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风电变流技术 模型预测控制MPC ★ 5.0

基于模型学习偏移修正的短期风电功率预测方法

A Model Learning Bias Correction Approach for Short-Term Wind Power Forecasting

作者 陈延旭潘世纪赵永宁叶林
期刊 电力系统自动化
出版日期 2025年1月
卷/期 第 49 卷 第 16 期
技术分类 风电变流技术
技术标签 模型预测控制MPC
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 风电功率预测 模型学习偏移 数据增强 样本特征 样本提取 多场景模式 陈延旭 潘世纪 赵永宁 叶林 电力系统自动化 Automation of Electric Power Systems
版本:
现有数据驱动的风电功率预测模型因学习偏移性问题,易偏向学习分布集中的样本,导致泛化能力不足。为此,提出一种学习偏移修正的短期预测方法。通过分析差异化样本对预测偏移的影响机制,对时序样本进行分类表征;针对难以预测的极端天气、异常及相似不平衡样本,结合场景生成、渐进式掩码检测与特征增强策略联合修正学习偏移;利用Shapley值评估各类样本重要性,验证修正策略的合理性。实例表明,该方法显著提升预测精度与模型泛化能力。
现有基于数据驱动的风电功率预测模型在建模过程中不可避免地存在学习偏移性问题,使得模型有偏向性地学习分布集中的部分数据样本,导致预测模型在实际应用中泛化能力较差.针对上述问题,提出一种基于模型学习偏移修正的短期风电功率预测方法.首先,通过挖掘差异化样本造成模型预测性能偏移的作用原理,对时序样本进行分类表征.之后,针对历史数据中难以预测的极端天气样本、异常样本和相似不平衡样本,分别采用场景生成、渐进式掩码检测和样本特征增强策略联合修正模型学习的偏移性.最后,利用Shapley值法对各类样本进行重要性评估,以验证该偏移修正策略的必要性与合理性.实际算例表明,所提方法可显著提升各类模型的短期风电功率预测精度,在多场景模式下均具备较好的泛化性.
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SunView 深度解读

该风电功率预测方法对阳光电源储能和光伏产品线具有重要应用价值。首先,其学习偏移修正技术可优化ST系列储能变流器的调度控制策略,提升PowerTitan大型储能系统在风光储联合运行时的能量管理效率。其次,该方法的极端工况处理机制可应用于SG系列逆变器的MPPT算法优化,增强产品在恶劣天气下的发电效率。此外,Shapley值评估方法可集成到iSolarCloud平台,提升设备预测性维护能力。建议将该技术与阳光电源现有的GFM/GFL控制算法结合,进一步提升新能源并网产品的智能化水平。