[發(fā)明專利]一種光伏短期功率預(yù)測模型訓(xùn)練方法、預(yù)測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110700398.X
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113392972B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張明宇;趙卓立;林孜淇;馬韻淇;陳沛達(dá);廖爾泰
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06F30/27;G06N3/08;G06N3/04;G06K9/62
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 黃忠

本申請公開了一種光伏短期功率預(yù)測模型訓(xùn)練方法、預(yù)測方法及裝置，通過歷史環(huán)境數(shù)據(jù)和歷史光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)生成訓(xùn)練樣本和測試樣本，通過訓(xùn)練樣本對各麻雀個體對應(yīng)的極限學(xué)習(xí)機進(jìn)行訓(xùn)練；根據(jù)測試樣本輸入到各初始光伏短期功率預(yù)測模型得到的功率預(yù)測值和測試樣本的歷史光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)計算各麻雀個體的適應(yīng)度值；根據(jù)適應(yīng)度值選擇發(fā)現(xiàn)者和跟隨者，進(jìn)而更新麻雀種群的位置，在第一階段尋優(yōu)滿足預(yù)設(shè)條件后，輸出當(dāng)代麻雀種群的位置，進(jìn)行第二階段的參數(shù)尋優(yōu)，最終將從所有代麻雀種群的位置中確定的全局最佳位置還原為極限學(xué)習(xí)機的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，得到最終光伏短期功率預(yù)測模型，改善了現(xiàn)有技術(shù)存在的容易陷入局部最優(yōu)，導(dǎo)致預(yù)測準(zhǔn)確性不高的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏短期功率預(yù)測模型訓(xùn)練方法、預(yù)測方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著社會的高速發(fā)展，人們對能源的需求日益增加，但由于化石等常規(guī)能源的短缺，能源危機日趨嚴(yán)重，且化石燃料的快速消費也會導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。由于可再生能源取之不盡，用之不竭，對環(huán)境友好，因此其成為發(fā)電的更優(yōu)選擇。目前，太陽能被認(rèn)為是最重要的可再生能源之一，由此產(chǎn)生了光伏發(fā)電系統(tǒng)。然而光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率具有間歇性和波動性，隨機發(fā)電與用戶隨機用電的平衡問題給電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行帶來了嚴(yán)重影響。因此，研究高精度光伏發(fā)電短期功率預(yù)測技術(shù)對于電力系統(tǒng)調(diào)度具有十分重要的指導(dǎo)意義。

由于光伏面板的輸出特性受外部因素的影響，因此光伏面板的最大功率點(Maximum PowerPoint,MPP)將隨著這些外部因素而變化。在目前的研究領(lǐng)域中，通過參考光伏發(fā)電系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行短期功率預(yù)測的直接預(yù)測方式成為了研究的熱門。但現(xiàn)有的預(yù)測方法容易陷入局部最優(yōu)，使得預(yù)測準(zhǔn)確性不高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N光伏短期功率預(yù)測模型訓(xùn)練方法、預(yù)測方法及裝置，用于改善現(xiàn)有技術(shù)存在的容易陷入局部最優(yōu)，導(dǎo)致預(yù)測準(zhǔn)確性不高的技術(shù)問題。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種光伏短期功率預(yù)測方法，包括：

S1、根據(jù)獲取的歷史環(huán)境數(shù)據(jù)和歷史光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)生成訓(xùn)練樣本和測試樣本；

S2、在確定極限學(xué)習(xí)機的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后，對麻雀種群的位置、第一迭代次數(shù)t₁和第二迭代次數(shù)t₂進(jìn)行初始化，其中，所述麻雀種群中每只麻雀個體的位置對應(yīng)所述極限學(xué)習(xí)機的一組網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；

S3、通過所述訓(xùn)練樣本對當(dāng)代麻雀種群中各麻雀個體對應(yīng)的極限學(xué)習(xí)機進(jìn)行訓(xùn)練，得到各麻雀個體對應(yīng)的初始光伏短期功率預(yù)測模型；

S4、根據(jù)所述測試樣本輸入到各麻雀個體對應(yīng)的所述初始光伏短期功率預(yù)測模型得到的功率預(yù)測值和所述測試樣本的歷史光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)計算各麻雀個體的適應(yīng)度值；

S5、判斷第一迭代次數(shù)t₁是否達(dá)到第一預(yù)設(shè)迭代次數(shù)，若否，則將所述適應(yīng)度值最大的麻雀個體作為發(fā)現(xiàn)者，剩余麻雀個體作為跟隨者，基于所述發(fā)現(xiàn)者和所述跟隨者的位置更新當(dāng)代麻雀種群的位置，得到下一代麻雀種群的位置，設(shè)置t₁＝t₁+1，并返回步驟S3，若是，則輸出當(dāng)代麻雀種群的位置，并執(zhí)行步驟S6；

S6、判斷第二迭代次數(shù)t₂是否達(dá)到第二預(yù)設(shè)迭代次數(shù)，若否，則根據(jù)全局最佳位置更新當(dāng)代麻雀種群的位置，得到下一代麻雀種群的位置，設(shè)置t₂＝t₂+1，并返回步驟S3，若是，則將全局最佳位置還原為所述極限學(xué)習(xí)機的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，得到最終光伏短期功率預(yù)測模型，其中，所述全局最佳位置通過所述適應(yīng)度值從所有代麻雀種群的位置中確定得到。

可選的，所述根據(jù)所述測試樣本輸入到各麻雀個體對應(yīng)的所述初始光伏短期功率預(yù)測模型得到的功率預(yù)測值和所述測試樣本的歷史光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)計算各麻雀個體的適應(yīng)度值，包括：