基于Fast ICA和改进LSSVM的短期风速预测

对风速的准确预测能有效减轻风电场对整个电网的不利影响,同时能提高风电场在电力市场中的竞争能力。首先提出一种基于快速独立分量分析算法和改进最小二乘支持向量机的风速预测模型,对运用fast ICA算法对风速时间序列进行多层分解,得到一系列的独立分量;然后运用改进最小二乘支持向量机模型对分解后的各独立分量风速进行预测;最后对各预测结果进行叠加作为最终的预测风速。算例结果表明,该预测模型能准确进行短期风速的预测。     

基于模糊聚类和支持向量机的短期光伏功率预测

本文提出了一种基于模糊聚类和支持向量机的光伏短期功率预测方法。通过气象信息建立模糊相似矩阵将光伏发电功率历史样本划分为若干类,然后通过分类识别获得与预测日最相似的一类历史日样本集,将其与预测日的气象因素作为预测模型的输入样本建立支持向量机光伏发电功率预测模型,并利用余一法对构建的支持向量机模型进行核参数和惩罚参数的优化。根据实际数据对所提模型进行验证,计算分析了预测误差,结果表明该方法具有较高的预测精度,对光伏发电预测具有一定的参考价值。     

基于周期波动及其影响分析的电力市场中长期电价预测

电力市场中的中长期电价受众多不确定因素影响,很难用传统的经验统计方法建模预测。现有的预测方法一般从系统模拟角度出发进行预测,需要较多的系统信息资料,难度很大。本文采用经验模式分解将电价分解成多个相对独立的分量,详细分析不同的因素对于这些分量的影响,从不同的时间尺度分析电价的影响因素。根据分量的特点有针对性地选择时间序列和支持向量机建模预测。实例研究表明该方法适合于分析和预测复杂的中长期电价。     

基于灰关联和模糊支持向量机的变压器油中溶解气体浓度的预测

提出一种基于灰关联分析和模糊支持向量机的电力变压器油中溶解气体浓度预测模型。该模型考虑了变压器油温、负荷对油中气体浓度的影响,先利用灰关联度分析各因素间的相关性,提取影响气体浓度的主要因素作为支持向量机回归建模的输入样本属性。再将模糊数学和支持向量机结合起来,引入模糊隶属函数,将样本按照时间由近及远赋予由大到小的权重,反映出近期数据对后续预测结果的影响大于早期数据。该模型提高了预测精度,克服了传统支持向量机和只考虑某种或全部气体预测方法的不足。通过实例分析,验证了模型的有效性和优越性。     

基于小波变换及最小二乘支持向量机的短期电力负荷预测

提出了采用小波变换和最小二乘支持向量机混合模型进行电力系统短期负荷预测的方法。首先基于小波多分辨率分析方法将负荷序列分解成具有不同频率特征的序列：然后根据分解后各分量的特点构造不同的支持向量机模型对各分量分别进行预测：最后对各分量预测信号进行重构得到最终预测结果。在构建支持向量机模型时考虑了气候因素的影响，并将其作为模型的一组输入点。实验结果表明基于该方法的负荷预测系统具有较高的预测精度。     

电力市场环境下基于FOALSSVM的电价预测

提出了一种基于果蝇优化算法(FOA)和最小二乘支持向量机(LSSVM)模型的日均电价混合预测模型。将日均电价的历史数据和负荷数据作为输入变量,利用FOA优化选择用于电价预测的LSSVM模型最优参数值,进而对日均电价进行预测。以澳大利亚NSW电力市场的实际数据为例对该模型进行了仿真测试,其结果表明:与自适应LSSVM、模拟退火LSSVM和ARIMA-GARCH模型相比,本文提出的预测模型的预测性能最好,其收敛速度快,预测精度高。     

基于混沌理论和支持向量机的电价预测

根据电价时间序列的混沌特性,结合混沌理论和支持向量机方法提出了一种新的电价预测模型。该模型基于混沌理论对电价时间序列进行相空间重构,并根据相空间演变规律确定模型的输入输出结构,然后采用支持向量机拟合相点演化的非线性关系。为增强模型的泛化推理能力,训练样本按照预测相点最近邻点原理选择。对美国PJM电力市场边际电价历史数据的仿真研究表明,文中提出的预测模型能有效、稳定地提高电价预测精度。     

