基于混合变分模态分解模型的短期风速预测

针对风速时间序列不稳定导致其难以准确预测的问题,提出一种基于最优变分模态分解(OVMD)和蝙蝠算法(BA)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的短期风速预测模型。采用OVMD技术,将原始风速时间序列先分解为若干个相对稳定的分量序列,然后对各个分量分别建立LSSVM模型进行预测,并采用蝙蝠算法优化LSSVM中的参数,最后对优化的分量预测模型的预测值求和,即得到原始风速序列的预测值。算例分析表明,该模型具有较高的预测精度,能有效跟踪风速的变化规律。研究成果为短期风速预测提供了新思路。     

基于人群搜索算法的电网短期用电负荷预测研究

针对传统预测方法缺少对未知变量的分析,导致预测效果较差的问题,提出了基于人群搜索算法的电网短期用电负荷预测研究。将电力系统负荷时间序列进行分解,获取负荷时间序列的高低频分量,并对电网短期用电负荷特性展开分析。借助人工智能研究成果,研究人群搜索算法原理,充分考虑电网短期用电负荷受到温度因素影响,选取输入变量,并以此构建人群搜索算法预测模型。通过设计预测流程以及对未知变量分析,实现对电网短期用电负荷预测。通过实验结果可知,采用该预测方法具有良好预测效果,为保障电网稳定运行提供依据。     

基于PSO优化LS-SVM的短期风速预测

提出了一种基于粒子群(PSO)算法优化最小二乘支持向量机(LS-SVM)的风电场风速预测方法。以相关性较高的历史风速序列作为输入,建立预测模型,并用粒子群算法优化模型参数。在对未来1 h风速进行预测时,文章所提出的模型比最小二乘支持向量机模型及BP神经网络模型具有较高的预测精度和运算速度。算例结果表明,经粒子群优化的最小二乘支持向量机算法是进行短期风速预测的有效方法。     

基于加权正则极限学习机的短期风速预测

精确的风速预测是风电功率预测的基础,对保障风电场并网运行和维护电力系统的安全、稳定具有重要意义。针对风速时间序列强烈的波动性、随机性,难以预测的特点,建立了一种基于加权正则极限学习机(WRELM)的短期风速预测新方法。首先,采用与风速相关性大的历史风速、风向以及温度、气压、湿度等气象因素构成候选特征集;采用最大相关最小冗余(mRMR)准则选取与风速序列相关性最大的特征集作为预测输入,由此确定预测网络的训练集和测试集,建立WRELM;采用训练集数据训练网络参数,构建WRELM预测模型;最后,采用WRELM网络预测短期风速。通过风电场实测风速数据试验,验证了该方法的有效性,可用于短期风速预测实践。     

基于蚁群优化的最小二乘支持向量机风速预测模型研究

基于最小二乘支持向量机理论,建立风速预测模型。同时,由于最小二乘支持向量机参数选取尚无有效方法,该文尝试采用蚁群算法理论来进行参数优化选择。选取某风场前四天的实测风速(采样间隔30min),应用所建立的风速预测模型,来预测第五天的48个风速值,其预测的平均绝对百分比误差仅为9.53%,预测效果较理想,验证了应用蚁群优化算法理论与最小二乘支持向量机理论进行风速预测的可行性,可为风电场规划选址和风力发电功率预测等提供理论支持。     

基于EVMD和布谷鸟算法的短期风功率区间预测

为提高短期风功率预测精度和预测的可控性,提出一种基于能量差优化变分模态分解和布谷鸟优化组合神经网络的短期风功率预测模型。采用能量差优化变分模态分解（EVMD）的模态数,将EVMD用于短期风功率分解,基于EVMD分解序列的不同模态特点,对非线性序列采用布谷鸟优化反向传播神经网络（CS-BPNN）,对平稳序列采用自回归滑动平均模型（ARMA）,并重构加权得到点预测值,并基于EVMD分解所丢失的序列信息构建核密度估计,在点预测模型的基础上,进行风功率的区间预测。将所提预测方法用于澳大利亚风电场的实际算例,实验结果表明,该方法可提高短期风功率预测的准确性。     

区域供暖系统运行优化研究

区域供暖在国内发展非常迅速,被广泛用于居民小区、写字楼、酒店等建筑群。为提高区域供暖系统的能源利用率,提出一种优化运行控制策略,即在建立供暖设备模型和用户负荷预测模型的基础上,以运行能耗费用最低为优化目标,根据非线性规划理论,采用序列二次规划算法寻找满足当前负荷的设备最优运行参数。     

