[发明专利]一种基于分位点回归的风电功率波动区间分析方法

权利要求书

1.一种基于分位点回归的风电功率波动区间分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1:获取风电场输出功率数据；

S2:确定风电场输出功率数据的分位点；

S3:对每一个分位点采用支持向量机建立回归函数；

S4:根据回归函数对每一个分位点建立回归模型；

S5：采用原对偶内点法求解各个分位点的回归模型，计算下一时刻的分位点；

S6:获取下一时刻风电功率数据的实测值；

S7:返回重复循环得到风电场输出功率数据的波动区间；

所述分位点的回归模型原对偶内点法求解过程如下：

S41:获取风电场输出功率数据，按照以下公式建立风电功率的分位数回归模型：

式中，V_i为回归函数的输入变量；

S42:通过松弛变量U₊和U_-将建立以下公式：

s.t.K·θ+U₊-U_-＝p

U₊，U_-≥0

其中，U₊,U_-∈Rⁿ为引入的松弛变量；K∈R^n+l为设计矩阵，K_i,j∈k(v_iv)；

P＝[P₁，…P_n]；θ∈R^l；I_e＝[1，…I]^T；I为单位阵；

S43:令θ＝β₁-β₂，β₁，β₁≥0，则按照以下公式建立标准线性规划模型：

min：c^Tx

s.t.Ax＝p

x≥0

其中，A＝[K,-K,I,-I]，I为单位阵；

S44:按照以下公式建立对偶形式：

max p^Td

s.t.A^Td+s＝c

s≥0；

其中，

b为偏移量；

n表示给定风电功率输入输出样本数据量；

S45:对标准线性规划模型式采用初始点不可行的原对偶内点法求解，得到τ回归分位点参数的估计值；

S46:根据估计值得到下一时刻τ分位点的回归分析模型。

2.如权利要求1所述的基于分位点回归的风电功率波动区间分析方法，其特征在于：所述风电场输出功率数据的分位点按照以下步骤来确定：

S21:获取风电场输出功率数据(v_t(t)，p_t(t))，i＝1…n；n为样本个数；

其中，v_t(t)∈R^d×l，表示(t-d)～(t-1)时刻风电功率值组成的输入向量；

p_t(t)∈R表示t时刻风电功率值；

S22:风电功率在t时刻与前d个时刻之间非线性关系总可以描述为如下形式：

其中，表示输入输出变量之间的非线性映射，θ为中待定系数，b∈R为偏移量；

S23:在分位点回归中，对于模型中τ分位点回归参数的估计问题可以表示为如下优化问题：

其中，ρ_τ(x)表示检验函数；

S24:若存在θ和b使得如下目标函数达到最小，则称参数θ和b为非线性回归模型中的τ分位点回归系数，分别记为和下标τ是为了区别对于不同分位点的回归估计；式中，ρ(·)为检验函数，表达如下：

其中，τ∈(0,1)；检验函数ρ_τ(x)是分段函数，在x＝0处不连续可导，并且有ρ_τ(x)≥0；

pi表示风电功率在t时刻与前d个时刻之间非线性关系。