[发明专利]一种风电场输出功率的群体预测方法和系统

权利要求书

1.一种风电场输出功率的群体预测方法，其特征在于，包括：

将待预测时刻多个风电场站的数值天气预报数据按照预设格式转化为气象图数据；

将所述气象图数据输入预先构建的图卷积预测模型，得到功率图数据作为待预测时刻多个风电场站的输出功率预测值；

其中，所述气象图数据包括各风电场站的气象参数、测量参数以及不同风电场站间的联接权重，所述图卷积预测模型是采用多个风电场站的历史气象图数据和历史功率图数据训练得到的；

所述图卷积预测模型的构建，包括：

按照预设格式将多个风电场站历史时刻的数值天气预报数据转化为历史气象图数据，并将对应时刻多个风电场站的功率数据转换为历史功率图数据；

以所述历史气象图数据为输入数据，以所述历史功率图数据为输出数据，对图卷积模型结构中不同层之间的映射权重和不同节点间的联接权重进行训练，得到图卷积预测模型；

其中，图卷积模型结构中的各节点分别对应各风电场站；

所述图卷积预测模型中，输入数据与输出数据间的映射关系如下式所示：

式中，Y表示输出数据，X表示输入数据，ReLu()表示线性整流函数，softmax()表示归一化指数函数，W⁽⁰⁾表示图卷积模型结构中输入层到隐含层的映射权重，W⁽¹⁾表示卷积模型结构中隐含层到输出层的映射权重，表示广义邻接矩阵；广义邻接矩阵的计算式如下：

式中，I_N表示单位矩阵，A表示不同节点间的联接权重构成的邻接矩阵；

所述按照预设格式将多个风电场站历史时刻的数值天气预报数据转化为历史气象图数据，包括：

对每个风电场站，分别采用交叉验证方式，选择所述风电场站功率预测性能最佳的气象参数组合；

以所有风电场站的气象参数组合的并集作为风电场站的气象参数，以各风电场站不同层高的测风塔历史测量数据作为风电场站的测量参数，分别以各风电场站的气象参数和测量参数构成历史气象图数据中对应节点的属性；

根据各风电场站间的地理位置为不同风电场站间的联接权重赋予初值，并将不同风电场站间的联接权重作为历史气象图数据中对应节点间的联接权重；

以对应各风电场站的节点以及不同节点间的联接权重构成历史气象图数据；

所述将待预测时刻多个风电场站的数值天气预报数据按照预设格式转化为气象图数据，包括：

根据气象参数从待预测时刻多个风电场站的数值天气预报数据中抽取各风电场站的气象数据，并将所述气象数据结合各风电场站的测量参数构成气象图数据中各节点的属性；

以训练获得的不同节点间的联接权重作为气象图数据中不同节点间的联接权重，结合各节点的属性，构成气象图数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数值天气预报数据包括：不同层高的风速、风向、温度、湿度和压力。