基于自组织映射网络的峰值负荷预测方法

应用扩展自组织映射网络研究了电力系统峰值负荷预测问题。在传统的Kohonen自组织映射(SOM)网络的学习算法的基础上,为了提高电力系统峰值负荷预测的精度,进一步提出了一种扩展的自组织映射算法。在这个SOM网络中,除了权矩阵外,还有一个输入输出对的局部梯度(Jocobian)矩阵也被存储在神经元中。这样,在输出空间中梯度信息围绕输出权值产生了一个一阶扩展,便可得到一个输出的改进估计值。同时,提出了一个Jocobian矩阵的生成算法。最后采用纽约市的电力负荷数据为研究对象,证明了所提出方法的有效性。     

改进的电力负荷曲线集成K-medoids聚类算法

电力负荷曲线聚类是配用电大数据挖掘的基础。针对常规K-medoids聚类算法的不足,利用CH指标和启发式方法对常规K-medoids聚类算法进行了改进,实验结果表明,改进的K-medoids聚类算法具有更高的聚类有效性,克服了传统K-medoids聚类算法由用户指定簇族数和随机选取初始质心的问题。为方便分析对22个典型用户年负荷曲线进行归一化处理,并分别采用行业性质、常规K-medoids聚类算法和改进K-medoids聚类算法对经过归一化处理的22个典型用户年负荷曲线进行分类,实验结果表明,根据年负荷曲线特性对负荷曲线进行分类相较于按行业性质对负荷曲线进行分类有更好的效果,而且改进K-medoids聚类算法相较于常规K-medoids聚类算法,能够更客观、准确地对负荷曲线进行有效分类,改进K-medoids聚类算法在电力负荷大数据挖掘具有良好的应用前景。     

结合负荷形态指标的电力负荷曲线两步聚类算法

为改善基于欧式距离的全维度负荷曲线聚类算法在负荷形态相似度上的不足,提出了结合负荷形态特征指标的电力系统负荷曲线两步聚类算法。算法第一步采用基于欧式距离的负荷曲线聚类方法获得初步聚类结果,并通过负荷聚类评价指标选取一次聚类算法和聚类数目;第二步基于负荷形态特征指标采用监督学习算法对负荷进行重新分类。之后比较了不同算法的分类效果,最后给出了聚类结果的应用建议。算例结果表明,所提出的两步聚类算法可以改善传统的负荷曲线聚类方法在形态相似度上的不足,在二次分类方法中,支持向量机（support vector machine,SVM）算法表现较好,所提出的方法具有实际应用意义。     

模糊聚类方法在用户负荷曲线分析中的应用

采用基于负荷曲线进行用户分类的方法,运用数据挖掘技术中的模糊C均值聚类,将不同行业的用户混合在一起,利用聚类的观点将其分类,对各类负荷曲线进行分析和比较;将模糊C均值聚类算法应用在单个典型行业典型用户(主要是工业和三产的大用户)的分析中,可以发现不同季节、不同月份的负荷数据之间有一定的共性.     

基于自组织映射网络和遗传算法优化Elman神经网络的全网短期负荷预测模型

电网数据具有海量、高维的特点,现有的短期电力负荷预测模型无法提取用户的用电习惯.提出一种基于负荷聚类的全网短期负荷预测模型,首先采用自组织映射网络对全网负荷进行聚类,将不同特性的用户负荷曲线作为子网;然后引入遗传算法对Elman神经网络的参数进行寻优,得到针对不同子网负荷特性的差异化预测网络;最后基于负荷综合稳定度得到全网负荷预测结果.将该集成模型用于某市电网进行算例仿真,预测结果表明,所提方法比传统预测方法的准确率更高,同时适用于部分子网数据缺失而需要得到全网结果的情况.     