基于经验模态分解与特征相关分析的短期负荷预测方法

提出了一种基于经验模态分解与特征相关分析的短期负荷预测新方法。该方法从分解负荷序列入手,采用经验模态分解将原始负荷时间序列分解成不同频率的本征模函数(IMF)分量和残差分量,以弱化复杂影响因素环境下原始序列的波动性,获取更具规律性的分量。然后运用最小冗余度最大相关性标准(mRMR)技术分析各IMF分量和日类型、天气、电价等特征信息之间的相关性,获得最佳特征集。最后采用基于智能算法的最小二乘支持向量机(LSSVM)负荷预测模型对各经验模态分量进行预测,并将各分量预测结果叠加得到最终负荷预测值。以某电网实际数据进行算例分析,结果表明所提出的组合模型能够更准确地对外部因素敏感的短期负荷进行预测。     

基于模糊支持向量机的光伏发电量预测

受到光照强度、温度、湿度和风速等气象因素的影响,光伏发电系统出力具有波动性、间接性和不可控性等特点,光伏发电量预测精度较低。对此,本文采用模糊理论结合支持向量机的方法预测光伏发电量。首先通过模糊C均值聚类算法计算模糊隶属度,然后对原始样本进行聚类,生成模糊样本,再采用支持向量机对模糊样本进行训练,最后利用预测模型预测未来几天的光伏发电量。MATLAB仿真实验预测显示:相对于经典的BP神经网络模型和支持向量机模型,模糊支持向量机预测模型更稳定且预测结果误差更小;该模型克服了传统光伏预测方法中存在的极易陷入极小值以及不确定气象因素影响等缺陷,提高了系统预测精度。     

基于支持向量机的电价组合预测模型

对传统的2个线性组合预测模型进行了分析,提出了一个新的线性组合预测模型,该模型不要求权系数和为1,而且权重也可以取负值。同时,为提高精度,提出了支持向量机非线性的组合预测模型,该模型实质上是一个非线性回归模型,利用结构风险最小化原则代替传统的经验风险最小化。该模型充分挖掘原始数据和单一预测模型的信息,以单一模型的预测数据作为组合预测样本,选择径向基核函数的支持向量机进行组合预测。同时给出了解决此问题的基于Matlab的支持向量机工具箱的源程序。以美国加州电力日均价为例,与单一预测方法、线性组合预测进行对比,支持向量机非线性的组合预测方法预测比较精确。     

基于模糊最小二乘支持向量机的系统边际电价预测方法

提出了基于模糊最小二乘支持向量机的系统边际电价（system marginal price,SMP）预测方法。为了减少样本数据中孤立点对回归性能的影响,将模糊隶属度的概念引入到最小二乘支持向量机中的同时,采用网格搜索和交叉验证的方法寻找最佳参数组合,使系统边际电价算法性能达到最佳。以美国加州电力市场的实际数据作计算实例,分别采用标准三层BP神经网络和模糊最小二乘支持向量机进行系统边际电价预测,结果表明基于模糊最小二乘支持向量机的系统边际电价预测的方法有效提高了预测精度。     

利用随机森林回归的现货市场出清价格预测方法

为得到一种实用性较强且具有较高精度的电力现货市场出清价格的预测方法,该文尝试将随机森林回归应用到现货市场出清价格预测。首先通过随机森林回归的特征重要度分析功能对历史出清价和负荷输入进行特征筛选,然后建立基于随机森林回归的市场出清价预测模型,以网格搜索和交叉验证的方法确定模型参数,最后与基于决策回归树、支持向量机回归和人工神经网络的方法在北欧现货市场公开数据的基础上进行对比试验。试验结果表明该文设计预测方法相较其他方法的平均预测精度至少提高了25%,且预测效果较为稳定,同时输入特征筛选方法的应用能够进一步提高各个模型的预测精度。     