基于LMD-IMVO-LSSVM的短期风速预测

风速信号具有的随机性和波动性的特点给风速预测的准确性带来了巨大挑战。现有的风速预测方法较多,但大都难以满足风电场需求的预测效果。文章提出了一种基于LMD-IMVO-LSSVM的短期风速预测方法。首先采用局部均值分解(LMD)方法将原始风速序列分解为若干个平稳的风速子序列,结合改进多元宇宙优化算法(IMVO)寻优最小二乘支持向量机(LSSVM)的可调参数预测方法,建立了LMD-IMVO-LSSVM的风速预测组合模型;然后对分解得到的每个平稳子序列进行单独的预测,叠加各子序列预测结果,即得到最终的风速预测值。通过实验仿真分析得出,文章提出的组合预测模型可大大提高风速预测的准确性。     

基于最大熵混沌时间序列的支持向量机短期风速预测模型研究

为了提高短期风速预测的精度,减小风力发电接入对电力系统的安全和稳定运行带来的影响,提出基于最大熵混沌时间序列的支持向量机短期风速预测模型。该模型将最大熵原理引入到混沌时间序列样本选择过程中,针对风速混沌时间序列建模,并采用贝叶斯框架下的最小二乘支持向量机对风速进行短期预测。仿真实验结果表明,该预测模型能有效提高短期风速预测的精度。     

基于多维特征分析的链式电网短期用电量预测研究

针对链式电网短期用电量既具有波动性,又具有非线性特征,导致用电量预测精度低的问题,进行了基于多维特征分析的链式电网短期用电量预测研究。结合组织映射电网与实际环境,借助多维特征分析方法从非平稳随机序列中提取趋势变量和周期变量。通过计算用户多维特征评价结果,能够构建用户多维度用电特征集合,依据该集合分类多维用电特征集,分别为电模式特征和辅助用户特征,通过这些特征能够获取时间序列关键性信息,构建多维特征分析下用电量预测模型,获取整体数据流转情况,完成链式电网短期用电量预测。通过实验研究结果可知,该方法预测效果较好,相比于以往方法能显著提高预测精准度。     

基于ADQPSO-KELM风电功率短期预测模型的研究

为了改善传统风电功率预测方法中误差较大且稳定性较差的问题,引入量子粒子群(QPSO)优化算法、自适应早熟判定准则及混合扰动算子,构建了自适应扰动量子粒子群(ADQPSO)优化算法,通过ADQPSO算法对核极限学习机(KELM)模型进行优化,建立了自适应扰动量子粒子群优化的核极限学习机(ADQPSOKELM)风电功率短期预测模型,并利用内蒙古高尔真风电场采集的风电功率时间序列数据为试验样本进行48h预测分析。结果表明,ADQPSO-KELM风电功率短期预测模型与其他基于KELM优化的风电预测模型及传统风电预测模型相比,其预测的误差更小、准确度更高,且预测稳定性显著增强。     

基于误差预测的风速集成学习模型

受风能随机性和预测模型的影响,风速预测时不可避免地会出现误差,通过挖掘误差特性可探索新的风速预测模型,提高预测精度。提出一种基于误差预测的风速集成学习模型。该模型首先采用快速集合经验模态分解来降低风速序列的随机性,其次采用布谷鸟算法优化最小二乘支持向量机对分解得到的各分量分别建立学习预测模型。同时将历史预测误差作为一个新序列,进行建模预测。最后将原序列的风速预测结果和误差序列预测结果进行叠加得到最终风速预测结果。算例结果表明,与传统方法相比,所提集成预测模型具有更好的预测精度,证明了在风速预测中,精细化挖掘预测误差对于提高预测精度的有效作用。     

基于LSTM网络的光伏发电功率短期预测方法的研究

提高光伏发电功率预测结果的精度对电网规划和调度具有重要意义。基于前向神经网络或回归分析法的传统预测模型因缺乏历史记忆能力而导致自身鲁棒性较差、适应能力较弱。为了解决上述问题,文章提出了一种基于LSTM网络的光伏发电功率短期预测方法。在预处理过程中,文章先将天气类型依据日照晴朗指数量化为具体数值;然后,利用主成分分析法将与光伏发电功率相关性较高的多元数据序列进行降维,得到主成分数据序列;最后,建立基于LSTM网络的光伏发电功率短期预测模型,并将该模型的预测结果与BP网络预测模型和RNN网络预测模型的预测结果进行对比。模拟结果表明,基于LSTM网络的光伏发电功率短期预测模型能较好地反映时序数据的动态特性,预测精度较高,预测结果能够为电力调度部门提供可靠的数据支持。     

基于FOA和LS-SVM的风电场风速预测研究

针对目前最小二乘支持向量机选取核参数和惩罚因子的各种方法尚存在着一定的局限性,文章采用果蝇优化算法对参数进行优化选择,提出了基于果蝇优化算法与最小二乘支持向量机结合的风速混合预测方法。对新疆某风电场为期5天的240个(采样间隔0.5 h)实测风速值进行了仿真测试,利用建立的预测模型,对第5天的风速值进行预测,预测结果的平均绝对百分比误差仅为8.32%。将其与单纯的LS-SVM模型和基于网格搜索优化的LS-SVM模型的预测结果作了对比,仿真结果验证了基于果蝇优化算法和最小二乘支持向量机混合预测模型的可行性和果蝇算法对最小二乘支持向量机参数优化的有效性。     

