[發明專利]一種水力發電站入庫徑流預測方法及系統

在審

• 申請號: 202210539699.3
• 申請日: 2022-05-18
• 公開（公告）號: CN114936523A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 后永勝
• 申請（專利權）人: 山東浪潮智慧醫療科技有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F119/02
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 陳婷婷

1.一種水力發電站入庫徑流預測方法，其特征在于該方法基于Seq2Seq框架，通過編碼器對輸入序列歷史信息進行編碼，解碼器根據編碼得到的向量生成預測入庫徑流序列；并通過注意力機制，生成的每步預測都可關注不同權重的歷史信息，從而避免誤差累積傳播；

所述輸入的序列歷史信息包括上游出水量、下游進水量以及上下游降雨信息觀測點的歷史數據。

2.根據權利要求1所述的一種水力發電站入庫徑流預測方法，其特征在于，該方法的實現包括特征空間構建、超參數調優和建模預測，

所述特征空間構建，在特征空間中加入下游水庫最近N個小時的入庫徑流序列，加入上游水庫N個小時的出庫序列，降雨信息觀測點最近N個小時的降雨量信息序列；

所述超參數調優，在構建特征空間的步驟中引入超參數，包括貝葉斯相關理論、隨機梯度搜索進行超參數調優，做多次對比試驗，確定最優的超參數；

所述建模預測，基于Seq2seq模型來進行下游水庫入庫徑流多時間步預測。

3.根據權利要求2所述的一種水力發電站入庫徑流預測方法，其特征在于，加入上游水庫的出庫序列時，設上游水庫出水到達下游需經歷的時間延遲為t，再取出庫序列時取延遲t的一段出庫徑流序列。

4.根據權利要求2所述的一種水力發電站入庫徑流預測方法，其特征在于，在進行特征空間構建之前進行數據整合與流量序列趨勢分析：

首先根據對實際問題的理解，抽取出有用的數據列，并且對這些數據列進行數據的預處理，包括缺失值處理，異常值處理；

然后進行出入庫徑流，雨量數據的時間序列特性分析，包括整體趨勢，周期性特點。

5.根據權利要求2或4所述的一種水力發電站入庫徑流預測方法，其特征在于，在進行特征空間構建之后對構建的特征空間進行有效性分析：

分析構建的特征空間中的特征與目標序列的皮爾遜相關系數，去除不相關或者相關程度很低的特征。

6.根據權利要求5所述的一種水力發電站入庫徑流預測方法，其特征在于，對所述特征空間降維：

選用主成分分析算法進行數據特征空間降維，并做多次對比試驗，得到最優的特征空間。

7.一種水力發電站入庫徑流預測系統，其特征在于，將入庫徑流預測看作是一個監督回歸問題，利用上下游出入庫徑流序列及氣象條件信息進行建模預測，并利用注意力機制動態調整歷史輸入序列的權值，避免誤差累積傳播，從而對水力發電站入庫徑流進行精準預測；

該系統通過權利要求1至6任一項所述的水力發電站入庫徑流預測方法實現水力發電站入庫徑流預測。

8.根據權利要求7所述的一種水力發電站入庫徑流預測系統，其特征在于，建模流程如下：

1)、數據整合與流量序列趨勢分析；

2)、構建特征空間；

3)、特征空間有效性分析；

4)、特征空間降維；

5)、超參數調優；

6)、建模預測。

9.一種水力發電站入庫徑流預測裝置，其特征在于包括：至少一個存儲器和至少一個處理器；

所述至少一個存儲器，用于存儲機器可讀程序；

所述至少一個處理器，用于調用所述機器可讀程序，執行權利要求1至6任一所述的方法。

10.計算機可讀介質，其特征在于，所述計算機可讀介質上存儲有計算機指令，所述計算機指令在被處理器執行時，使所述處理器執行權利要求1至6任一所述的方法。