【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源功率预测，具体涉及一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、在科学与工程领域，新能源数据的有效获取是一个重要的议题。然而由于分布式能源“点多面广”的特点，其数据量测存在的不确定性和复杂性，常常会导致能源量测数据缺失的情况发生。因此，开发一种准确估算能源缺失的方法对于优化能源利用、保障电力数据准确有效至关重要。
3、分布式能源的功率波动主要由于气象的波动导致，而能影响气象的关键电力气象因子是一个连续的物理量，其波动过程在空间中的传播具有一定的连续性性和不确定性。利用空间波动过程对能源缺失进行估算是，既考虑了空间波动的影响，又能够更准确地捕捉分布式能源中的波动相似性和一致性。
4、传统的能源缺失数据估算方法往往基于统计分析或基于模型的计算，但这些方法往往忽略了气象波动过程对能源传输的影响。因此，这些方法在面对复杂的能源传输系统时可能表现出局限性，难以准确地估算能源缺失数据。新能源缺失数据估算方法结合了空间波动过程的特性，通过对目标空间中的波动进行建模和分析，能够更全面地考虑波动传播中的不确定性和变化性。这种方法可以更精确地估算能源缺失，为优化能源利用提供更可靠的数据支持。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法及系统，本专利技术通过提取各可量测分布式光伏站点的波动传播
2、根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，包括以下步骤：
4、获取多个分布式新能源站点的光伏功率序列；
5、利用经验模态分解方法提取所述光伏功率序列的波动过程和平稳过程；
6、针对波动过程，利用导数动态时间规整方法提取波动对应时间序列，提取站点间的波动速度，基于所述波动速度和波动对应时间序列，对目标站点进行插值估算，基于插值估算结果，采用局部加权回归获取标准的功率序列；
7、针对平稳过程，利用静态插值算法进行插值计算，得到插值后的功率序列；
8、将得到的两个序列进行加和，获得完整的目标站点插值估算结果。
9、作为可选择的实施方式，利用经验模态分解方法提取分布式光伏功率序列的波动过程和平稳过程的具体过程包括：
10、利用经验模态分解方法，将分布式光伏功率序列分解为有限个本征模函数和信号中的残差；
11、寻找信号全部极值点，通过若干次样条插值，将曲线极大值点连成上包络线，将曲线极小值点连成下包络线；
12、将原始信号减去均值包络线，得到中间信号；
13、重复上述分解过程，将两次分解后的中间信号作为平稳过程信号，将其余信号残差作为波动过程信号。
14、作为可选择的实施方式，利用导数动态时间规整方法提取波动对应时间序列的具体过程包括：将原始序列替换为一阶导数序列，在此过程中，计算每个离散点的导数，使用由后向差分结果和中心差分结果组成的估计值，该估计值将更高的权重分配给前一点，以在估计过程中添加单调性约束，实现对动态时间规整方法的改进，利用改进后的导数动态时间规整方法提取波动对应时间序列。
15、作为进一步限定的实施方式，两个波动光伏功率序列分别为x和y，改进后的导数动态时间规整方法的最优路径表示为：
16、；
17、式中表示最优路径，表示波动过程时间对，对所有的具有相同因素的时间对取平均，得到规整后的时间序列。
18、作为可选择的实施方式，基于所述波动速度和波动对应时间序列，对目标站点进行插值估算的具体过程包括：基于波动对应时间序列和各站点之间的相对距离，计算波动传播速度，利用主成分分析方法对其进行中心化，提取波动速度，求取各站点单独的波动传播方向，构造已知站点到目标站点的映射，实现对波动过程的整体插值估算。
19、作为可选择的实施方式，基于插值估算结果，采用局部加权回归获取标准的功率序列的具体过程包括：将目标数据段映射至预设区间范围内，初始权重为各点距离，作为初次加权回归的权重系数，将其代入加权回归模型，得到初次迭代的函数，进行迭代，且在迭代过程中逐步缩小步长，在预设区间范围内为各点赋予不同的权重，直至收敛。
20、作为可选择的实施方式，针对平稳过程，利用静态插值算法进行插值计算的具体过程包括：采用cressman权重进行插值，且和目标站点的距离越小，相应的插值权重系数越大。
21、一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算系统，包括：
22、数据获取模块，被配置为获取多个分布式新能源站点的光伏功率序列；
23、数据分解模块，被配置为利用经验模态分解方法提取所述光伏功率序列的波动过程和平稳过程；
24、波动过程插值模块，被配置为针对波动过程，利用导数动态时间规整方法提取波动对应时间序列，提取站点间的波动速度，基于所述波动速度和波动对应时间序列，对目标站点进行插值估算，基于插值估算结果，采用局部加权回归获取标准的功率序列；
25、平稳过程插值模块，被配置为针对平稳过程，利用静态插值算法进行插值计算，得到插值后的功率序列；
26、加和插值估算模块，被配置为将得到的两个序列进行加和，获得完整的目标站点插值估算结果。
27、一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述方法中的步骤。
