1.一种基于变分推断的风电机组调节速率预测方法,其特征在于,包括:获取风电机组有功功率数据,使用经验模态分解对有功功率数据进行平滑处理;将平滑处理后的数据输入至训练好的调节速率预测模型,输出风电机组调节速率预测值;所述调节速率预测模型首先对输入数据进行特征提取,得到特征提取后的均值和方差向量,对满足该均值和方差的高斯分布进行采样,得到对应的隐变量,让隐变量经过一个由多层神经网络组成的回归网络,最终输出风机调节速率预测值;输入因素的不确定性意味着样本集合{(y i ,x i )},i=1,2,3,...,N'生成过程的不确定性;其中:N'表示样本数量;y i 表示第i个样本的调节速率;x i 表示单个输入变量, d表示特征维度的数量,分布p(y|x)的形式是未知的;需要引入另一个分布q θ (y)实现对p(y|x)的近似,θ是待优化的变分参数;表示以g θ (x) μ 为均值、 为协方差矩阵的多元高斯分布;其中: 是对角线矩阵,对角线上的元素为 g θ (x)起到了特征提取输入变量维度的作用,其可由一个多层前馈网络来完成;整个风机调节速率的测模型由三个部分组成:(1)输入x经过特征提取网络g θ (x)得到了特征提取后的均值μ和方差σ向量;(2)通过对满足该均值和方差的高斯分布进行采样,可以得到对应的隐变量z;(3)让隐变量z经过一个由多层前馈网络组成的回归网络f δ (z),最终输出风机调节速率预测值y;回归网络f δ (z)为2层前馈网络;参数θ和δ是整个过程需要优化的参数;一个多层前馈网络的每层之间都使用了修正线性单元激活函数RELU,表达式如下:使用蒙特卡洛作为优化对象,形式为:目标函数的 这一项表示给定隐变量z后数据的似然;D KL (q(z|x)||p(z))这一项表示q(z|x)与先验分布p(z)之间的KL散度;z是隐变量;根据D KL 的定义,得到:代入式(7),可以得到目标的形式为:使用蒙特卡洛近似,即:其中L表示采样的个数,q(z|x)是给定输入x后,隐变量z的后验分布,p(z)表示隐变量z的先验分布,通常设定为标准正态分布N(0,1);z j 表示L个样本中的第j个样本;x是模型的输入变量,隐变量z为经过特征提取网络后的采样样本;先从N(0,1)采样得到一个ε,然后使z=μ+δ⊙ε,其中:⊙表示对应元素相乘。
2.如权利要求1所述的一种基于变分推断的风电机组调节速率预测方法,其特征在于,包括:以证据下确界作为优化目标函数,对调节速率预测模型的参数进行优化。
3.如权利要求2所述的一种基于变分推断的风电机组调节速率预测方法,其特征在于,包括:优化目标函数的第一项表示给定隐变量后数据的似然;第二项表示隐变量z后验分布q(z|x)与隐变量z先验分布p(z)之间的KL散度;使用蒙特卡洛对所述第一项和第二项进行近似;x是模型的输入变量。
4.如权利要求3所述的一种基于变分推断的风电机组调节速率预测方法,其特征在于,所述隐变量通过采样重参数化的方法实现采样,以完成优化目标函数的梯度下降优化过程。
5.如权利要求1所述的一种基于变分推断的风电机组调节速率预测方法,其特征在于,所述对输入数据处理得到特征提取后的均值和方差向量,包括:输入x经过g θ (x)得到了特征提取后隐变量z的均值和方差向量;g θ (x)由一个多层前馈网络来完成。
6.如权利要求5所述的一种基于变分推断的风电机组调节速率预测方法,其特征在于,所述多层前馈网络的每层之间都使用了修正线性单元激活函数。
7.如权利要求1所述的一种基于变分推断的风电机组调节速率预测方法,其特征在于,经过采样得到的隐变量z作为输入,进入一个回归网络f δ (z)后得到了整个调节速率预测模型的输出结果;所述回归网络为2层前馈网络。
8.一种使用了权利要求1所述基于变分推断的风电机组调节速率预测方法的系统,其特征在于,包括:数据处理模块,用于获取风电机组有功功率数据,使用经验模态分解对有功功率数据进行平滑处理;预测模块,用于将平滑处理后的数据输入至训练好的调节速率预测模型,输出风电机组调节速率预测值;所述调节速率预测模型首先对输入数据进行特征提取,得到特征提取后的均值和方差向量,通过对满足该均值和方差的高斯分布进行采样,得到对应的隐变量,让隐变量经过一个由多层神经网络组成的回归网络,最终输出风机调节速率预测值。
9.一种终端设备,包括处理器和存储器,其特征在于,处理器用于实现各指令;存储器用于存储多条指令;所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-7任一项所述的基于变分推断的风电机组调节速率预测方法。
10.一种计算机可读存储介质,存储有多条指令,其特征在于,所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-7任一项所述的基于变分推断的风电机组调节速率预测方法。