最小二乘支持向量机短期负荷预测研究

电力系统短期负荷预测是一项非常重要的工作,准确的短期负荷预测对于电力系统经济、安全、可靠的运行具有特别重要的意义.随着电力系统的日趋复杂化,特别是电力市场的逐步深入,短期负荷预测被赋予了更高的要求.提出了基于负荷日周期性进行前后向外推的数据预处理新方法,为短期负荷预测模型利用这些历史数据奠定了基础.最小二乘支持向量机是新一代机器学习方法,将其应用于电力系统短期负荷预测,在充分利用日周期性和同时刻负荷相近性的基础上,提出了基于最小二乘支持向量机回归算法(LSSVR)的短期负荷预测点模型.该模型通过采用不同天同时刻的负荷样本训练LSSVR来获取负荷的最优线性回归函数,实现了在最小化负荷样本点误差的同时,缩小模型泛化误差的上界,获取了较好的负荷预测性能.     

基于最小二乘支持向量机的短期负荷预测

提出了结合粗糙集(rough sets,RS)理论和遗传算法(genetic algorithm,GA)的最小二乘支持向量机(least squares support vector machines,LS-SVM)短期负荷预测模型和算法。由于影响负荷预测精度的因素众多, 该模型采用RS理论进行历史数据的预处理,对各条件属性进行约简分析。属性约简采用GA进行寻优,以确定与负荷密切相关的因素,作为LS-SVM的有效输入变量。在预测过程中,通过GA对LS-SVM的模型参数进行自适应寻优,从而提高负荷预测精度,避免LS-SVM对经验的依赖以及预测过程中对模型参数的盲目选择。采用上述方法对山东电网负荷进行了预测分析,结果证明了该方法的有效性。     

基于最小二乘支持向量机的短期负荷预测

针对当今人工智能短期负荷预测方法存在的缺陷,提出了一种最小二乘支持向量机(LS-SVM)短期负荷预测方法,即建立最小二乘支持向量机(LS-SVM)回归模型。在选取该模型训练样本时,为了提高预测精度,采用灰色关联投影法来选取相似日。同时,针对标准粒子群优化算法易陷入局部最优的缺点,提出自适应变异粒子群优化算法来选择最小二乘向量机的参数,从而提高了负荷预测精度,避免了对模型参数的盲目选择。仿真结果分析表明,该方法有效、可行。     

基于最小二乘支持向量机的短期负荷预测

为了合理解决用电高峰电量分配问题,采用短期负荷预测是一种非常有效的手段,在电力系统安全调度、经济运行中扮演着重要角色。利用最小二乘支持向量机在求解样本少、维度高等复杂问题中的优势,通过提高负荷预测的精度,使电力系统运行的可靠性得到提高。并采用某地负荷数据进行仿真,结果表明,最小二乘支持向量机在短期负荷预测中运行良好。     

基于最小二乘支持向量机的风功率短期预测

为了减小风力发电的随机性对电力系统的影响,提出了一种基于最小二乘支持向量机的风功率短期预测模型。在研究最小二乘支持向量机的基础上,为解决最小二乘支持向量机建模时其参数对预测性能影响,运用粒子群算法对参数进行优化,最后建立了基于粒子群优化最小二乘支持向量机的预测模型。运用某风电场的实测数据进行仿真研究,为了对比分析,同时利用E1man神经网络模型和支持向量机模型进行了预测,仿真结果表明,本文所提方法与其它方法相比预测精度更高,可以有效地应用于风功率的预测。     

基于偏最小二乘法的支持向量机短期负荷预测

提出了一种基于偏最小二乘支持向量机的负荷预测模型。首先通过偏最小二乘（PLS）对负荷数据进行成分提取,提取的成分具有线性特点,并消除输入因素的多重相关性,然后采用支持向量机方法（SVM）对提取的成分进行预测。算例表明,该算法用于短期负荷预测建模速度快,预测精度高,是种行之有效的方法。     

基于遗传优化的最小二乘支持向量机风电场风速短期预测

风电场短期风速的准确预测能为风电并网运行的规划、调度、运行和控制提供及时有效的信息。支持向量机基于结构风险最小化原理,从整体上考虑曲线的平滑度对数据进行拟合,对风速预测时能及时跟踪其变化趋势。针对支持向量参数难以确定问题,采用遗传算法对最小二乘支持向量机惩罚系数C和核参数σ2寻优,在对参数遗传编码时,通过对数变换编码提高了搜索灵敏度,加快了模型收敛速度。最终利用现场连续150 h实测风速样本,对其中最后12 h进行预测,结果与广义回归神经网络（GRNN）相比,表明LS-SVM有更好的泛化能力,且取得了相对     

基于经验模式分解和最小二乘支持向量机的短期负荷预测

电力负荷是具有一定的周期性和随机性的非平稳时间序列,传统的预测方法是建立在负荷是平稳序列的前提下,难以精确的预测.为了进行有效的预测,提高预测精度,提出将经验模式分解EMD(Empirical Mode Decomposition)和最小二乘支持向量机LS-SVM(Least Square Support Vector Machine)相结合对短期负荷进行预测.首先,运用EMD将负荷序列自适应地分解成一系列不同尺度的本征模式分量IMF(intrinsic mode function),分解后的分量突出了原负荷的局部特征,能更明显地看出原负荷序列的周期项、随机项和趋势项;然后,根据各个IMF的变化规律,采用合适的核函数和超参数构造不同的LS-SVM进行预测,最后对各分量的预测值进行相加得到最终的预测值.仿真试验表明,此方法具有较高的精度和较强的推广能力.     