28、一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法中的步骤。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
30、1、本专利技术相比于静态插值估算方法，提取了空间中的波动过程传递规律，考虑了由于气象因子波动导致的区域分布式光伏功率有序波动过程。
31、2、本专利技术通过提取各站点的波动传播速度矢量，可以准确获取目标区域内分布式新能源站点波动序列的延后相似性，从而准确提取分布式新能源波动的一致性和差异性。
32、3、本专利技术通过对波动过程和平稳过程进行区分，波动过程考虑波动传播速度进行插值估算，平稳过程采用静态距离权重进行插值估算，有效区分了不同频率信号的差异化处理方法，提高了插值估算的准确率。
33、为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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1.一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，利用经验模态分解方法提取分布式光伏功率序列的波动过程和平稳过程的具体过程包括：
3.如权利要求1所述的一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，利用导数动态时间规整方法提取波动对应时间序列的具体过程包括：将原始序列替换为一阶导数序列，在此过程中，计算每个离散点的导数，使用由后向差分结果和中心差分结果组成的估计值，该估计值将更高的权重分配给前一点，以在估计过程中添加单调性约束，实现对动态时间规整方法的改进，利用改进后的导数动态时间规整方法提取波动对应时间序列。
4.如权利要求2所述的一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，两个波动光伏功率序列分别为X和Y，改进后的导数动态时间规整方法的最优路径表示为：
5.如权利要求1所述的一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，基于所述波动速度和波动对应时间序列，对目标站点进行插值估算的具体过程包括：基
6.如权利要求1所述的一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，基于插值估算结果，采用局部加权回归获取标准的功率序列的具体过程包括：将目标数据段映射至预设区间范围内，初始权重为各点距离，作为初次加权回归的权重系数，将其代入加权回归模型，得到初次迭代的函数，进行迭代，且在迭代过程中逐步缩小步长，在预设区间范围内为各点赋予不同的权重，直至收敛。
7.如权利要求1所述的一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，针对平稳过程，利用静态插值算法进行插值计算的具体过程包括：采用cressman权重进行插值，且和目标站点的距离越小，相应的插值权重系数越大。
8.一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算系统，其特征是，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征是，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7中任一项所述的方法中的步骤。
10.一种电子设备，其特征是，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7中任一项所述的方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，利用经验模态分解方法提取分布式光伏功率序列的波动过程和平稳过程的具体过程包括：
3.如权利要求1所述的一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，利用导数动态时间规整方法提取波动对应时间序列的具体过程包括：将原始序列替换为一阶导数序列，在此过程中，计算每个离散点的导数，使用由后向差分结果和中心差分结果组成的估计值，该估计值将更高的权重分配给前一点，以在估计过程中添加单调性约束，实现对动态时间规整方法的改进，利用改进后的导数动态时间规整方法提取波动对应时间序列。
4.如权利要求2所述的一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，两个波动光伏功率序列分别为x和y，改进后的导数动态时间规整方法的最优路径表示为：
5.如权利要求1所述的一种考虑空间波动传播的新能源缺失数据估算方法，其特征是，基于所述波动速度和波动对应时间序列，对目标站点进行插值估算的具体过程包括：基于波动对应时间序列和各站点之间的相对距离，计算波动传播速度，利用主成分分析方法对其进行中心化，提取波动速度，求...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，王传琦，王飞，刘浩，于一潇，李鹏，李梦林，张元赫，周皓阳，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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