[发明专利]一种菱形切角凸包不确定性集合构建方法及装置

权利要求书

1.一种菱形切角凸包不确定性集合构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取可再生能源出力历史数据；

S2，建立包含所有历史数据的椭球凸包不确定性集合，并将历史数据和椭球凸包转换到正则空间中；

S3，将椭球内接菱形放大到恰好包含所有历史数据，得到菱形凸包不确定性集合；

S4，将所有历史数据投影到所述菱形凸包各轴向上，针对每一轴向，分别过正轴向和负轴向上最大投影对应的数据点作垂直于所述每一轴向的切面，以得到各所述切面与菱形凸包的交集的端点坐标；

S5，将所述端点坐标还原到原始空间中，得到菱形切角凸包顶点坐标，并基于所述顶点坐标构建菱形切角凸包不确定性集合。

2.根据权利要求1所述的菱形切角凸包不确定性集合构建方法，其特征在于，所述S4中，得到各所述切面与菱形凸包的交集的端点坐标，具体为：根据各所述切面所能切去菱形凸包体积的大小，按从大到小的顺序对菱形凸包进行切割，依次得到各所述切面与菱形凸包的交集的端点坐标。

3.根据权利要求1或2所述的菱形切角凸包不确定性集合构建方法，其特征在于，所述S2中，转换到正则空间的椭球凸包不确定性集合表示为：

v^TQ_vv≤1

式中，v为正则化空间中的坐标，Q_v＝diag([λ₁,…,λ_i,…,λ_n])，n为历史数据维数，λ_i为矩阵Q_u的第i个特征值，Q_u为原始空间中椭球凸包的系数；

其中，Q_u根据以下优化问题得到：

式中，u^hk为可再生能源出力历史数据，上标k为场景编号；c为原始空间中椭圆中心坐标；

由原始空间到正则空间的空间变换为：

式中，变换矩阵J根据公式Q_u＝J^TQ_vJ得到；

转换到正则空间的历史数据v^hk＝J(u^hk-c)。

4.根据权利要求3所述的菱形切角凸包不确定性集合构建方法，其特征在于，所述S3中，所述椭球内接菱形表示为：

式中，v_i为v的第i维坐标，r_i为椭球凸包在维度i方向上的半轴长，

所述菱形凸包不确定性集合表示为：

式中，R_i为菱形凸包在维度i方向上的半轴长，R_i＝αr_i，α为放缩系数，且为正则化空间中第k场景的可再生能源出力历史数据的第i维坐标。

5.根据权利要求4所述的菱形切角凸包不确定性集合构建方法，其特征在于，所述S4中，所述切面数学表达式为：

v_j＝v_j,cut

式中，v_j,cut为历史数据v^hk在菱形凸包第j维轴向上投影最大值，正向为负向为

6.根据权利要求5所述的菱形切角凸包不确定性集合构建方法，其特征在于，所述S4中，各所述切面与菱形凸包的交集的数学表达式为：

所述交集的端点v^ek坐标为：

式中，中间量c_j＝1-|v_j,cut|/R_j。

7.根据权利要求6所述的菱形切角凸包不确定性集合构建方法，其特征在于，所述S5中，所述菱形切角凸包顶点坐标为u^ek＝J^-1v^ek+c；

所述菱形切角凸包不确定性集合为：

式中，N为菱形切角凸包顶点总数，ω_k为辅助变量。

8.一种菱形切角凸包不确定性集合构建装置，其特征在于，包括：

历史数据获取模块，用于获取可再生能源出力历史数据；

椭球凸包建立模块，用于建立包含所有历史数据的椭球凸包不确定性集合，并将历史数据和椭球凸包转换到正则空间中；

菱形凸包建立模块，用于将椭球内接菱形放大到恰好包含所有历史数据，得到菱形凸包不确定性集合；

菱形切角凸包建立模块，用于将所有历史数据投影到所述菱形凸包各轴向上，针对每一轴向，分别过正轴向和负轴向上最大投影对应的数据点作垂直于所述每一轴向的切面，以得到各所述切面与菱形凸包的交集的端点坐标；以及将所述端点坐标还原到原始空间中，得到菱形切角凸包顶点坐标，并基于所述顶点坐标构建菱形切角凸包不确定性集合。