本公開涉及風(fēng)電功率預(yù)測，尤其涉及一種風(fēng)電功率預(yù)測模型生成和風(fēng)電功率預(yù)測方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來，風(fēng)能因其無污染、可再生、資源廣泛等優(yōu)點被許多國家大力開發(fā)應(yīng)用，但是風(fēng)電本身所特有的間歇性和不確定性增加了對電網(wǎng)計劃和調(diào)度的難度，因此進一步研究提高風(fēng)電功率預(yù)測準(zhǔn)確率的方法具有重要意義。

2、海上風(fēng)機整機優(yōu)化控制的最終目標(biāo)是多目標(biāo)協(xié)調(diào)最優(yōu)，即實現(xiàn)提高發(fā)電量、平滑輸出功率和降低載荷的綜合最優(yōu)。針對風(fēng)電機組提高發(fā)電量、平滑輸出功率和降低載荷等控制目標(biāo)已有大量研究，并對各個目標(biāo)提出了相應(yīng)的優(yōu)化控制策略。但這些控制策略同時應(yīng)用時，可能會出現(xiàn)耦合或矛盾的問題。如降低機組轉(zhuǎn)動慣量有利于提高機組變速段的動態(tài)跟蹤能力，從而使機組更好的維持最佳葉尖速比運行并提高發(fā)電量，提高機組轉(zhuǎn)動慣量有利于降低機組輸出電功率波動，但現(xiàn)有控制策略在變速段始終無法兼顧最大功率點跟蹤(maximum?power?poi?nt?tracki?ng,mppt)跟蹤性能和功率平滑兩個優(yōu)化目標(biāo)。因此有必要開展多目標(biāo)綜合優(yōu)化控制的研究。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

2、為此，本公開的一個目的在于提出一種風(fēng)電功率預(yù)測模型生成方法。

3、本公開的第二個目的在于提出一種風(fēng)電功率預(yù)測方法。

4、本公開的第三個目的在于提出一種風(fēng)電功率預(yù)測模型生成裝置。

5、本公開的第四個目的在于提出一種風(fēng)電功率預(yù)測裝置。

6、本公開的第五個目的在于提出一種電子設(shè)備。

7、本公開的第六個目的在于提出一種非瞬時計算機可讀存儲介質(zhì)。

8、本公開的第七個目的在于提出一種計算機程序產(chǎn)品。

9、為達上述目的，本公開第一方面實施方式提出了一種風(fēng)電功率預(yù)測模型生成方法，包括：獲取風(fēng)電機組的歷史運行數(shù)據(jù)；基于變速預(yù)測模型對所述歷史運行數(shù)據(jù)進行處理，以獲取第一預(yù)測數(shù)據(jù)，以及基于穩(wěn)速預(yù)測模型對所述歷史運行數(shù)據(jù)進行處理，以獲取第二預(yù)測數(shù)據(jù)；基于所述第一預(yù)測數(shù)據(jù)和所述第二預(yù)測數(shù)據(jù)確定所述變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和所述穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重；基于所述第一權(quán)重、所述第二權(quán)重、所述變速預(yù)測模型和所述穩(wěn)速預(yù)測模型確定目標(biāo)風(fēng)電機預(yù)測模型。

10、根據(jù)本公開的一個實施方式，獲取所述變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和所述穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重，包括：將所述歷史運行數(shù)據(jù)分別輸入至所述變速預(yù)測模型和所述穩(wěn)速預(yù)測模型，以分別獲取所述歷史運行數(shù)據(jù)的第一預(yù)測功率和第二預(yù)測功率；基于所述第一預(yù)測功率、所述第二預(yù)測功率和所述歷史運行數(shù)據(jù)中的真實功率，確定所述變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和所述穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重。

