[发明专利]基于非参数核密度估计的太阳能集热器出力概率建模方法

权利要求书

1.基于非参数核密度估计的太阳能集热器出力概率建模方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：获取历史实测逐时气象数据并按不同年份数进行统计；

步骤2：通过式(1)的太阳能集热器出力非参数核密度估计模型，求解单位面积集热器出力值p和带宽值h：

式中：h为待求解带宽值，p_i为p₁～p_n中n个历史实测气象数据出力样本值中的第i个样本值，n为在采样周期内的样本个数；

步骤3：修正非参数核密度估计模型：分别采用K-S检验和χ²检验计算得到带宽值h的检验评估值，然后将两个检验评估值分别与对应临界值比较，若计算得出K-S检验和χ²检验评估值均小于等于带宽值的临界值，则带宽值满足拟合精度要求；若两个评估结果值中的至少一个大于带宽值的临界值，则返回步骤2，修改设定精度要求a值大小，重复步骤2、3，直至满足步骤3检验要求为止；

采用黄金分割法求解式(1)中的带宽值h，具体步骤如(a)～(f)：

(a)设定计算精度ε＝a；

(b)采用黄金分割法的试算点计算公式，对每次迭代区间上下限进行重复计算，公式如下：

式中：u_i、v_i分别为第i次迭代后新区间的上下限，i为迭代次数，初始值i＝1，设p_i的初始值为0，q_i的初始值为h₁，n为样本总数，σ为样本标准差；

(c)若q_i-p_iε，则停止计算，取最小点h_i即为求解得到的带宽值；若q_i-p_i≥ε，则以带宽的平均积分均方误差作为目标函数，通过下式计算u_i、v_i对应的目标函数值E_MISE(u_i)、E_MISE(v_i)，表达式如下：

式中：R(f”)＝∫(f”(x))²dx,R(x)＝∫K²(x)dx，x为u_i或v_i，σ为样本值标准差，f”为太阳能集热器出力在采样周期内的所有n个样本值的真实概率密度函数，该函数的取值为步骤1中的在采样周期内的n个样本的历史实测气象数据出力样本值；

当E_MISE(u_i)E_MISE(v_i)，进行步骤(d)；当E_MISE(u_i)≤E_MISE(v_i)，进行步骤(e)；

(d)令p_i+1＝u_i，q_i+1＝q_i，u_i+1＝v_i，E_MISE(u_i)＝E_MISE(v_i)，重新计算v_i+1点：v_i+1＝p_i+1+0.618(q_i+1-p_i+1)；计算v_i+1的函数值E_MISE(v_i+1)，继续步骤(f)；

(e)令p_i+1＝p_i，q_i+1＝v_i，v_i+1＝u_i，E_MISE(v_i)＝E_MISE(u_i)，重新计算u_i+1点：u_i+1＝p_i+1+0.382(q_i+1-p_i+1)；计算v_i+1的函数值E_MISE(v_i+1)，继续步骤(f)；

(f)令i＝i+1，返回步骤(c)重复步骤(c)～(e)，直到满足q_i-p_iε精度要求为止。