基于MSTAGNN模型的可解释海上风电场多风机出力预测

现有海上风电场出力预测研究对复杂时空关系考虑不足，且多为“黑盒”模型，缺乏可解释能力。为充分挖掘时空关联并实现模型可解释，提出一种基于多重时空注意力图神经网络(MSTAGNN)的海上风电场出力预测模型。首先，构建了一种考虑空间关联的海上风电场图拓扑，并引入空间注意力机制实现图拓扑的动态变化；其次，分别利用图卷积网络和时间门控卷积网络有效提取空间和时间特征；接着，对所提模型引入多维多头注意力机制，使其获得多重可解释能力；最后，基于中国东海大桥风电场真实数据进行仿真验证。结果表明，所提模型相比传统预测模型具有更高的预测精度，同时在空间、特征、时间多个维度具有合理的可解释性。