基于随机森林的短期电量负荷精准预测方法

可再生能源并入电网后,电能供给量增加,短期电量负荷情况难以预测,无法制定准确的电能分配策略,由此,提出基于随机森林的短期电量负荷精准预测方法研究。深入分析短期电量负荷预测影响因素（气象、时间、电价与随机干扰因素）,选取适当的模型输入变量（历史电量负荷数据、温度数据与日类型）,结合随机森林算法构建短期电量负荷预测模型,并重复确定相似日的选取规则,采用粒子群优化算法寻找预测模型参数最佳值,将样本集输入至模型中,获得精准的短期电量负荷预测结果。实验数据显示:当输入变量数量达到一定值后,应用提出方法获得的短期电量负荷预测时延稳定在0.55s左右,短期电量负荷预测误差几乎为0,充分证实了提出方法应用性能较佳。     

短期负荷预测方法综述

电力系统为电力用户提供可靠、优质、经济、环保电能的前提条件是能对电力负荷进行精确的预测。电网中的调度部门要根据短期负荷的预测结果来安排发电和供电计划,从而优化资源配置,提高经济效益。因此,短期负荷预测具有重大意义。为了提高负荷预测的准确性,较为全面的综述了短期负荷预测方法的研究状况。首先简述了短期负荷预测的意义、特点以及影响因素,综合叙述了短期负荷预测方法的历史发展。然后分别从数据预处理和组合预测两个方面总结了各个方法的研究现状和存在的问题。最后指出了当前短期负荷预测研究的主要问题以及下一步可能的研究方向。 得出的结论是对历史数据进行预处理后结合时下流行的机器学习算法能提高电力系统短期负荷预测的精度。     

数据驱动下的综合能源系统短期多元负荷预测

精准可靠的多元负荷预测对于综合能源系统规划运行具有重要的实用价值,针对园区综合能源系统多元负荷预测问题,提出一种数据驱动下的短期多元负荷预测方法。概述园区综合能源系统多能耦合的运行特点,提出适用于多元负荷相关性分析方法。基于长短时记忆网络(longshort-term memory,LSTM)、极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGboost)模型,采用误差倒数法对LSTM、XGboost模型预测结果进行加权组合构建短期多元负荷预测模型。采用园区实际运行数据验证了组合模型的有效性,实验结果表明,相较其它两种单一预测模型,LSTM-XGboost组合模型的预测精度更高。     

基于短期负荷预测的分布式供能系统实时优化控制研究

提出了一种基于短期负荷预测的分布式供能系统实时优化控制方法。控制器通过OPC通信方式从监控系统中实时获取所有换能站设备运行数据、终端用户用能数据以及管网运行状态数据,再将这些现场数据经归一化处理后送给神经网络预测模型对下一时刻的终端用户冷(热)负荷需求进行预测。预测的终端用户负荷加上管网的损耗负荷便是整个供能系统的负荷需求,控制器根据能源供需平衡的原则计算出最优的设备运行参数,实现节能优化控制的目标。     

模糊神经网络在电力市场短期负荷预测中的应用

在电力市场下的短期负荷预测问题中,考虑到天气和其它影响因素,将模糊系统与神经网络在负荷预测系统中按串联方式连接组成模糊神经网络(FNN),进行短期负荷预测.在负荷预测过程中,首先对负荷、天气、日期等数据进行模糊化处理,然后采用两种典型有效的改进BP算法对神经网络进行训练,并比较其速度与精度等.最后用训练好的网络进行预测,将预测结果与实际数据进行比较,证明其具有较好的预测效果.     

基于LSTM-XGBoost的短期电力负荷预测研究

随着电力系统的快速发展,针对短期电力负荷预测的人工智能方法研究已经取得了显著成就。由于长短期记忆(LSTM)神经网络能够拟合电力负荷数据时序性和非线性的特点,基于LSTM的短期电力负荷预测效果显著。但基于LSTM的预测方法存在预测精度低、泛化能力差等问题。为此,利用贝叶斯优化后的极限梯度提升(XGBoost)集成学习方法训练得到多个LSTM的强预测模型,提出基于LSTM-XGBoost的短期电力负荷预测的方法,并采用宁夏地区的电力数据进行算例分析。试验结果表明,对比基于LSTM和基于粒子群优化(PSO)-反向传播(BP)的短期电力负荷预测方法,基于LSTM-XGBoost的短期电力负荷模型预测精度、稳定性更高。该方法对于电力系统智能化发展有一定的应用价值。     

