[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

说明书

本发明公开了一种基于分位点回归的风电功率波动区间分析方法，首先获取风电场输出功率数据；确定风电场输出功率数据的分位点；对每一个分位点采用支持向量机建立回归函数和回归模型；然后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；最后返回重复循环得到风电场输出功率数据的波动区间。本发明提供的方法无须对随机扰动项做出任何假设条件，即可通过支持向量机实现回归函数的自适应选取，确定分位点回归模型。对该模型采用初始点不可行的原对偶内点法求解，实现了对未来时刻风电功率的波动区间分析。该方法不仅能够获得完整的风电波动区间分析结果，同时也能实时反映最新的变化情况。

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域，特别是一种基于分位点回归的风电功率波动区间分析方法。

背景技术

目前，关于风电预测的研究大多集中在风电功率期望值的预测，然而，由于风电随机规律具有较强分散性，以此作为预测结果，必然使调度决策结果不符合实际，甚至不可行。为此，有必要在预测过程中增加对风电功率可能波动区间及对应概率的分析(以下统称为波动区间分析)。因为波动区间分析能够给出未来时刻风电功率波动的概率分布，这有利于决策者更好地认识未来变化中可能存在的不确定性和面临的风险，便于做出更合理的决策，如假设预测误差分别服从多元高斯分布和贝塔分布，实施对分布参数的估计，从而得到预测误差的概率分布函数，对调度决策有积极意义，但实际难以寻求如同假设一致的分布函数。

因此，需要一种基于分位点回归的风电功率波动区间分析方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于分位点回归的风电功率波动区间分析方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的基于分位点回归的风电功率波动区间分析方法，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。

进一步，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；

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：

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：