基于贝叶斯理论和在线学习支持向量机的短期负荷预测

该文将贝叶斯理论用于短期负荷预测(STLF)中输入特征的自适应选取。该理论将所有能够获得的信息，包括样本信息和先验知识结合在一起加以利用，不但避免了过拟合问题，而且简化了预测模型。文中同时建立了基于支持向量机(SVM)在线学习的短期负荷预测模型。在充分利用SVM解的稀疏性并结合KKT条件的基础上，以递增和递减算法可直接得到新的回归函数而无需重新训练，从而提高了一般SVM方法进行负荷预测的计算速度。多个实际系统的预测算例表明了该方法在预测精度和预测速度方面的有效性。     

Mid-term electricity market clearing price forecasting utilizing hybrid support vector machine and auto-regressive moving average with external input

Currently, there are many techniques available for short-term electricity market clearing price (MCP) forecasting, but very little has been done in the area of mid-term electricity MCP forecasting. Mid-term electricity MCP forecasting has become essential for resources reallocation, maintenance scheduling, bilateral contracting, budgeting and planning purposes. A hybrid mid-term electricity MCP forecasting model combining both support vector machine (SVM) and auto-regressive moving average with external input (ARMAX) modules is presented in this paper. The proposed hybrid model showed improved forecasting accuracy compared to forecasting models using a single SVM, a single least squares support vector machine (LSSVM) and hybrid LSSVM-ARMAX. PJM interconnection data have been utilized to illustrate the proposed model with numerical examples.     

Mid-term electricity market clearing price forecasting: A hybrid LSSVM and ARMAX approach

A hybrid mid-term electricity market clearing price (MCP) forecasting model combining both least squares support vector machine (LSSVM) and auto-regressive moving average with external input (ARMAX) modules is presented in this paper. Mid-term electricity MCP forecasting has become essential for resources reallocation, maintenance scheduling, bilateral contracting, budgeting and planning purposes. Currently, there are many techniques available for short-term electricity market clearing price (MCP) forecasting, but very little has been done in the area of mid-term electricity MCP forecasting. PJM interconnection data have been utilized to illustrate the proposed model with numerical examples. The proposed hybrid model showed improved forecasting accuracy compared to a forecasting model using a single LSSVM.     

日前交易边际电价的预测方法

在电力市场日前交易中,边际电价对独立发电商、输配电服务提供者、电力零售商和电力客户等市场成员的经济利益影响重大。针对电力市场研究的热点问题即边际电价预测问题,分析了边际电价的微观经济机理,指出供求均衡规律是影响边际电价的主要因素,以及边际电价具有周期性、波动性和分时均值回复等特征;对边际电价预测方法从ARIMA模型、GARCH模型、动态回归模型、传递函数模型、灰色系统模型、混沌相空间重构、人工神经网络、委员会机器、支持向量机、市场模拟等方面进行了评述;提出了选择边际电价预测方法的建议,并指出由于市场力、博弈、串谋、容量持留等因素会影响预测精度,因此组合预测模型是提高预测精度的一种可行方法。     

基于最小二乘支持向量机的系统边际电价预测

系统边际电价是电力工业改革的关键因素之一,是电力市场的杠杆和核心内容。为克服神经网络预测法易陷入局部极小,隐层数不易确定,训练速度慢等问题,提出一种基于相似搜索和最小二乘支持向量机的系统边际电价预测方法,该方法对相似搜索得到的相似日的负荷—电价数据用最小二乘支持向量机建立电价预测模型,同时利用网格搜索和交叉验证自动选取最小二乘支持向量机相关参数。用美国加州电力市场的真实数据做实例验证结果表明该方法可有效提高预测精度。     

系统边际价格概率分布的实证分析

该文针对系统边际价格的概率分布模型问题，展开实证分析，验证了系统边际价格概率分布的超高斯性，并提出了适合的电价超高斯型概率分布模型。首先，该文对多个典型电力市场中的日前现货电能量市场的系统边际价格的概率分布特性进行了市场行为分析、频率分布直方图和高阶统计量等多角度的实证剖析，揭示出系统边际价格实际上并不满足传统的高斯分布假设，而是服从超高斯型概率分布的规律。在此基础上，针对各典型市场的系统边际价格的实际概率分布规律，该文提出了适用于系统边际价格的超高斯型概率密度新模型。典型电力市场的实例数据验证了该文所建模型的有效性。