基于宽度学习系统的短期电力负荷预测方法研究

电力负荷预测已成为电力调度的一项重要工作,也是评估电力企业是否实现现代化的重要指标之一。精准可靠的电力负荷预测数据对合理安排电力企业发电机组启停、降低电力损失、保障社会用电安全和提高电力企业经济效益等方面具有重要意义。短期电力负荷预测是针对短期负荷变化、甚至实时负荷变化,但由于短期负荷变化较为突然,预测难度大。为了提高短期电力负荷预测精确度,本文提出了一种基于宽度学习系统的短期电力负荷预测方法,通过采用邻域粗糙集分类算法,对输入参数进行特征提取,然后采用宽度学习系统对电力负荷历史数据进行离线训练,利用已训练完成的模型实现24h短期负荷预测。研究结果表明,使用本方法可以有效降低MAPE和RMSE,也有效减少了训练时间,提高了模型训练速度,具有优异的预测能力。     

基于IPSO算法的短期电力负荷预测模型研究

为有效减小短期电力负荷预测的预测误差，提高预测精度、缩短预测时间，应用改进粒子群优化(IPSO)算法建立了1种短期电力负荷预测模型。通过水平方向和垂直方向的平滑修正，对历史数据的异常负荷点进行识别并修正。利用相同日期类型正常负荷，计算缺失数据填充值。采用模糊化处理，计算日期类型、温度、天气隶属度函数，对短期负荷变化因素进行量化处理。将历史数据的负荷值和量化值作为训练数据。为避免粒子群优化(PSO)算法陷入局部最优，采用IPSO算法找到全局最优解，建立了短期负荷预测模型，实现了短期电力负荷预测。试验结果表明，所设计模型预测结果在休息日和工作日的最大相对误差值、平均相对误差值分别为0.97%、0.53%和0.99%、0.65%,能够有效减小预测误差、提高预测精度、缩短预测时间。该研究为电力系统相关人员进行负荷预测提供了参考。     

基于EMD-RVM模型的短期负荷预测方法

负荷可能受到各种外部影响因子的影响,因而准确的负荷预测是一个具有挑战的问题。针对这个问题,提出基于经验模态分解(EMD)和相关向量机(RVM)的短期负荷预测方法。通过EMD对负荷序列进行分解,通过RVM预测每一个本征模函数分量,通过信号重构得到最终的负荷预测值。应用浙江省某地区的负荷数据和气象数据进行仿真,并与WD-RVM模型、RVM模型和CNN-GRU模型的预测结果进行比较,验证了所提出的方法具有相对较高的预测精度。     

分布式SVR在短期负荷预测中的研究

准确的负荷预测,可以合理安排机组启停,降低发电成本,特别是短期负荷预测对电力系统控制、运行和规划都有重要意义。传统的预测方法不能及时准确地反映需求响应,在Hadoop环境下利用分布式支持向量回归机(Support Vector Regression,SVR)实现负荷预测,同时使用基于均匀设计的自调用SVR(UD-SVR)方法进行参数寻优,进一步提高本文实现的分布式SVR算法精度。通过真实的电力负荷数据集验证该算法,实验数据来自我国西部某地级市连续424天的真实用电量数据。结果表明,本文改进后的算法用于短期电力负荷预测是可行的,不仅预测准确度又在原有基础上明显提高,并且随着数据量的增加,计算速度也大幅提高,减小了负荷预测时间。     

电力负荷短期预测的支持向量回归参数自动赋值研究

电力系统负荷预测是当前国内外的研究热点,支持向量回归算法是一种解决电力系统负荷预测问题非常有效的方法,如何根据特定数据集选择合适的模型参数,以保证建立好的模型有很好的推广性能,成为设计支持向量回归机的关键一步。本文采用了1-范数、2-范数以及v-支持向量回归算法来解决支持向量机参数的自动复制问题。在真实数据集上的实验结果表明,新模型在预测能力上较之一些广泛使用的软件可靠性预测模型有明显的提高。     

基于遗传算法优化和BP神经网络的短期天然气负荷预测

天然气负荷预测的研究,对于保证天然气管网用气量、优化管网的调度和设备维修具有极其重要的意义.短期天然气负荷预测问题具有周期性和随机性的变化规律.传统方法无法进行准确的预测,预测精度较低.为了提高天然气负荷的预测精度,提出一种基于遗传算法优化和BP神经网络的天然气负荷预测方法.采用遗传算法对BP神经网络连接权值和阈值等模型参数进行优化,从而建立最优的天然气负荷预测模型,并采用某企业的天然气负荷数据对所建立预测模型的可行性和有效性进行验证.仿真结果表明,相对于传统BP预测算法,基于遗传算法优化参数的BP神经网络提高了天然气负荷预测精度,具有一定的实际工程应用价值.     

