小波神经网络及其在电力负荷预测中应用概述

小波神经网络是建立在小波理论基础上的一种新型前馈神经网络,具有许多优良特性。本文介绍小波神经网络的构成原理、设计方法和优点,分析小波神经网络在电力负荷预测领域的研究和应用现状。文中所指小波神经网络的优点,例如所需网络节点少和预测精度高,已经在电力负荷预测研究中得到验证。将小波神经网络应用于电力负荷预测的成果是令人鼓舞的。但是小波神经网络也存在收敛性差等缺点,还需要进一步研究适合小波神经网络的算法,以提高其性能。     

基于小波神经网络的中长期电力负荷预测

电力系统负荷预测是1项复杂的系统工程,其不仅涉及的领域广泛,而且不确定性的因素较多。文中在传统BP神经网络算法、改进型BP神经网络算法基础上,将BP神经网络与小波分析相结合,构建了小波神经网络模型,然后分别应用BP神经网络、改进型BP神经网络和小波神经网络对宁夏石嘴山地区电力负荷进行了中长期预测。通过对比分析表明,采用小波神经网络获得的预测数据比前2种方法获得的预测数据误差均要小。这说明了小波神经网络的预测结果更加准确,即采用BP神经网络与小波分析相结合的方法比单纯地采用BP神经网络算法进行电网负荷预测的效果更佳     

神经网络在电力系统短期负荷预测中的应用综述

神经网络是目前研究最多的短期负荷预测方法。详细综述了BP网络、RBF网络以及小波神经网络在电力负荷预测领域的研究和应用现状。简单介绍了神经网络中常用的BP算法以及改进的BP算法。综述了神经网络在组合预测中的应用，并指出目前神经网络还存在的一些问题。     

基于小波包分析的电力负荷预测算法

提出基于小波包分解和重构的电力负荷预测算法.算法使用具有线性相位的双正交小波对电力负荷数据进行小波包分解和重构,然后用神经网络直接对各尺度上的电力负荷分量进行预测,最后将各尺度上的预测值相加,得到实际负荷预测值.算例表明算法具有较高的预测精度,优于传统的BP神经网络,有利于分析不同时频区域的电力负荷特性,为更准确地建模和预测提供了条件.     

小波神经网络嵌入专家系统的短期电力负荷预测

小波神经网络是一种新兴的电力负荷预测方法。研究了小波分析与BP神经网络相结合的小波神经网络,利用小波变换对负荷样本做序列分解,得到不同尺度下的小波系数,然后对小波系数进行阈值选择,由BP神经网络对作用阈值后的小波系数进行预测。同时总结历史负荷数据长期的发展变化规律,汲取专业人员的经验知识,形成一系列的相关规则,模拟人类专家的推理和判断过程,从而形成专家系统。最后使用专家系统对小波神经网络预测数据进行修正,得到预测结果。通过陕西汉中电网负荷数据,很好地实现了在小波神经网络中嵌入专家系统的方法,同时提高了预测精度。     

基于RAN网及小波神经网电力系统短期负荷预测

介绍电力系统负荷预测研究现状,将小波分析与神经网络相结合,构造了一种适用于非线性系统建模预测的小波神经网络。讨论运用小波神经网进行电力系统短期负荷预测的算法及在预测过程中对电网负荷数据进行预处理的方法。首次提出了RAN网新型网络结构并探讨了在电力系统短期负荷预测中的应用。分别应用2种方法对东北电网进行了72h短期负荷预测仿真。仿真结果表明,用小波神经网和RAN网进行建模预测比BP网训练步数大大减少,缩短了网络训练时间,提高了预测精度。     

基于进化神经网络的短期电力负荷预测研究

短期负荷预测对于工业、商业、住宅智能电网应用是必不可少的。在分析电力系统负荷预测特点和研究现状的基础上,研究了一种进化神经网络用于电力负荷短期预测。进化神经网络采用遗传算法来优化神经网络的权重,能有效避开BP网络算法中的局部极值问题。采用 MATLAB仿真软件构建基于进化神经网络的电力系统负荷预测模型,并利用实际电力负荷数据进行网络训练和模型仿真。为了评估进化神经网络的性能,采用小波神经网络进行比较,通过观察预测结果进行评估。试验结果表明,进化神经网络精度性能优于小波神经网络,适用于电力系统负荷预测。     

基于WT-IPSO-BPNN的电力系统短期负荷预测

鉴于短期负荷预测精度对电力系统安全、经济和可靠运行的重要性,为提高预测精度,本文提出了基于小波分解(WT)、改进粒子群算法(IPSO)和BP神经网络的组合预测模型.首先运用小波分解对负荷数据预处理,将历史数据分解成cd1、cd2、cd3以及ca3;然后对分解后的小波序列分别进行神经网络建模和预测;最后小波重构负荷序列的最终预报.为提高BP神经网络所需样本的精确性和神经网络的收敛速度及稳定性,采用改进粒子群算法优化网络,形成了"分解-预测-重构"模型.经实例验证,与小波分解BP神经网络方法相比,本文所提方法具有训练学习能力更强、收敛速度更快、预测精度高和适应能力更强的优点.     