基于自组织映射神经网络的市场清算电价预测

市场清算电价预测是电力市场中交易决策的基础。人工神经网络是电价预测较为理想的方法,但依然存在一些问题,如样本训练有时需要很长时间,存在收敛问题,特别是当样本特征量不明显的时候,这种现象更为突出。针对这一问题,利用自组织映射的聚类特性将历史数据进行特征分类和筛选处理,处理后形成的新数据用于训练三层BP神经网络,仿真结果表明,经过这种数据处理后,网络的收敛速度得到了显著提高,且预测效果良好。     

基于自组织映射神经网络的市场清算电价预测

市场清算电价预测是电力市场中交易决策的基础.人工神经网络是电价预测较为理想的方法,但依然存在一些问题,如样本训练有时需要很长时间,存在收敛问题,特别是当样本特征量不明显的时候,这种现象更为突出.针对这一问题,利用自组织映射的聚类特性将历史数据进行特征分类和筛选处理,处理后形成的新数据用于训练三层BP神经网络,仿真结果表明,经过这种数据处理后,网络的收敛速度得到了显著提高,且预测效果良好.     

基于模糊聚类曲线相似度的负荷用户识别方法

为了满足电网公司精细化管理的要求及有针对性地管理用户,提出了一种基于模糊聚类算法与曲线相似度的负荷用户识别方法。以江南地区养殖负荷用户为例,通过电力数据驱动,进行数据挖掘分析,依据特征量和日负荷曲线,引入模糊聚类算法得到养殖负荷用户规律性用电行为特性,最后通过分析用户日负荷曲线与特性曲线之间的曲线相似度判断用户是养殖负荷用户的可能性,为供电公司精准服务提供依据。随机抽取供电公司未知用户负荷数据进行实例验证,结果表明,所提出的方法具有较好的可行性和有效性。     

模糊聚类在电力用户分类中的应用

将模糊聚类方法应用于电力销售领域．利用负荷曲线特征实现对电力用户分类,可以为售电企业的合理定价和有效实施负荷管理提供参考。介绍了利用模糊C均值聚类方法实现用户分类的原理和步骤及聚类完成后的有效性检验指标的计算方法。算例表明了该方法的可行性和有效性。     

上海电网需求侧负荷模式的组合识别模型

区别于传统按行业分类的需求侧负荷分析方法,利用自组织映射神经网络、K-means、模糊C均值、ID3决策树等数学工具构建了基于聚类、分类技术与决策树结构分析的负荷模式组合识别模型,并对上海电网需求侧负荷进行了特征指标计算、类别判断与挖掘、聚类评判、分类知识解释等综合分析。根据上海电网14个行业357个用户的日负荷数据集进行算例分析,指出了上海电网需求侧负荷类型、行业分布、关键指标等模式特点,验证了该模型的正确性、有效性与工程适用性。     

基于SOM神经网络的风电电子装置故障诊断

监测可能发生故障的电力电子器件,对电力电子装置的故障进行识别和诊断,以降低电气系统的故障发生率,对于减少风力发电机组运行的故障率.降低风力发电运行维护成本有着重要意义.为此,提出将自组织特征映射神经网络(SOM)应用于风力发电机组电力电子装置的故障诊断中.实验结果表明,利用该方法进行风力发电机电力电子装置故障诊断能取得较好的效果,具有一定的工程应用价值.     

SOM特征提取与ELM在电力负荷预测中的应用

随着电力负荷内涵复杂度和非线性增加,单纯追求电力负荷预测精度将变得困难。研究根据负荷样本分析其趋势、抽取特征来解决预测精度问题,即提出一种基于自组织特征映射网络(SOM)进行特征提取并与极限学习机(ELM)相结合的短期电力负荷预测方法。通过SOM特征提取找出与预测日同类型的历史数据作为训练样本;然后采用ELM进行预测,该方法预测过程简捷,能得到唯一的最优解。实验以某市的电力负荷数据进行仿真和比较。结果表明,基于SOM特征提取的ELM方法不仅精简了训练样本数量,且使训练更具有针对性,提高了预测精度和泛化性能,具有一定的理论意义和较好的应用前景。     