改进GWO优化SVM的云计算资源负载短期预测研究

云计算资源负载短期预测是云计算平台实现资源高效管理和系统安全、稳定运行的重要前提和保障措施之一。为了其提高负载短期预测的预测精度,提出一种改进灰狼搜索算法优化支持向量机的短期云计算资源负载预测模型（EGWO-SVM）。首先介绍灰狼搜索算法（GWO）的基本原理;然后提出基于极值优化的改进GWO模型;最后根据最优参数建立短期资源负载预测模型,并通过仿真实验对EGWO-SVM的性能进行测试。实验结果表明,相对于参比模型,EGWO-SVM能更加准确地刻画云计算短期资源负载的复杂变化趋势,从而有效提升云计算资源负载短期预测的精度。     

基于多步优化GM(1,1)模型的云计算资源负荷短期预测

论述了云计算资源负荷的特征及其短期预测的作用。首先利用多项式回归模型对GM(1,1)的预测结果进行一次优化,然后使用马尔科夫链对一次优化后的模型进行二次优化,最后运用布谷鸟搜索算法对二次优化后的灰色预测模型进行再度优化,建立基于多步优化的改进GM(1,1)灰色预测模型。实验结果表明,与其他预测模型相比,在云计算环境下的资源负荷短期预测应用中,该模型具有更高的预测精度,表现出良好的预测性能。所提方法能为云计算资源的高效调度和管理提供决策支持。     

ACOA-RBF网络模型在短期负荷预测中的应用

为了进一步提高RBF神经网络的性能,实现准确、快速预测短期电力负荷的目的,将蚁群优化算法（ACOA）作为RBF神经网络的学习算法,建立了一种新的蚁群优化算法的RBF（ACOA-RBF）网络预测模型,利用山西某地区电网的历史数据进行短期负荷预测。仿真表明,这一算法与传统的RBF神经网络预测方法相比,能达到更好的预测效果。该优化算法改善了径向基神经网络的泛化能力,提高了山西电网短期负荷预测的精度,可有效用于电力系统的短期负荷预测。     

基于金融技术指标的用电数据分析

针对已有用电数据分析缺乏有效描述趋势性特征的不足,适应性地将金融领域中十字过滤线(VHF)、异同移动平均线(MACD)等技术指标迁移至用电数据分析中,提出了基于金融技术指标的异动检测算法和负荷预测算法.所提异动检测算法通过统计各指标的统计情况划定阈值,并采用阈值检测捕捉用户异常用电行为.所提负荷预测算法通过提取14项与...     

基于EEMD-GWO-LSSVM的公共交通短期客流预测

为了提高大型公共交通短期客流预测精度,提出了一种在利用集成经验模态分解原始数据的条件下,采用灰狼优化算法优化最小二乘支持向量机（EEMD-GWO-LSSVM）的算法,利用该算法实现城市大型公共交通短期客流预测。该模型采用EEMD分解原始数据,将分解后的各个本征模函数（IMF）分量运用最小二乘支持向量机进行回归预测,最小二乘支持向量机的预测参数由灰狼算法进行优化。通过对西安地铁二号线北客站一个月进出站人数进行训练预测,将预测结果和支持向量机（SVM）,自回归移动平均模型（ARIMA）,仅利用灰狼优化参数的最小二乘支持向量机（GWO-LSSVM）算法以及基于交叉检验进行参数优化的最小二乘支持向量机进行对比,分析得出该算法具有更加精确的预测结果。     

短时交通流预测模型综述

随着智能交通系统(ITS)的蓬勃发展,智能交通控制与诱导系统已经成为ITS研究的热门核心课题,而实现该系统的关键和基础是准确的短时交通流量预测。论文介绍了短时交通流预测模型的发展历史,并从不同的角度对短时交通流预测模型进行了分类。接着对国内外最新的研究成果进行了详尽的分析和阐述,指出了理论研究和实际应用中所存在的困难和一些亟待解决的问题。