基于遗传优化的最小二乘支持向量机风电场风速短期预测

风电场短期风速的准确预测能为风电并网运行的规划、调度、运行和控制提供及时有效的信息.支持向量机基于结构风险最小化原理,从整体上考虑曲线的平滑度对数据进行拟合,对风速预测时能及时跟踪其变化趋势.针对支持向量参数难以确定问题,采用遗传算法对最小二乘支持向量机惩罚系数C和核参数σ<'2>寻优,在对参数遗传编码时,通过对数变换编码提高了搜索灵敏度,加快了模型收敛速度.最终利用现场连续150 h实测风速样本,对其中最后12 h进行预测,结果与广义回归神经网络(GRNN)相比,表明LS-SVM有更好的泛化能力,且取得了相对误差绝对值的平均值为8.32%的良好效果.     

双加权最小二乘支持向量机的短期风速预测

提出了双加权最小二乘支持向量机的短期风速预测方法。考虑到离预测点越远的历史风速数据对预测值的影响越弱,对训练样本中输入向量数据进行第1次加权,以体现不同元素对预测影响的差异。同时为区分训练样本的差异性,降低异常样本的干扰,对训练样本进行第2次加权。对双加权后的训练样本,采用加权最小二乘支持向量机模型进行预测,降低了对异常点的敏感度,实现了对不同样本的区别对待。根据某实测风速数据进行了风速预测,结果表明,所提方法能提高风速预测精度。     

基于最小二乘支持向量机的复杂气象条件下绝缘子等值附盐密度的预测

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,建立了一种基于最小二乘支持向量机的智能预测模型,该模型以温度(T)、相对湿度(H)、风速(Wv)、气压(P)、雨量(R)等5个变量为输入参数,等值附盐密度为输出参数,用二次损失函数取代支持向量机中的不敏感损失函数,将不等式约束条件变为等式约束.从而将二次规划问题转变为线性方程组的求解,用最小二乘法实现了支持向量机算法.用网格搜索法对最小二乘支持向量机最优参数进行自动选取,提高了预测的快速性和准确性.仿真结果表明,与BP神经网络预测的结果相比.该模型预测的等值附盐密度更接近实测结果.本文的方法为电网污区分布图的计算提供了一条新的思路.     

基于负荷混沌特性和最小二乘支持向量机的短期负荷预测

以负荷时间序列的混沌特性为基础,结合混沌时间序列的相空间重构理论和支持向量机的回归理论建立了一种基于负荷混沌特性和最小二乘支持向量机的短期负荷预测模型。首先将原始负荷数据进行相空间重构,形成相点序列,然后选择与当前相点最邻近的相点作为此负荷预测模型的训练样本,经过训练寻求决策函数后就可以求出包含预测点的相点,最后还原此相点得出预测值。通过与BP神经网络的预测结果进行比较,证明了该模型在短期负荷预测中的有效性。     

基于最小二乘支持向量机的谐波源建模

综述了现有的各种谐波源模型,提出一种基于最小二乘支持向量机的谐波源建模新方法,以供电端基波电压和负荷特征参数作为输入、各次谐波电流的幅值和相角作为输出进行训练,建立模型。算例计算表明,模型输出谐波电流与实际仿真结果基本一致,使用上述方法建立模型速度快、精度高,是一种有效的谐波源建模方法。     

基于最小二乘支持向量机的多变量逆系统控制方法及应用

为提高多变量、非线性和强耦合系统的动态特性和解耦能力,解决逆模型辨识问题,讨论了基于最小二乘支持向量机(least squares support vector machines,LS-SVM)的多变量逆系统解耦控制方法。通过分析LS-SVM的函数拟合特性,离线建立被控对象的非线性逆模型,将得到的逆模型直接串接在原对象之前,原系统被解耦成多个独立的单变量伪线性子系统。为克服直接逆模型的建模误差,提高系统鲁棒稳定性,提出了复合控制方法,其中直接逆模型作为前馈控制器,而用PID控制器作为反馈控制器。文中还分析了球磨机控制系统的特点,并进行了仿真控制研究,仿真结果表明该复合控制方法不依赖于系统的精确数学模型,且解耦能力强、鲁棒稳定性好、跟踪精度高。     

基于支持向量机混合模型的短期负荷预测方法

将支持向量机专家系统混合模型应用于短期负荷预测采用方法分为2个阶段:应用神经网络中的聚类算法将历史数据分割成不相连的数据域;对每个数据域选择最佳核函数预测单个SVMs。实际数据验证表明,该方法与单个多项式核、高斯核和3次样条核的SVMs预测相比具有预测精度高、支持向量少和计算量小等优点。     

基于LS-SVM的谐波阻抗估计方法

为解决谐波阻抗不易直接获取的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机LS-SVM(least squares support vector machine)估计系统谐波阻抗的新方法.利用最小二乘支持向量机构建回归模型,引入Lagrange乘子得到拉格朗日函数,并求解得到模型参数.将公共连接点PCC(point of com...     

基于自抗扰控制器的两电机变频调速系统最小二乘支持向量机逆控制

针对多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)非线性强耦合的两电机变频调速系统,对其数学模型进行可逆性存在分析,进一步设计最小二乘支持向量机(least squares support vector machines,LSSVM)逆系统,串联于两电机系统之前,组成基于阶逆的伪线性复合系统,实现MIMO系统的线性化与解耦。在此基础上,采用自抗扰控制器(active disturbances rejection control,ADRC)抑制伪线性复合系统中非线性因素的作用,引入扩张状态观测器对不确定性的估计,使之参与LSSVM逆模型的构造。仿真和实验结果表明,新型控制策略可以有效减小负载扰动和LSSVM建模误差的影响,具有良好的解耦控制效果和鲁棒性。