基于粒子群与极限学习机的电能质量信号特征选择与识别

高效准确地分类电能质量扰动信号是处理电能质量问题的关键。为降低特征计算量,提高分类器分类效率,本文提出一种基于粒子群与极限学习机的电能质量特征选择与识别方法。首先,通过S变换对电能质量扰动信号进行重构与变换,并在此基础上提取特征;然后,以极限学习机的分类精度和选择特征个数作为适应度函数,通过粒子群算法在高维特征空间中寻优,剔除不相关和冗余的特征,保留对扰动识别有效果的特征,由此,确定最优分类子集;最后,使用最优特征子集构成极限学习机的输入向量,训练分类器,并采用优化后的分类器分类电能质量信号。仿真实验表明,新方法能够将维度为25的原始特征集合缩减到8维,且在不同噪声环境下保持综合分类准确率为99.33%。     

基于GA-ELM神经网络的逐时太阳辐照量预测

太阳能辐照量是影响光伏发电的主要因素,准确的太阳能辐照量预测对于光伏发电具有重要的作用。为提高预测模型对环境因素的敏感性与预测精度,提出基于遗传算法(genetic algorithm,GA)改进极限学习机(extreme learning machine,ELM)的太阳辐照量预测方法。首先,选取与太阳能辐照量相关的候选属性因素,确定输入变量;其次,以2009年到2014年与待预测日相同日期前后15 d范围内数据为训练集;再次,采用GA优化ELM的隐含层输入权值及偏置向量;最后,采用优化后的GA-ELM模型,开展逐时太阳辐照预测模型。实测算例表明,相较ELM、BP神经网络,新方法具有更高的预测精度,能够适应外界气象条件突变情况下的辐照预测需要。     

采用正则化极限学习机的短期风速预测

高效、准确的风速预测是风电场功率预测的基础,对风力发电控制和风电场并网运行等具有重要意义。针对风速时间序列具有强烈的非线性和波动性,且难以精准预测的特点,提出一种基于正则化极限学习机(regularized extreme learning machine,RELM)的风电场短期风速预测新方法。首先,采用自相关函数(ACF)对风速时间序列的相关性进行分析,得到预测模型输入属性集合;其次,确定预测网络的输入、输出等参数,并建立RELM模型;再次,利用训练集在训练过程中确定网络参数,构建RELM预测模型;最后,以RELM预测模型开展短期风速预测,得出预测结果。采用美国风能技术中心的实测风电场风速数据开展实验证明,相对于标准的ELM和BP神经网络,新方法具有更好的预测精度。     

复杂噪声环境下电能质量复合扰动特征选择

为满足复杂噪声环境下海量电能质量信号高效分类需要,提出一种可应用于复杂噪声环境的电能质量信号特征选择新方法。首先,采用贝叶斯优化方法优化随机森林参数;之后,以具有随机噪声的原始特征向量训练随机森林分类器,训练过程中通过Gini重要度量化比较各特征分类效果;然后,采用序列前向搜索方法,以分类准确率为主要标准,兼顾特征维数,确定最优特征子集;最后,以最优特征子集建立随机森林分类器,识别15种电能质量信号。仿真对比实验证明,在信噪比30 d B以上噪声环境下,新方法分类准确率在99.33%以上,20 d B噪声环境下分类准确率为94.60%。此外,通过葡萄牙某配电网实测电能质量数据开展实验,证明了新方法在实际工业应用中的有效性。     

风电汇集区的UPFC优化配置方法

文章基于改进飞蛾火焰优化算法,提出了一种风电汇集区域统一潮流控制器优化配置方案。该方案以潮流平衡及各系统参数为约束,以降低有功网损、改善电压水平、合理控制线路负载率为目标,开展统一潮流控制器补偿地点与容量的联合寻优。采用改进飞蛾火焰优化算法,引入Kent混沌搜索策略增强寻优能力,并与原飞蛾火焰算法进行比较。通过IEEE-14标准节点测试模型开展实验,表明所得优化配置方案能够有效提升电压与负载率水平,降低系统网损。     

极端温度气象日母线日前负荷预测

极端高温、低温等气象条件下，母线负荷历史数据少，且受用户用电行为影响大，预测困难。为提高极端高、低温环境下母线日前负荷预测精度，提出一种计及多因素差异化影响的改进极端梯度提升(Xtreme Gradient Boosting, XGBoost)极端温度气象日母线日前负荷预测新方法。首先，以原始高维度特征集合构建XGBoost预测器，并在训练过程中获得特征重要度，分析极端温度气象日下母线与温度、降雨量等气象因素相关性；然后，构建基于XGBoost的母线日前负荷滚动预测器，以预测精度为决策变量确定母线日前负荷预测最优特征子集；最后，根据最优特征子集，针对性构建最优母线日前负荷预测模型。以东北某地区多条实际母线负荷数据验证新方法有效性，结果表明，新方法显著提高极端温度气象日下预测精度。     

电力需求响应机制下基于多主体双层博弈的规模化电动汽车充放电优化调度EI北大核心CSCD

针对电力需求响应机制下电动汽车调度场景涉及的多元决策主体间的复杂博弈互动关系,该文提出多电动汽车聚合商分别整合规模化电动汽车入网参与电力市场竞价,并依据竞价结果指导电动汽车实时充放电优化调度的多主体双层博弈模型。首先,基于logit协议构建电动汽车充放电调度的多策略集演化博弈模型;其次,构建多电动汽车聚合商在电力市场中竞标购/售电价格的非合作博弈模型;再次,用复制者动态描述配电网运营商向各聚合商分配需求响应时段响应电量的策略演化;最后,联合求解双层博弈模型的演化均衡和纳什均衡,得到三主体的最优稳定策略。算例分析表明,提出的模型在实现负荷削峰填谷的同时,可有效平衡电动汽车用户、电动汽车聚合商和配电网运营商三者之间的经济利益。