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专利号: 2020100312901
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于时间序列突变误差校正的风速预测方法,其特征是,包括以下步骤:步骤1、获取原始风速数据集;

步骤2、分别对数据集进行LMD、EMD分解,找到原始信号所有的局部极值点,计算相邻两个极值点的平均值;

步骤3、将所有相邻两个极值点的平均值用直线连接,得到局部均值线段,然后采用滑动平均法进行平滑处理,滑动平均的跨度取相邻极值点最大距离的三分之一,得到局部均值函数;

步骤4、采用局部极值点,计算所有的两相邻极值点间的包络估计值;

步骤5、将所有相邻两个包络估计值用直线连接,得到包络估计线段,然后采用滑动平均法进行平滑处理,滑动平均的跨度取相邻极值点最大距离的三分之一,得到包络估计函数;

步骤6、将局部均值函数从原始信号中分离出来;

步骤7、重复步骤1‑6迭代过程直到得到一个纯调频信号为止;

步骤8、将迭代过程中产生的所有包络估计函数相乘得到包络信号;将包络信号和纯调频信号相乘得到原始信号的第一个乘积函数PF分量PF1(t),将PF1(t)从原始信号中分离出来,得到一个新的信号u1(t),将u1(t)作为原始数据重复以上步骤,循环k次,3≤k≤30,直到uk(t)为一个单调函数为止;

步骤9、对步骤8所得分解结果分别进行GWO‑SVM预测;将预设参数代入SVM,对风速进行预测,记录预测结果与预测误差;设置目标函数为均方误差MSE,利用GWO优化算法对参数进行更新,寻找令目标函数最小的参数,输出该参数作为寻优结果;将寻优所得参数代入SVM对风速进行预测,得到风速预测值;

步骤10、对风速预测值求和并求两者算数平均数;

步骤11、采用突变误差校正方法对EMD‑LMD‑GWO‑SVM预测结果进行误差校正,得到基于误差校正的EMD‑LMD‑GWO‑SVM预测结果;突变误差校正方法包括:步骤11.1、首先对界限值Kkup_limit与Kkdown_limit进行设置,利用灰狼寻优算法寻最优值;

步骤11.2、对于符合上升型时间序列突变定义式(1)或下降型时间序列突变定义式(2)的风速预测数据进行误差校正;

步骤11.3、分别采用高斯分布误差校正模型与时间序列误差预测校正模型;

步骤11.3.1、高斯分布误差校正模型首先判断训练集误差是否符合高斯分布,如果符合则可通过高斯模型产生随机概率误差,对风速预测数据进行误差补偿;符合上升型时间序列突变补偿方式为式(3),符合下降型时间序列突变补偿方式为式(4);

xcorrect(t)=x(t)+|errGauss|   (3)xcorrect(t)=x(t)‑|errGauss|   (4)其中,x(t)为t时刻的风速值,xcorrect(t)为t时刻的风速校正值,errGauss为高斯分布模型产生的误差补偿值,对于两种时间序列突变采用不同的补偿方式;

步骤11.3.2、采用时间序列预测模型对误差值进行预测,其补偿方式为式(5);

xcorrect(t)=x(t)‑errtime   (5)其中x(t)为t时刻的风速值,xcorrect(t)为t时刻的风速校正值,errtime为时间序列误差预测模型产生的误差补偿值。