[发明专利]一种任意输入参数的风能预测系统和方法

权利要求书

1.一种任意输入参数的风能预测系统，其特征在于包括：

历史数据输入模块，输入风能发电厂的历史数据，包括任意参数：风速、温度、天气、降雨、湿度；

历史数据转换模块，通过数据转换模型标准化数据，是将非标准的数值型数据和离散化数据转换为标准化的[-1, 1]之间的数据；

数据分类模块，将已经标准化的历史数据按4:1的比例进行类别划分，其中80%作为训练数据，20%作为验证数据；

训练数据输入模块，输入训练数据；

训练模块，将输入的训练数据，利用改进的向量机回归算法进行训练，产生回归向量机模型；

验证数据输入模块，输入验证数据；

预测模块，利用输入的验证数据，迭代到产生的回归向量机模型；步骤S308为选择模块，判定精度是否达标，即误差是否小于给定的阈值；

标准化数据转换模块，如果精度达标，将标准化数据转换为历史输入数据。

2.一种任意输入参数的风能预测方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）输入历史数据，包括任意参数：风速、温度、天气、降雨、湿度；

（2）通过数据转换模型标准化数据，得到[-1, 1]之间的数据；

（3）将标准化数据按4:1的比例进行类别划分，80%为训练数据，20%为验证数据；

（4）输入训练数据；

（5）利用改进的向量机回归算法对输入训练数据进行训练，产生回归向量机模型；

（6）输入验证数据；

（7）利用产生的回归向量机模型进行验证；

（8）判定精度是否达标，即误差是否小于给定的阈值，如果精度达标，则将数据转化为原始数据；

（9）如果不达标，则重新回到初始位置。

3.根据权利要求2所述的一种任意输入参数的风能预测方法，其特征在于：所述的输入的历史数据，包括任意参数：风速、温度、天气、降雨、湿度，用一个N×M矩阵表示，其中N代表历史数据样本数量，M代表参数的数量，即多少种参数。

4.根据权利要求2所述的一种任意输入参数的风能预测方法，其特征在于：所述的通过数据转换模型标准化数据，是将非标准的数值型数据和离散化数据转换为标准化的[-1, 1]之间的数据，使得不同的数据之间可以整合进本方法之中，具体包含以下二种情况：

    （1）对于数值型数据

标准化，需要将其映射到-1到+1之间，对输入的参数数据进行统计获得其均值μ和标准差σ，对于任意一个数据x其标准化的公式对应为：

        

通过该公式可以将任意一种基于数值的参数数据x映射为[-1, 1]区间的标准化数据，其逆过程对应公式为：

通过该公式，可以将标准化的数据转换为真实数据；

    （2）对于离散型的数据处理

    某些地区的历史数据不够精确，采用有限的几种状态来进行形容，采用二进制编号的形式，每个二进制位对应一个新的输出属性，对于某地区的天气情况P描述仅为晴天、小雨、大雨这3项，如下方式：

输入参数：P        输出参数：Pa1   Pa2

晴天                        0   1

小雨                        1   0

大雨                        1   1

将1个离散型参数转换为两个参数内容为0~1的标准化数据。

5.根据权利要求2所述的一种任意输入参数的风能预测方法，其特征在于：所述的将标准化数据按一定比例进行类别划分，本方法中标准化数据的80%为训练数据，20%为验证数据，数据量大于500个。