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一种风速多尺度级联增强端到端预测方法技术

技术编号:43369465 阅读:20 留言:0更新日期:2024-11-19 17:50
本发明专利技术公开了一种风速多尺度级联增强端到端预测方法,包括以下步骤:S1.获取风速数据;S2.对步骤S1得到的风速数据进行预处理,得到风速数据集;S3.基于多尺度预测策略,构建初始风速预测模型;S4.使用步骤S2得到的风速数据集,对步骤S3得到的初始风速预测模型进行训练,得到风速预测模型;S5.使用步骤S4得到的风速预测模型,进行实际的风速预测。本发明专利技术方法采用了基于深度学习的卷积神经网络结构设计,实现了多尺度风速的精准预测,准确率高,误检率低,检测速度快,实时性好,有效提高了预测效率,具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于风速预测领域,具体涉及一种风速多尺度级联增强端到端预测方法


技术介绍

1、目前,能源的可持续性和能源稀缺问题日益增长,能源行业都在积极地对可再生能源资源进行开发,并结合能源生产和能源使用来进一步节约能源。精确量化产能指标对能源发展和用能政策制定至关重要。

2、在新能源发电领域,风能发电占据重要地位。风能发电的原理通过将风的动能转化为电能,因此风能可再生且永不枯竭。同时风能发电十分清洁,环境效益好。但是风能作为随机性和季节性较强的能源类型,产能的间歇性和不稳定性对风电的有效利用带来了巨大的挑战。

3、因此风速预测对于电网安全运营、电能质量保证具有重大意义。目前,主要的风速预测方法包括基于数值天气预报的方法、基于已有风速数据的统计学方法以及机器学习方法。其中机器学习方法出现以来就显示出巨大的潜力,能够处理非线性关系和复杂模式,精度上限高于传统方法。风速预测的精度对风电功率预测起决定性作用,对风电场和电力系统的运行具有重要意义。但是,目前通过机器学习预测风速的方法还不够成熟,无法长期精准的对风速进行有效预测。

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【技术保护点】

1.一种风速多尺度级联增强端到端预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的风速多尺度级联增强端到端预测方法,其特征在于,步骤S1所述风速数据通过地面监测点的风速传感器获取,包括温度参数、气压参数和风速参数。

3.根据权利要求1所述的风速多尺度级联增强端到端预测方法,其特征在于,步骤S2具体为:首先将步骤S1得到的风速数据进行预处理,将预处理后的N个站点检测到的风速数据构建成1*L*W的格式,其中,L为风速数据记录长速度,W为获取到的多源参数的数量,根据站点经纬度关系对对每个风速数据获取时所在的站点进行注释,没有数据的地方采用数值“0”进行填充;...

【技术特征摘要】

1.一种风速多尺度级联增强端到端预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的风速多尺度级联增强端到端预测方法,其特征在于,步骤s1所述风速数据通过地面监测点的风速传感器获取,包括温度参数、气压参数和风速参数。

3.根据权利要求1所述的风速多尺度级联增强端到端预测方法,其特征在于,步骤s2具体为:首先将步骤s1得到的风速数据进行预处理,将预处理后的n个站点检测到的风速数据构建成1*l*w的格式,其中,l为风速数据记录长速度,w为获取到的多源参数的数量,根据站点经纬度关系对对每个风速数据获取时所在的站点进行注释,没有数据的地方采用数值“0”进行填充;为风速数据添加预测判断参数λ,短期预测判断参数范围为0<λ≤96;中期预测判断参数范围为96<λ≤192;长期预测判断参数范围为λ>192。

4.根据权利要求1所述的风速多尺度级联增强端到端预测方法,其特征在于,步骤s3中所述初始风速预测模型包括第一revin模块、判断模块、短期预测分支模块、中期预测分支模块、长期预测分支模块、特征融合模块和第二revin模块;

5.根据权利要求4所述的风速多尺度级联增强端到端预测方法,其特征在于,第一revin模块对输入的数据进行归一化处理,先计算数据的平均值和标准偏差,使用以下算式表示:

6.根据权利要求5所述的风速多尺度级联增强端到端预测方法,其特征在于,短期预测分支模块包括mcie-c分支模块、mcie-l分支模块和mcie-t分支模块;

7.根据权利要求6所述的风速多尺度级联增强端到端预测方法,其特征在于,mcie-c分支模块包括依次串联的第一卷积编码模块、第一1×1卷积层模块、3×3深度可分离卷积层模块、concat模块、第二1×1卷积层模...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘辉邱晔枫段铸成芳
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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