南京航空航天大學(xué)姜文穎獲國家專利權(quán)
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龍圖騰網(wǎng)獲悉南京航空航天大學(xué)申請的專利一種基于NGBoost算法和儲能控制的光伏發(fā)電量預(yù)測方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN119067250B 。
龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202411049941.4,技術(shù)領(lǐng)域涉及:G06Q10/04;該發(fā)明授權(quán)一種基于NGBoost算法和儲能控制的光伏發(fā)電量預(yù)測方法是由姜文穎;袁仕明設(shè)計研發(fā)完成,并于2024-08-01向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。
本一種基于NGBoost算法和儲能控制的光伏發(fā)電量預(yù)測方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明公開了一種基于NGBoost算法和儲能控制的光伏發(fā)電量預(yù)測方法,步驟如下:將收集的原始數(shù)據(jù)集劃分為多組特征列,對每個特征列做異常值檢測;對異常值進行替換,得到預(yù)處理后的數(shù)據(jù)集;將預(yù)處理后的光照強度分解成多個模塊,再將每個模塊的數(shù)據(jù)劃分為點訓(xùn)練集和點測試集,對A?BiGRU點預(yù)測模型進行訓(xùn)練和評估,以得到點預(yù)測光照強度;通過NGBoost區(qū)間預(yù)測模型對預(yù)測光照強度進行區(qū)間預(yù)測,得到區(qū)間預(yù)測光照強度;將光照強度轉(zhuǎn)換為光伏發(fā)電量,得到預(yù)測光伏發(fā)電量以及區(qū)間上下限對應(yīng)的光伏發(fā)電量;根據(jù)區(qū)間上下限對應(yīng)的發(fā)電量選取合適儲能容量,構(gòu)建儲能控制預(yù)測系統(tǒng)。本發(fā)明提高了預(yù)測的精度,并滿足并網(wǎng)要求。
本發(fā)明授權(quán)一種基于NGBoost算法和儲能控制的光伏發(fā)電量預(yù)測方法在權(quán)利要求書中公布了:1.一種基于NGBoost算法和儲能控制的光伏發(fā)電量預(yù)測方法,其特征在于,包括步驟如下: S1,將收集的原始數(shù)據(jù)集按照時間和特征劃分為多組特征列,對每個特征列采用孤立森林方法進行異常值檢測; S2,采用三次樣條插值方法對每個特征列的異常值進行替換,然后合并所有特征列,得到預(yù)處理后的數(shù)據(jù)集; S3,采用CEEMDAN分頻算法,將預(yù)處理后的光照強度分解成多個模塊;再將每個模塊的數(shù)據(jù)劃分為點訓(xùn)練集和點測試集,分別對A-BiGRU點預(yù)測模型進行訓(xùn)練和評估,保存最佳的A-BiGRU點預(yù)測模型;以氣象數(shù)據(jù)X作為A-BiGRU點預(yù)測模型輸入,將各個模塊的點預(yù)測結(jié)果線性相加,得到點預(yù)測光照強度結(jié)果Yi; S4,采用預(yù)處理后的數(shù)據(jù)集和點預(yù)測光照強度結(jié)果,通過NGBoost區(qū)間預(yù)測模型對預(yù)測光照強度進行區(qū)間預(yù)測,得到區(qū)間預(yù)測光照強度結(jié)果; S5,采用MPPT算法將光照強度轉(zhuǎn)換為光伏發(fā)電量,得到預(yù)測光伏發(fā)電量以及光照強度區(qū)間上下限對應(yīng)的光伏發(fā)電量; S6,根據(jù)發(fā)電量上限值和下限值選取合適儲能容量,構(gòu)建儲能控制預(yù)測系統(tǒng);設(shè)定儲能控制邏輯為:當(dāng)真實發(fā)電量大于預(yù)測發(fā)電量時,儲能充電;當(dāng)真實發(fā)電量小于等于預(yù)測發(fā)電量時,儲能放電; 步驟S3中,采用CEEMDAN分頻算法將光照強度分成多個模塊的實現(xiàn)步驟如下: S31,對原始光照強度xt添加不同的白噪聲序列,形成多個噪聲增強信號;設(shè)添加的噪聲為ωit,則得到: xit=xt+ωit 其中,xit為第i個噪聲增強信號; S32,對每個噪聲增強信號進行EMD分解,得到本征模態(tài)函數(shù)IMF; S33,將所有噪聲增強信號得到的第一個IMF取平均,得到原始光照強度的第一個IMF1: 其中,M是噪聲增強信號的個數(shù); S34,從原始光照強度xt中減去第一個IMF1,得到剩余信號: rit=xt-IMF1 其中,rit表示剩余信號; S35,對剩余信號rit重復(fù)步驟S31-步驟S34,繼續(xù)添加白噪聲并進行EMD分解,得到剩余信號的IMF,直到所有IMF提取完畢,剩余信號成為單調(diào)函數(shù)或白噪聲; S36,將所有IMF合成,得到完整的原始光照強度分解結(jié)果; 步驟S3中,對于A-BiGRU點預(yù)測模型,以氣象數(shù)據(jù)X作為輸入、光照強度分解態(tài)作為輸出yi;將各模塊的點訓(xùn)練集輸入到A-BiGRU點預(yù)測模型中進行訓(xùn)練,采用各模塊的點測試集進行點預(yù)測,對A-BiGRU點預(yù)測模型進行評估,得到各個模塊所對應(yīng)的最終A-BiGRU點預(yù)測模型; 步驟S4中,得到目標(biāo)光照強度預(yù)測區(qū)間的詳細步驟如下: S41,將預(yù)處理后的歷史氣象數(shù)據(jù)X作為輸入,輸入到A-BiGRU點預(yù)測模型中,得到光照強度點預(yù)測值Yi; S42,將光照強度點預(yù)測結(jié)果Yi與真實的光照強度Y的誤差值記為輸出δ,以歷史氣象數(shù)據(jù)X和誤差值δ構(gòu)建新的區(qū)間預(yù)測數(shù)據(jù)集,將該區(qū)間預(yù)測數(shù)據(jù)集劃分為區(qū)間訓(xùn)練集和區(qū)間測試集; S43,以歷史氣象數(shù)據(jù)X作為輸入,誤差值δ作為輸出,將區(qū)間訓(xùn)練集輸入到NGBoost區(qū)間預(yù)測模型中,對NGBoost區(qū)間預(yù)測模型進行訓(xùn)練,采用區(qū)間測試集進行區(qū)間預(yù)測,得到訓(xùn)練好的NGBoost區(qū)間預(yù)測模型; S44,將預(yù)處理后的歷史氣象數(shù)據(jù)X和點預(yù)測誤差δ輸入到訓(xùn)練好的NGBoost區(qū)間預(yù)測模型中,得到搭建目標(biāo)光照強度預(yù)測區(qū)間所需要的概率分布參數(shù)均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ; S45,根據(jù)概率分布參數(shù)均值μ和標(biāo)準(zhǔn)差σ得到目標(biāo)光照強度預(yù)測區(qū)間: Iα=[μ-zα2σ,μ+zα2σ] 其中,α是置信區(qū)間,Iα是目標(biāo)預(yù)測區(qū)間,zα2為對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)。
如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù),可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)@麢?quán)人南京航空航天大學(xué),其通訊地址為:213300 江蘇省常州市溧陽市濱河?xùn)|路29號;或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服,聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。
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