[发明专利]风机风速的预测方法及装置

说明书

本申请公开了一种风机风速的预测方法及装置，涉及风能技术领域，该方法包括：根据风机的运行历史数据，对风电场内的多台风机进行聚类，其中，运行历史数据包括历史风机风速；根据聚类后的多类等效风机对应的历史风机风速，建立风机风速的预测模型；将多类等效风机对应的连续多个采样时刻的历史风机风速输入预测模型，获取与设定置信度对应的下一采样时刻的平均风机风速区间。本申请公开的风机风速的预测方法及装置，提高了对风机风速预测的准确度。

技术领域

本发明涉及风能技术领域，特别涉及一种风机风速的预测方法及装置。

背景技术

风能作为一种可再生能源，受到了人们的广泛关注。推动风电行业的发展，对风速进行准确预测就显得尤为重要。风速是一种复杂的非线性系统，具有随机性、间歇性等特点，且风电场中各风机间的尾流效应会导致风速在风电场不同位置的大小不同，尾流效应也会对风电场中风机的平均风速造成影响。

相关技术中，对风速的时空特性进行建模预测时，大多使用连接函数对影响风速的多维变量进行相关性分析。

在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：由于多维变量之间的相关性较为复杂，单纯使用连接函数预测风电场的平均风机风速时，获得的预测结果的准确度难以满足要求。

发明内容

本发明实施例提供了一种风机风速的预测方法及装置，以提高对风机风速预测的准确度。具体技术方案如下：

本申请实施例提供一种风机风速的预测方法，所述方法由计算机执行，所述方法包括：

根据风机的运行历史数据，对风电场内的多台风机进行聚类，其中，所述运行历史数据包括历史风机风速；

根据聚类后的多类等效风机对应的所述历史风机风速，建立风机风速的预测模型；

将多类等效风机对应的连续多个采样时刻的所述历史风机风速输入所述预测模型，获取与设定置信度对应的下一采样时刻的平均风机风速区间。

本申请实施例的一种实现方式中，所述根据风机的运行历史数据，对风电场内的多台风机进行聚类，包括：

根据所述运行历史数据，计算所述多台风机对应的邻接矩阵和度矩阵；

根据所述邻接矩阵和度矩阵，计算所述多台风机对应的拉普拉斯矩阵；

根据所述拉普拉斯矩阵将所述多台风机聚类。

本申请实施例的一种实现方式中，所述根据聚类后的多类等效风机对应的所述历史风机风速，建立风机风速的预测模型，包括：

根据所述聚类后的多类等效风机对应的所述历史风机风速，确定每类等效风机对应的边缘概率密度函数；

根据所述边缘概率密度函数，计算藤结构对所述多类等效风机的不同连接方式对应的连接函数；

根据所述连接函数，确定所述藤结构对所述多类等效风机的最优连接方式，以获得所述预测模型。

本申请实施例的一种实现方式中，根据核密度估计法确定每类等效风机对应的边缘概率密度函数。

本申请实施例的一种实现方式中，根据布谷鸟算法确定藤结构对所述多类等效风机的最优连接方式。

本申请实施例的一种实现方式中，所述将多类等效风机对应的连续多个采样时刻的所述历史风机风速输入所述预测模型，获取与设定置信度对应的下一采样时刻的平均风机风速区间，包括：

根据每类等效风机对应的连续多个时刻的风机风速，获取所述多类等效风机对应的条件矩阵；

根据所述条件矩阵，计算风机风速的条件概率分布函数及所述条件概率分布函数对应的概率；