[发明专利]基于高斯过程回归的风电机组输出功率的建模方法和系统

权利要求书

1.一种基于高斯过程回归的风电机组输出功率的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定高斯过程结构；

基于输入变量与输出变量的特性关系，构造核函数；

基于高斯过程结构和构造出的核函数，建立风电机组输出功率模型。

2.根据权利要求1所述的基于高斯过程回归的风电机组输出功率的建模方法，其特征在于，所述确定高斯过程结构包括确定高斯过程中的协方差函数，其中，

所述高斯过程中的协方差函数为构造出的核函数的总和。

3.根据权利要求1所述的基于高斯过程回归的风电机组输出功率的建模方法，其特征在于，所述基于输入变量与输出变量的特性关系，构造核函数包括以下步骤：

将风电机组的风速、转速、桨距角作为输入变量；

将风电机组的输出功率作为输出变量；

引入平方指数核函数和线性核函数；

基于引入的平方指数核函数和线性核函数以及风电机组的风速、转速以及桨距角分别与风电机组的输出功率的关系，分别构造风电机组的风速、转速、桨距角在高斯过程回归中所使用的核函数。

4.根据权利要求3所述的基于高斯过程回归的风电机组输出功率的建模方法，其特征在于，

风电机组的风速与风电机组的输出功率的关系为三次方关系；

风电机组的转速与风电机组的输出功率的关系为正比关系；

风电机组的桨距角与风电机组的输出功率的关系为桨距角在0°时，输出功率分布范围在0至额定功率之间，桨距角变大，额定功率保持不变。

5.根据权利要求4所述的基于高斯过程回归的风电机组输出功率的建模方法，其特征在于，基于引入的平方指数核函数和线性核函数以及风电机组的风速、转速以及桨距角分别与风电机组的输出功率的关系，分别构造风电机组的风速、转速、桨距角在高斯过程回归所使用的核函数，其包括，

基于风电机组的风速与输出功率的三次方关系，将风电机组的风速作为输入时的协方差函数构造为线性核函数的三次方；

基于风电机组的转速与输出功率的正比关系，将风电机组的转速作为输入时的协方差函数构造为平方指数核函数和线性核函数的乘积；

基于风电机组的桨距角在0°时，输出功率分布范围在0至额定功率之间，桨距角变大，额定功率保持不变，将风电机组的桨距角作为输入时的协方差函数构造为平方指数核函数。

6.根据权利要求5所述的基于高斯过程回归的风电机组输出功率的建模方法，其特征在于，还包括基于风电机组输出功率模型，对风电机组的运行状态进行评估。

7.根据权利要求1或6所述的基于高斯过程回归的风电机组输出功率的建模方法，其特征在于，所述基于风电机组输出功率模型，对风电机组的运行状态进行评估具体包括以下步骤：

实时获取风电机组的输出功率真实值，并基于风电机组输出功率模型获取风电机组输出功率预测值；

利用训练集建立控制图，并计算得出输出功率模型的平均残差和标准偏差；

选取评估测试集，并计算测试集的平均残差；

计算控制图的上控制限和下控制限；

将评估测试集的平均残差与所述控制图的上控制限和下控制限进行比较。

8.根据权利要求7所述的基于高斯过程回归的风电机组输出功率的建模方法，其特征在于，所述将评估测试集的平均残差与所述控制图的上控制限和下控制限进行比较还包括以下步骤：

若评估测试集的平均残差大于控制图的上控制限或测试集的平均残差小于控制图的下控制限，则所述测试集中的数据为异常值。

9.一种基于高斯过程回归的风电机组输出功率的建模系统，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定高斯过程结构；

构造模块，用于基于输入变量与输出变量的特性关系，构造核函数；与

建立模块，用于基于高斯过程结构和构造出的核函数，建立风电机组输出功率模型。

10.根据权利要求9所述的基于高斯过程回归的风电机组输出功率的建模系统，其特征在于，还包括，

评估模块，用于基于风电机组输出功率模型，对风电机组的运行状态进行评估。