基于多因素小波分析的神经网络短期现货电价预测方法

一般采用小波分解的电价预测方法是将历史电价分解后分别预测,预测过程中没有引入其他电价影响因素,或者是直接引入未经小波分解的影响因素。提出一种小波分析与神经网络相结合的预测方法,将历史电价和历史负荷都进行小波多分辨率单尺度分解,分解成概貌电价、细节电价和概貌负荷、细节负荷。在此基础上,用历史概貌电价和概貌负荷序列训练BP神经网络,预测出未来的概貌电价;用历史细节电价和细节负荷序列训练BP神经网络,预测出未来的细节电价。将概貌电价和细节电价进行重构,得到最终的预测电价。对美国PJM电力市场的实际电价(LMP)进行预测,验证了该方法的有效性和可行性。     

基于模糊理论及神经网络的电力短期负荷预测方法

分析了电力短期负荷的构成及其影响因素的特点，结合模糊技术和神经网络。设计了用于电力短期负荷预测的神经网络。利用模糊技术及相似性原理对作为BP神经网络训练样本的电力负荷按天气特征进行分类识别，同时对带有噪音的训练样本提出了处理方法。针对BP神经网络的不足，提出了改进算法；并用实际例子对上述电力短期负荷预测神经网络进行了例证。     

利用小波神经网络的电力变压器故障诊断方法

为提高变压器传统油中溶解气体分析(DGA)的故障诊断能力,提出了一种利用小波神经网络(WNN)的变压器故障诊断方法。WNN隐含层采用离散仿射小波函数,仿照前馈BP神经网络算法构造WNN,引入学习率和动量系数来训练网络。实验结果表明:相同条件下,较之传统比值法与BP神经网络,WNN的故障模式识别准确率更高,对照BP神经网络,所提出的WNN变压器故障诊断方法在稳定性和收敛时间方面表现更优。     

电力系统短期负荷预测的级联网络模型研究

提出一种基于BP子网络和小波网络的短期负荷预测的级联网络模型。在对气象影响因素与负荷关系深入分析的基础上,采用BP子网络来映射气象等不确定因素的影响。采用小波网络(预测网络)来映射历史负荷值的影响,它结合了小波变换良好的时频局域化性质和神经网络的自学习能力,明显地改善了神经网络难以合理确定网络结构和存在局部最优等缺陷。最后两级网络相互级联组成预测网络。研究算例表明,这种模型是优秀的。     

连续小波神经网络收敛性能的探讨

小波神经网络已经被应用于电力系统,并且表现出许多优良特性.但是人们对于小波神经网络的缺点却认识很少.首先介绍小波神经网络的原理,离散神经网络和连续小波神经网络的概念和特点,然后探讨了连续小波神经网络的收敛性能.研究指出,由于小波函数和Sigmoid函数存在很大差异,因此当连续小波神经网络采用BP神经网络的初始化和训练算法时会出现收敛性差的问题,并通过实验进行了验证.最后本文给出了几种改进连续小波神经网络收敛性的建议.     

Short Term Load Forecast Using Wavelet Neural Network

This paper presents a wavelet neural network (WNN) model combining wavelet transform and artificial neural networks for short term load forecast (STLF). Both historical load and temperature data having important impacts on load level were used in the proposed forecasting model. The model used the three-layer feed forward network trained by the error back-propagation algorithm. To enhance the forecasting accuracy by neural networks, wavelet multi-resolution analysis method was introduced to pre-process these data and reconstruct the predicted output. The proposed model has been evaluated with actual data of electricity load and temperature of Hunan Province. The simulation results show that the model is capable of providine a reasonable forecasting accuracy in STLF.     

遗传神经网络在电力系统短期负荷预测中的应用

为了克服传统BP神经网络中存在的一些缺陷,实现准确、快速预测电力系统负荷的目的,作者通过将遗传算法与神经网络结合,构造了一种遗传神经网络来进行电力系统短期负荷预测,方法的思路是：首先,利用遗传算法有指导地计算神经隐层节点数,从而确定一个较合理的神经网络结构;其次,由遗传算法从初始权值的解群中选取出一个优秀的初始权值,克服初始权值选取的盲目性;最后,将得到的神经网络结构和优秀的初始权值结合起来,利用改进的BP算法进行电力系统短期负荷预测,仿真计算表明该方法达到了提高预测精度和改善网络性能的要求。     

一种基于进化算法的小波神经元短期负荷预测方法

提出了一种新的小波神经元网络(WNN)短期负荷预测方法。小波神经元网络比多层前馈神经网络具有更多自由度和更好的适应性。采用Morlet小波作为激活函数,应用进化算法学习网络的输入和输出之间的非线性关系。为解决小的训练误差并不表现为小的预测误差的问题,提出了一种自学习隶属度分析聚类的训练样本的选择方法。应用2002年某省电网的负荷数据和气象资料建模预测,结果表明本预测模型具有较高的预测精度和运行稳定性,普适性较好。     

基于WNN空调机组故障诊断

本文中详细阐述小波神经网络(WNN)的结构、原理，在探讨智能大厦中空调机组的主要故障的基础上，提出应用小波神经网络的诊断方案。经过MATLAB仿真运行证明，在相同的条件下，WNN网络在故障诊断的准确率及训练速度方面均优于传统的BP网络。     

一种基才多方法组合的新型等值附盐密度预测模型

为了克服目前预测等值附盐密度的三种单一预测模型,即多元线性回归法,BP神经网络法和最小二乘支持向量机法存在的问题,以光传感器输变电设备盐密在线监测系统提供的数据为依据,建立了基于小波神经网络的一种等值附盐密度的非线性组合预测模型。该模型为单输出的3层小波神经网络,即将多元线性回归,BP神经网络及最小二乘支持向量机的预测结果作为模型的输入,实际测量值作为输出,使训练的网络具有预测能力。为了更好地反映单一模型预测值对等值附盐密度的影响及提高等值附盐密度的预测精度,选用Morlet小波构建小波神经网络．采用误差反向传播学习算法来训练网络,利用遗传算法确定网络参数的初始值。仿真结果表明本模型预测精度不仅高于任一个单一预测模型,而且高于线性组合预测模型。