[發明專利]光伏發電功率的預測方法

在審

• 申請號: 201911156715.5
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110880053A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 王超洋;彭信淞;劉利冰;羅敬一;方宇暉;曾鵬;陳強;徐晟
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司長沙供電分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/04
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業

本發明公開了一種光伏發電功率的預測方法，包括構造光伏發電實際功率預測特征；構建基于indRNN的光伏發電功率預測模型；采用構建的預測特征和預測模型，對光伏發電功率進行預測。本發明提供的這種光伏發電功率的預測方法，首先構造預測特征，然后構建indRNN模型進行預測，因此本發明方法能夠準確可靠且科學的對光伏發電功率進行預測。

技術領域

本發明屬于光伏發電領域，具體涉及一種光伏發電功率的預測方法。

背景技術

隨著經濟技術的發展和人們生活水平的提高，電能已經成為了人們生產和生活中必不可少的二次能源，給人們的生產和生活帶來了無盡的便利。而隨著環境問題的日益突出，新能源發電受到了越來越多的關注。

光伏發電，以清潔性著稱，因此也受到了全世界的關注。但是光伏發電受自然環境的影響較大，從而使得光伏發電并網后，給電網的電能質量帶來了較大的挑戰；同時由于光伏發電的隨機性，使得電網的負荷預測和電力調度均受到了較大的影響。因此，對光伏發電功率進行準確、可靠的預測，就成為了解決問題的關鍵方法之一。

但是，目前現有的對于光伏發電功率預測的方法，往往采用的RNN模型；RNN模型雖然具有較好的預測效果，但是其在反向傳播時產生梯度消失的情況，從而使得算法整體的預測精度不高，嚴重削弱了光伏發電功率預測的準確性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可靠性高且準確性好的光伏發電功率的預測方法。

本發明提供的這種光伏發電功率的預測方法，包括如下步驟：

S1.構造光伏發電實際功率預測特征；

S2.構建基于indRNN的光伏發電功率預測模型；

S3.采用步驟S1構建的預測特征，結合步驟S2構建的預測模型，對光伏發電功率進行預測。

步驟S1所述的構造光伏發電實際功率預測特征，具體為采用如下特征作為光伏發電實際功率預測特征：

在上述表格中，mean表示某特征值在時間窗內的均值；std表示某特征值在時間窗內的方差。

步驟S2所述的構建基于indRNN的光伏發電功率預測模型，具體為采用如下算式作為基于indRNN的光伏發電功率預測模型：

采用如下公式作為預測模型的傳遞公式：

h_t＝σ(Wx_t+u⊙h_t-1+b)

o^t＝σ(Vh^t+c)

式中為t時刻的輸入傳遞狀態；為t時刻的隱層傳遞狀態；為輸入權重；u為傳遞向量；為偏置項的權重；⊙為矩陣點乘；σ為sigmiod函數；為輸出層的權重；為輸出層的偏置；為輸出；

采用如下算式作為n層預測模型堆疊情況下的傳遞導數：

式中L_n為n層的損失函數；h_n,t為n層t時刻隱含輸出；h_n,T為為n層T時刻隱含輸出；為第n層h_k+1的sigmiod函數；u_n為第n層隱藏輸入的權重；為第n層T-1時刻隱藏輸入的權重；

采用如下算式作為損失函數MSE：

式中n為總樣本數；y_i為真實值；為預測值。