[發明專利]一種超短期風速預測方法及裝置

在審

• 申請號: 202111370814.0
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114202107A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 季天瑤;姜雨滋;吳青華
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06F16/2458
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭宏謀

1.一種超短期風速預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取風速時間數據，對風速時間數據進行間隔采樣，獲得時間序列；

將采樣獲得的時間序列分解為近似序列和細節序列；

對近似序列和細節序列的高階張量進行漢克化處理，獲得近似序列對應的三階張量和細節序列對應的三階張量

對三階張量和三階張量沿著時間維度切片，并對每一個時刻的二階張量切片使用塔克分解，獲得近似序列對應的低秩高階時間序列和細節序列對應的低秩高階時間序列

采樣兩個長短時記憶網絡分別對低秩高階時間序列和低秩高階時間序列進行學習和預測，預測獲得核心張量和核心張量

將核心張量和核心張量進行還原，并拼接到時間序列和時間序列中，得到張量和張量對張量和張量進行漢克化逆變換處理，獲得預測的近似風速f(N₀+1)和細節風速s(N₀+1)，根據近似風速f(N₀+1)和細節風速s(N₀+1)獲得預測的風速。

2.根據權利要求1所述的一種超短期風速預測方法，其特征在于，所述對近似序列和細節序列的高階張量進行漢克化處理，獲得近似序列對應的三階張量和細節序列對應的三階張量包括：

將近似序列f(t)和細節序列s(t)均看作1×N₀大小的一階張量f和一階張量s，進行單路延遲嵌入變換，獲得二階張量F和二階張量S；

將二階張量F沿著第二個維度進行分割，獲得多個不同時刻的一階張量切片F(t)，計算多個一階張量切片F(t)與待預測樣本的歐式距離，劃分歐式距離最小的M個一階張量切片進入同一個樣本空間，對所述樣本空間中的一階張量切片按照距離從大到小的順序重新排列成二階張量FR；

對二階張量FR和二階張量S進行單路延遲嵌入變換，獲得近似序列對應的三階張量和細節序列對應的三階張量

3.根據權利要求2所述的一種超短期風速預測方法，其特征在于，所述將近似序列f(t)看作1×N₀大小的一階張量f，進行單路延遲嵌入變換，獲得二階張量F，包括：

將近似序列f(t)看作1×N₀大小的一階張量f，f＝[f(1),f(2),...,f(t),...,f(N₀)]，時刻t＝1,2,…,N₀；

選擇嵌入變換的延遲時間τ₁，構造唯一復制矩陣

進行單路延遲嵌入變換，獲取二階張量F，其中，單路延遲嵌入變換表示為一階張量f與唯一復制矩陣D₁的1-Mode張量乘積再折疊的結果。

4.根據權利要求2所述的一種超短期風速預測方法，其特征在于，所述將二階張量F沿著第二個維度進行分割，獲得多個不同時刻的一階張量切片F(t)，計算多個一階張量切片F(t)與待預測樣本的歐式距離，劃分歐式距離最小的M個一階張量切片進入同一個樣本空間，對所述樣本空間中的一階張量切片按照距離從大到小的順序重新排列成二階張量FR，包括：

將近似二階張量F沿著第二個維度按時刻切片，得到(N₀-τ₁+1)個一階張量切片F(t)＝[f(t) f(t+1) … f(t+τ₁)]^T,t＝1,2,...,N₀-τ₁+1；

基于歐幾里得距離理論，將不同時刻的F(t)跟待預測樣本F(N₀-τ₁+1)進行歐氏距離計算，其中計算公式如下：

劃分待預測樣本F(N₀-τ₁+1)距離最小的M個一階張量切片進入重組空間，進行重新排序；

與待預測樣本F(N₀-τ₁+1)距離最小的M個一階張量切片，按照距離從大到小重新排序；

其中，當M＝79時，重新排列得到的二階張量FR為：