[发明专利]基于H滤波的风速预测方法在审

专利信息
申请号: 201310647587.0 申请日: 2013-12-03
公开(公告)号: CN103605906A 公开(公告)日: 2014-02-26
发明(设计)人: 成怡 申请(专利权)人: 天津工业大学
主分类号: G06F19/00 分类号: G06F19/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 300160*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 基于 滤波 风速 预测 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于可在生能源领域,涉及一种基于H滤波的风速预测方法。

背景技术

风能是可在生能源之一。风速直接影响着风能的获取,而风速存在不确定性,所以风能的控制较难,所以有必要对风速进行预测。近年来,关于风速预测的方法很多,如物理方法需要更多的环境信息,统计类的方法需要风速预测模型,如NWP模型、ARIMA模型。还有借助人工智能算法,如神经网络、模糊控制、支持向量机,还有结合上述方法的综合方法。ARIMA方法与kalman滤波方法相结合的预测方法是目前使用较多的一种方法,kalman滤波更好的处理线性系统,且要求噪声已知,而H滤波方法在这两方法都优于kalman滤波,因此本发明提出采用H滤波与ARIMA模型相结合的风速预测方法,具有理论与应用的价值。

发明内容

本发明研究一种基于H滤波的风速预测方法。通过H滤波并结合ARIMA模型实现风速预测。主要内容如下:

1)ARIMA风速模型建立

2)H滤波实现风速预测

具体实施方式

主要环节的具体设计思路如下:

(1)ARIMA风速模型建立

ARIMA风速模型如式1所示

Y(t+T)=a1y(t)+a2y(t-T)++amy(t-(m-1)T)+b1u(t+T)+...bmy(t-nT)       (1)

+c1e(t+T)

式1中,a1...am,b1....bm,c1为模型系数,m>1,n>1,预测值Y(t+T)由以前的观测值Y(t-nT)和输入量u(t-nT)及误差errore(t+T)预测。

(2)H滤波

H滤波公式包括如下5个方程:

Kk=Pk|k-1HkT(HkPk|k-1HkT+Rk)-1         (4)

Pk|k-1=φk,k-1Pk-1φk,k-1T+Γk-1Qk-1Γk-1T---(5)]]>

Pk=(I-KkHk)Pk|k-1(I-KkHk)T+KkRkKkT       (6)

由ARIMA模型建立风速预测时间序列的状态方程,并根据其中的各状态矩阵,进行H滤波公式所述的5步递推,从而实现风速预测。

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