一种基于边缘特征重构和联邦学习的风电功率预测方法

文档序号:37688047发布日期:2024-04-18 21:03阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于边缘特征重构和联邦学习的风电功率预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于边缘特征重构和联邦学习的风电功率预测方法,其特征在于,所述步骤s1中,本地数据集di包括表征风电站之间关系的图结构gi=(vi,ei,ai)和从风电站中采集传感器数据组成的特征张量其中,vi表示节点集合,|vi|=ni,ni为节点个数即风电站个数,ei表示边的集合,ai为图的邻接矩阵,t表示收集数据的时刻长度,c表示特征的维度。

3.根据权利要求2所述的基于边缘特征重构和联邦学习的风电功率预测方法,其特征在于,所述步骤s2中,在所述边缘特征重构网络中,采用图神经网络作为编码器进行图卷积获得特征表示,采用多层感知机mlp和高斯噪声处理生成重构特征;

4.根据权利要求3所述的基于边缘特征重构和联邦学习的风电功率预测方法,其特征在于,在所述图卷积神经网络中,每个图上的节点v,通过k阶的图卷积过程获得特征表示,其表达式为:

5.根据权利要求3所述的基于边缘特征重构和联邦学习的风电功率预测方法,其特征在于,对所述边缘特征重构网络进行本地训练的方法为:

6.根据权利要求5所述的基于边缘特征重构和联邦学习的风电功率预测方法,其特征在于,对边缘特征重构网络进行本地训练时的损失函数为:

7.根据权利要求6所述的基于边缘特征重构和联邦学习的风电功率预测方法,其特征在于,所述步骤s2中,对边缘特征重构网络进行联邦学习训练时的损失函数为:

8.根据权利要求1所述的基于边缘特征重构和联邦学习的风电功率预测方法,其特征在于,所述步骤s3中,风电功率预测模型为深度时空图神经网络;

9.根据权利要求8所述的基于边缘特征重构和联邦学习的风电功率预测方法,其特征在于,所述步骤s3中,在对风电功率预测模型进行训练时,采用fedavg算法对相邻风力发电区域的风电功率预测模型权重进行聚合,使风电功率预测模型学习区域之间的共有模式,其表达式为:


技术总结
本发明公开了一种基于边缘特征重构和联邦学习的风电功率预测方法,包括:S1、构建各风力发电区域的本地数据集;S2、基于本地数据集,构建并训练各风力发电区域的边缘特征重构网络;S3、基于本地数据集,将边缘特征重构网络输出的增强特征作为风电功率预测模型的输入,并对其进行训练,获得完成训练的风电功率预测模型;S4、对于待预测风力发电区域,将边缘特征重构网络输出的增强特征作为对应风电功率预测模型的输入,输出风电功率预测结果。本发明提出的方法在保护数据安全与隐私的前提下,有助于打破风电数据中的数据孤岛,提高风电数据的利用效率,获得更加准确可靠的风电功率预测效果,降低风电在电网使用过程中的不确定性与波动性。

技术研发人员:杨孟轲,黄飞虎,彭舰,张凌浩,刘永清,杨帆,向英,高攀,李欢欢,王金策,弋沛玉,周子堃,廖思睿,战鹏祥
受保护的技术使用者:四川大学
技术研发日:
技术公布日:2024/4/17
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