11、根據(jù)本公開的一個實施方式，所述基于所述第一預(yù)測功率、所述第二預(yù)測功率和所述歷史運行數(shù)據(jù)中的真實功率，確定所述變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和所述穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重，包括：基于所述第一預(yù)測功率建立第一功率軌跡，以及基于所述第二預(yù)測功率，建立第二功率軌跡，以及基于所述真實功率建立所示真實功率軌跡；基于第一候選權(quán)重、所述第一功率軌跡、第二候選權(quán)重和所述第二功率軌跡，建立預(yù)測功率軌跡；基于所述真實功率軌跡和所述預(yù)測功率軌跡，確定所述變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和所述穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重。

12、根據(jù)本公開的一個實施方式，所述基于所述真實功率軌跡和所述預(yù)測功率軌跡，確定所述變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和所述穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重，包括：計算所述真實功率軌跡和所述預(yù)測功率軌跡的誤差平方和；基于最小優(yōu)化準(zhǔn)則和所述誤差平方和，確定最優(yōu)權(quán)重集，其中所述最優(yōu)權(quán)重集中包括至少一組最優(yōu)第一權(quán)重和最優(yōu)第二權(quán)重組合；基于預(yù)設(shè)的收斂條件，從所述最優(yōu)權(quán)重集中確定所述變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和所述穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重。

13、根據(jù)本公開的一個實施方式，所述基于最小優(yōu)化準(zhǔn)則和所述誤差平方和，確定最優(yōu)權(quán)重集，包括：獲取誘導(dǎo)矩陣；基于所述誘導(dǎo)矩陣，確定所述誤差平方和小于預(yù)設(shè)閾值時的第一候選權(quán)重和第二候選權(quán)重，作為所述最優(yōu)第一權(quán)重和所述最優(yōu)第二權(quán)重；基于所述最優(yōu)第一權(quán)重和所述最優(yōu)第二權(quán)重構(gòu)建所述最優(yōu)權(quán)重集。

14、根據(jù)本公開的一個實施方式，所述獲取風(fēng)電機組的歷史運行數(shù)據(jù)后，包括；對所述歷史運行數(shù)據(jù)進行異常數(shù)據(jù)剔除；將剔除后的歷史運行數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)修正。

15、為達上述目的，本公開第二方面實施例提出了一種風(fēng)電功率預(yù)測方法，包括：獲取待預(yù)測的風(fēng)電機組的運行數(shù)據(jù)；基于目標(biāo)風(fēng)電機預(yù)測模型對所述運行數(shù)據(jù)進行處理，以生成預(yù)測風(fēng)電功率，其中，所述目標(biāo)風(fēng)電機預(yù)測模型為如第一方面實施例所述的風(fēng)電功率預(yù)測模型生成方法生成的。

16、為達上述目的，本公開第三方面實施例提出了一種風(fēng)電功率預(yù)測模型生成裝置，其特征在于，包括：獲取模型，用于獲取風(fēng)電機組的歷史運行數(shù)據(jù)；處理模塊，用于基于變速預(yù)測模型對所述歷史運行數(shù)據(jù)進行處理，以獲取第一預(yù)測數(shù)據(jù)，以及基于穩(wěn)速預(yù)測模型對所述歷史運行數(shù)據(jù)進行處理，以獲取第二預(yù)測數(shù)據(jù)；計算模塊，用于基于所述第一預(yù)測數(shù)據(jù)和所述第二預(yù)測數(shù)據(jù)確定所述變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和所述穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重；融合模塊，用于基于所述第一權(quán)重、所述第二權(quán)重、所述變速預(yù)測模型和所述穩(wěn)速預(yù)測模型確定目標(biāo)風(fēng)電機預(yù)測模型。

17、為達上述目的，本公開第四方面實施例提出了一種風(fēng)電功率預(yù)測裝置，其特征在于，包括：接收模塊，用于獲取待預(yù)測的風(fēng)電機組的運行數(shù)據(jù)；預(yù)測模塊，用于基于目標(biāo)風(fēng)電機預(yù)測模型對所述運行數(shù)據(jù)進行處理，以生成預(yù)測風(fēng)電功率，其中，所述目標(biāo)風(fēng)電機預(yù)測模型為如第一方面實施例所述的風(fēng)電功率預(yù)測模型生成方法生成的。