SOM神经网络和C-均值法在负荷分类中的应用

负荷时变性和分散性已经成为制约负荷模型推广应用的主要因素,而负荷特性分类则是解决这个问题的有效途径.文中提出基于SOM神经网络的C-均值聚类算法的新的负荷分类方法:以负荷模型参数作为负荷动态特性分类特征向量,应用SOM神经网络对初始训练样本进行分类,将获得的聚类数目和各类中心点作为C-均值算法的初始输入进一步聚类.最后...     

基于数据挖掘技术的负荷曲线对故障反应相似性的研究

各种故障都对电力系统负荷的变化有显著影响,深入地理解和掌握这些影响是十分有益的。文中把数据挖掘技术应用于CLP(Chinese Lighting Power)公司的数据库,分析了在故障影响下母线负荷曲线的聚类,获得了与CLP系统中的特定变电站AAA母线具有相似负荷变化曲线的母线组或区域,从而可以更好地估计和抑制未来故障对这些负荷所造成的损失(例如对它们采取一致的策略等),有利于系统的安全稳定运行。     

基于大数据技术的短期负荷分析与预测

针对电力用户数量众多、数据量大、计算量大等特点,提出了基于Hadoop处理框架的大数据技术解决方法;针对用户与系统负荷存在的差异,在用户负荷分析和影响因素分析方面,引入了在处理大数据量和知识学习等方面具有独特优势的数据挖掘技术,为大幅提升预测模型的使用效率奠定了基础,从而大幅提高了短期负荷预测精度.与传统的系统负荷预测方式相比,实例证明该方法具有明显优势.     

基于改进蚁群算法的电力负荷半监督聚类

计量通信技术的发展使收集的用户负荷信息越来越准确,从而提供了负荷用电特性聚类分析的数据基础。为了解决电力负荷聚类应用场景中需要聚类结果与典型负荷类别尽可能相似的问题,以蚁群聚类算法为基础,采用典型负荷曲线作为先验信息,将评估聚类效果的指标和聚类中心与典型负荷曲线的距离2个因素构成优度指标来代替传统的均方误差,以此来更新信息素矩阵,设计了一种基于改进蚁群聚类的半监督聚类算法。通过某省工业用户2017年的日负荷数据分析验证了聚类结果不仅向原有的标识样本类型靠近,而且兼顾同类型样本差异小、不同类型样本差异大,具有良好的聚类效果。     

基于无功源控制空间聚类分析的无功电压分区

首先分析了现有电气距离定义在无功电压控制分区研究中的不足,通过考虑PV节点准稳态物理响应的灵敏度计算,构造了无功源控制空间。在这个空间中,待分区节点坐标的每一维表示了相应无功源节点对它的控制能力,从而将原有的电网分区问题转换为数学上的高维空间聚类问题。在此基础上,提出了新的电气距离定义,利用凝聚的层次聚类算法,对无功电压控制的分区问题进行研究,分别针对IEEE 39节点试验系统和实际电力系统数据进行了分析计算。该算法已经在江苏省调度中心的二级电压控制系统中得到了实际应用。     

中国全社会用电量增长主导因素辨识

目前负荷中长期预测时选取相关的社会经济指标没有统一的理论依据.文中将数据挖掘技术应用到电量增长的关联性分析中,从全国30个省(自治区、直辖市)的历史数据中选取25项相关指标,采用3种不同的隶属度函数进行赋值.在此基础上利用Apriori算法计算不同指标与用电量增长相关的模糊置信度,辨识出国内生产总值(GDP)、工业总产值、进出口总额、固定资产投资、居民人均可支配收入等与用电量增长较为相关的主导因素,并结合自组织映射神经网络获取中国用电量增长的一般性规律.该研究思路为年度负荷预测相关因素的选取提供新的策略.