基于CVMD-GRU-DenseNet混合模型的短期电力负荷预测

针对电力负荷时序变化非线性和多周期性特点，提出一种基于分解-预测-重构框架的CVMD-GRU-DenseNet短期负荷预测方法。分解阶段依据子序列间的相关熵确定VMD最佳分解数，提高负荷序列分解质量；预测阶段针对各子序列特点筛选输入特征，规律性强的低频分量采用GRU神经网络预测模型，强随机性的高频分量采用DenseNet神经网络预测模型；最后将各分量的预测结果重构为负荷预测曲线。湖北某市四季的实际负荷算例结果表明，该方法能有效提高短期负荷预测精度，并具有较强的泛化能力。     

基于改进经验小波变换和最小二乘支持向量机的短期风速预测

针对原始风速信号非线性和非平稳性的特征,提出一种新的改进经验小波变换(IEWT)方法,该方法可将风速信号分解成一组有限带宽的子序列,以降低其不稳定性。在此基础上,结合最小二乘支持向量机(LSSVM),提出基于改进经验小波变换和最小二乘支持向量机(IEWT-LSSVM)的短期风速预测方法,并通过模拟退火粒子群优化算法(SAPSO)对相空间重构参数以及LSSVM模型的2个超参数进行共同优化。最后以华北某风电场采集的风速信号为算例,结果表明基于IEWT-LSSVM的预测模型能有效追踪风速信号的变化,在单步预测和多步预测上均具有较高的预测精度。     

基于VMD-SSA-LSSVM的短期风电预测

为解决由于风电预测中出现的波动性和随机性造成风电功率预测精确度不高的问题，提出一种基于变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）、Tent混沌映射、随机游走的麻雀搜索优化算法（sparrow search algorithm,SSA）和最小二乘支持向量机（least squares support vector machines,LSSVM）的组合模型。首先应用鲸鱼优化算法（whales optimization algorithm,WOA）对VMD的核心参数（K值和惩罚系数α）进行自动寻优。经过WOA-VMD对原始风电功率时间序列分解过后，引入改进的麻雀搜索算法SSA优化最小二乘支持向量机LSSVM中的学习参数，然后对分解得到的各个子序列建立SSALSSVM预测模型；最后叠加各个子序列的预测值并得到最终预测值。经实验仿真对比，该文组合模型较现有单一预测模型和普通组合模型在预测精度上有较大提高。     

基于机器学习的电力大客户群体月度售电量预测研究

精确的售电量预测对于电力公司合理安排供电计划、科学优化电力资源配置、提高用电管理效率、节约能源降低消耗等方面具有积极作用,电力公司也一直致力于研究售电量、售电收入的变化规律。随着预测技术的不断发展,关于售电量预测的理论以及方法已有很多,但每一种单一预测模型只能从某一方面刻画数据序列的规律,都只能反映序列的部分信息,因此文中提出了一种综合时间序列分析方法以及多种机器学习算法的电力大客户群体月度售电量预测方法,最大程度地利用现有信息,并对某省总售电量的实例进行检验,结果显示,组合预测模型的误差小于多数单一预测模型的误差,有利于提高预测模型的精度,并且预测较为稳定。     

基于布谷鸟搜索优化支持向量机的短期负荷预测

针对支持向量机(SVM)在短期负荷预测中,根据经验选取参数导致预测精度下降的问题,提出一种基于布谷鸟搜索算法(CSA)优化SVM的短期负荷预测新方法(CSA-SVM)。先以历史负荷、温度、湿度等属性构成训练样本集的输入向量作为SVM的输入,以负荷值作为输出,建立SVM预测模型;再根据训练误差,以CSA对SVM中惩罚因子和核参数进行寻优;最后,按照CSA寻优获得的最优参数建立基于CSA-SVM的预测模型并开展短期负荷预测。实际负荷数据试验显示,相较于SVM模型、粒子群(PSO)优化SVM模型、BP神经网络模型,CSA-SVM具有更高的预测精度,能够满足电力系统短期负荷预测精度需求。     

西北电网短期负荷预测软件系统的设计与实现

本文介绍了西北电网短期负荷预测软件系统。该系统包含相似日、时间序列、人工神经网络和偏最小二乘回归分析四种短期负荷预测方法。预测结果表明该系统能够满足西北电网短期负荷预测的需要,预测结果合理,界面友好、操作方便,在很大程度上提高了调度人员的劳动效率。