18、為達上述目的，本公開第五方面實施例提出了一種電子設(shè)備，包括：至少一個處理器；以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以實現(xiàn)如本公開第一方面實施例所述的風(fēng)電功率預(yù)測模型生成方法。

19、為達上述目的，本公開第六方面實施例提出了一種存儲有計算機指令的非瞬時計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述計算機指令用于實現(xiàn)如本公開第一方面實施例所述的風(fēng)電功率預(yù)測模型生成方法或者如第二方面實施例所述的一種風(fēng)電功率預(yù)測方法。

20、為達上述目的，本公開第七方面實施例提出了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，所述計算機程序在被處理器執(zhí)行時用于實現(xiàn)如本公開第一方面實施例所述的風(fēng)電功率預(yù)測模型生成方法或者如第二方面實施例所述的一種風(fēng)電功率預(yù)測方法。

21、通過將變速預(yù)測模型和穩(wěn)速預(yù)測模型的輸出結(jié)果確定第一權(quán)重和第二權(quán)重，從而生成目標(biāo)風(fēng)電機預(yù)測模型，相較于當(dāng)前技術(shù)，可以同時兼顧變速和勻速兩個階段的功率預(yù)測，提升風(fēng)電功率預(yù)測的魯棒性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種風(fēng)電功率預(yù)測模型生成方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取所述變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和所述穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一預(yù)測功率、所述第二預(yù)測功率和所述歷史運行數(shù)據(jù)中的真實功率，確定所述變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和所述穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述真實功率軌跡和所述預(yù)測功率軌跡，確定所述變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和所述穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于最小優(yōu)化準(zhǔn)則和所述誤差平方和，確定最優(yōu)權(quán)重集，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取風(fēng)電機組的歷史運行數(shù)據(jù)后，包括；

7.一種風(fēng)電功率預(yù)測方法，其特征在于，包括：

8.一種風(fēng)電功率預(yù)測模型生成裝置，其特征在于，包括：

9.一種風(fēng)電功率預(yù)測裝置，其特征在于，包括：

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲器、處理器；

技術(shù)總結(jié)
本公開提出了一種風(fēng)電功率預(yù)測模型生成和風(fēng)電功率預(yù)測方法及裝置，涉及風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：獲取風(fēng)電機組的歷史運行數(shù)據(jù)；基于變速預(yù)測模型對歷史運行數(shù)據(jù)進行處理，以獲取第一預(yù)測數(shù)據(jù)，以及基于穩(wěn)速預(yù)測模型對歷史運行數(shù)據(jù)進行處理，以獲取第二預(yù)測數(shù)據(jù)；基于第一預(yù)測數(shù)據(jù)和第二預(yù)測數(shù)據(jù)確定變速預(yù)測模型的第一權(quán)重和穩(wěn)速預(yù)測模型的第二權(quán)重；基于第一權(quán)重、第二權(quán)重、變速預(yù)測模型和穩(wěn)速預(yù)測模型確定目標(biāo)風(fēng)電機預(yù)測模型。通過將變速預(yù)測模型和穩(wěn)速預(yù)測模型的輸出結(jié)果確定第一權(quán)重和第二權(quán)重，從而生成目標(biāo)風(fēng)電機預(yù)測模型，相較于當(dāng)前技術(shù)，可以同時兼顧變速和勻速兩個階段的功率預(yù)測，提升風(fēng)電功率預(yù)測的魯棒性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：郭小江,陳怡靜,李春華,孫栩,張鈞陽,彭程,李錚
受保護的技術(shù)使用者：華能海上風(fēng)電科學(xué)技術(shù)研究有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19