4 | 申請日： | 2018-04-13 |
| 公開（公告）號： | CN108599147B | 公開（公告）日： | 2021-01-05 |
| 發明（設計）人： | 楊錫運;張艷峰;馬雪;付果 | 申請（專利權）人： | 華北電力大學 |
| 主分類號： | H02J3/00 | 分類號： | H02J3/00;G06F17/18;G06Q10/04;G06Q50/06 |
| 代理公司： | 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246 | 代理人： | 張文寶 |
| 地址： | 102206 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 指數 平滑 密度 估計 組合 區間 預測 方法 | ||
1.一種基于正態指數平滑法與核密度估計的組合區間預測方法，其特征在于，所述組合區間預測方法包括以下步驟：
步驟一：確定風電功率預測誤差，即風電功率實際測量值與風電功率預測值之間的偏差；
①選取兩周時間的風電功率預測值Ppred和與之對應時刻的風電功率實際測量值Pmeas；
②取Ppred和Pmeas的偏差作為所述風電功率預測誤差ε；
步驟二：通過正態指數平滑法計算t+1時刻的第一風電功率預測區間，假設風電功率預測誤差服從正態分布，通過指數平滑法推導t+1時刻以前所有時刻預測誤差的方差，根據正態分布理論得到t+1時刻風電功率預測誤差在置信概率1-α對應的第一上分位數和第一下分位數，t+1時刻的風電功率預測值分別加第一上分位數和第一下分位數作為第一風電功率預測區間的上限和下限；
①假設所述風電功率預測誤差ε服從正態分布，通過指數平滑法推導t+1時刻以前所有時刻的所述風電功率預測誤差的方差指數平滑表達式為公式(1)：
其中為t時刻的風電功率預測誤差平方，為波動率預測，經過多次迭代得到公式(2)：
其中0＜a＜1，由公式(2)得出t+1時刻以前的風電功率預測誤差平方的利用權重呈指數下降，且權重總和大約為1；
②根據正態分布的理論，t+1時刻所述風電功率預測誤差在置信概率1-α對應的上分位數和下分位數可分別表示為公式(3)和公式(4)：
其中z1-α/2由標準正態分布表得，由于風功率預測誤差幾乎無偏，μ簡化為0；
③t+1時刻的所述風電功率預測值Ppred分別加上和作為所述第一風電功率預測區間的上限和下限，具體表示為公式(5)：
步驟三：通過混合滑動核密度估計法計算t+1時刻的第二風電功率預測區間，利用混合滑動核密度估計t+1時刻之前n個時刻的風電功率預測誤差的概率密度函數，對概率密度函數通過積分得到風電功率預測誤差累積分布函數，在置信概率1-α得到對應的第二上分位數和第二下分位數，t+1時刻的風電功率預測值分別加第二上分位數和第二下分位數作為第二風電功率預測區間的上限和下限；
步驟四：將第一風電功率預測區間覆蓋概率、第二風電功率預測區間覆蓋概率和每一時刻的預測區間帶寬作為評價指標，通過熵權法確定第一風電功率預測區間和第二風電功率預測區間的組合權重ω1和ω2；
步驟五：根據步驟四確定的組合權重對第一風電功率預測區間和第二風電功率預測區間進行加權組合得到最終的t+1時刻的第三風電功率預測區間，使用預測區間覆蓋概率和預測區間平均帶寬來評價第三風電功率預測區間。
2.根據權利要求1所述的基于正態指數平滑法與核密度估計的組合區間預測方法，其特征在于：所述步驟三包括以下內容：
①對t+1時刻前n個時刻的所述風電功率預測誤差分別進行不同帶寬hk的核密度估計，具體表達式如公式(6)：
②使用權重系數βk把通過不同帶寬hk估計的所述風電功率預測誤差的概率密度函數fk,t+1(ε)進行組合，具體表達式如公式(7)：
③對fMSKDt+1(ε)進行積分得到所述風電功率預測誤差的累積分布函F(ξ),對F(ξ)取反得到其反函數滿足置信概率為1-α的所述第二風電功率預測區間為公式(8)：
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于華北電力大學，未經華北電力大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201810329787.4/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
