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专利号: 2019102984154
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于CNN LSTM光伏发电功率预测模由卷积层CNN、LSTM、注意力机制和全连接层构成;

所述CNN LSTM模型以t时刻的光伏发电功率时间序列P(t-size+1),P(t-size+2),...,P(t-1),P(t),size为序列长度,预测输出t+1刻的光伏发电功率P(t+1)。

2.一种如权利要求1所述基于CNN LSTM光伏发电功率预测模型的构建方法,其特征在于,所述基于CNN LSTM光伏发电功率预测模型的构建方法包括:使用16个卷积核一维卷积层对输入的光伏发电功率时间序列进行特征提取,得到的结果再使用32个卷积核一维卷积层进行特征提取;使用深度为32的LSTM层得到LSTM隐层输出向量;使用注意力机制对LSTM隐层输出向量进行自动化关注,对其中与当前输出量显著相关的特征量赋予更大的权值;

将注意力向量展开成一维向量输入全连接层,全连接层输出预测。

3.如权利要求2所述的基于CNN LSTM光伏发电功率预测模型的构建方法,其特征在于,所述的基于CNN LSTM光伏发电功率预测模型的构建方法具体包括以下步骤:步骤一,对光伏发电功率数据进行归一化处理;

步骤二,将时间序列数据通过16个卷积核的一维卷积层,得到的结果再通过32个卷积核的一维卷积层,得到的最终结果即为提取得到的特征;

步骤三,将得到的每一维特征,放入一个含有32个LSTM的神经元,多维特征所组成的,得到LSTM隐层输出向量;

步骤三:使用注意力机制对LSTM隐层输出向量进行自动化关注,与目标值显著相关的参数自动赋予更大的权值;

步骤四,将注意力机制处理后的特征向量展开成一维向量,以符合全连接层输入的要求;

步骤五,将展开操作得到的一维向量输入全连接层,全连接层输出下一时刻光伏发电功率预测值;

步骤六,通过均方误差MSE作为损失函数;

步骤七,通过Rmsprop优化器优化整个神经网络权值,使损失函数的损失值最小化。

4.如权利要求3所述的基于CNN LSTM光伏发电功率预测模型的构建方法,其特征在于,所述步骤一中,采用以下归一化方法:其中xi为原始数据, 为归一化后的数据。

5.如权利要求3所述的基于CNN LSTM光伏发电功率预测模型的构建方法,其特征在于,所述步骤六中,通过均方误差MSE作为损失函数:其中xmodel为模型输出值,xactual为实测值。

6.一种应用权利要求1所述基于CNN LSTM光伏发电功率预测模型的光伏发电功率预测模型,其特征在于,所述光伏发电功率预测模型使用光伏电站监测系统采集的当前时刻t至t-size+1时刻的光伏发电功率时间序列作为CNN LSTM模型的输入,预测下一时刻的光伏发电功率。