基于LSTM网络的分散式电采暖负荷仿真分析

基于等效热参数模型的分散式电采暖负荷存在参数识别困难、仿真误差大,不能满足电网调节需求的问题,为此提出基于长短时记忆网络的分散式电采暖负荷仿真模型。首先,根据分散式电采暖负荷与建筑物之间的传热过程,确定模型参数。然后,结合模型输入变量与输出变量确定长短时记忆网络参数,建立负荷模型。并通过对测试集输入数据中的室内温度进行动态更新,实现了长时间尺度的温度仿真。接着,为衡量模型的准确性,提出了纵向与横向两种维度上的模型误差评价指标。最后,算例分析结果表明,相比于分散式电采暖负荷二阶等效热参数模型,基于长短时记忆网络的分散式电采暖负荷模型仿真结果的纵向误差与横向误差更小,模型精度更高。     

基于LSTM的钢铁工业地区母线短期负荷预测研究

当地区电力负荷中光伏电站并网和钢铁冲击性负荷占比较大时,不仅威胁电网的安全稳定,也会对电力系统的短期负荷预测造成显著影响。通过分析钢铁冲击性负荷的影响因素,提出一种基于深度学习算法的长短期记忆(Long Short-term Memory,LSTM)神经网络分别对钢铁冲击负荷不同占比下的母线负荷序列进行预测。实际计算结果表明:LSTM应用于钢铁工业地区母线短期负荷预测时,能够有效提升预测精度。     

基于SSA-Bi-LSTM神经网络的母线负荷预测方法

为了提高母线负荷预测精度,针对长短期记忆(long short term memory, LSTM)神经网络在母线负荷预测时存在对负荷规律提取不足导致精度下降、超参数设置依赖经验等问题,首先构建LSTM神经网络的变体网络——双向长短期记忆(Bi-directional LSTM,Bi-LSTM)神经网络,捕获时间序列未来可用的信息。然后采用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)搜索最优超参数,得到最优学习率、隐层神经元数目和迭代次数等。以实际10 kV母线数据对SSA-Bi-LSTM神经网络模型进行验证,并与Bi-LSTM神经网络和BP神经网络进行对比,结果表明SSA-Bi-LSTM神经网络模型的预测效果更佳。     

LSTM对配电台区短期负荷预测的适用性研究

为研究长短期记忆LSTM(long-short term memory)神经网络对不同类型配电台区短期负荷预测的适用性,以某市多个配电台区为对象,构建了LSTM短期负荷预测模型并进行适用性分析.采集各台区的负荷数据,通过K均值聚类算法、台区容量和用电类别对台区进行分类,标记并修正不良数据.考虑工作日和季节因素,采用LS...     

基于LSTM循环神经网络的短期电力负荷预测

为了保障电网安全稳定和电力市场高效运行,电网调度人员和电力市场参与者对电力负荷预测准确度提出了更高要求,分布式电源和间歇性负荷是影响负荷精准预测的关键因素。针对传统负荷预测方法无法同时对负荷本身变化规律及其影响因素进行建模的问题,提出基于长短期记忆单元(LSTM)的负荷预测方法。利用具备时序记忆功能的LSTM构建深度循环神经网络(RNN),综合考虑历史负荷和各类负荷影响因素建立负荷预测模型。该方法利用神经网络的特征提取能力和LSTM的时序记忆能力,能在更长的历史时间范围内辨识负荷内在变化规律及各类影响因素对负荷的非线性影响。基于实际负荷数据对不同历史时间窗口、不同网络架构的负荷预测性能进行验证,并与其他负荷预测算法进行比较,结果表明所提方法能有效提升负荷预测准确性。     

基于LSTM网络的短期负荷预测

提出一种基于深度学习的LSTM的短期电力负荷预测方法,以减小负载预测模型所需的数据量的维度大小。基于某地电力公司的历史负荷数据,对比LSTM神经网络预测结果与BP神经网络算法预测结果,验证了所提算法的预测精度更高。     

基于多因子考虑的地区电网电采暖负荷预测分析

冬季电采暖可以有效促进新能源的消纳,减少弃风、弃光现象.然而,大规模电采暖设备产生的谐波会影响电网质量,因此有必要对电采暖负荷进行分析和预测,以利于电网调度及安全运行,缓解电力系统负荷调峰和调频压力.为预测电采暖负荷,以某地区电采暖实际负荷为例,分析了影响电采暖负荷变动的4个因子即稳定负荷因子、气象敏感因子、随机负荷因...     

基于分时体感温度相关性的LSTM 负荷预测算法∗

随着经济的发展,人民生活水平的逐步提高,空调等用电设备的使用量逐年増加,直接导致气象因素对电力负荷的影响越来越大.夏季大量使用空调器带来的调温负荷被证明与气温、湿度、风速等气象因素密切相关.LSTM作为基本模型对电力负荷数据进行预测可最大限度地挖掘数据之间时序性与非线性的关系.但是此网络容易忽略影响因素导致负荷数据突变的情况.基于分钟级别气象因素进行综合建模分析,通过体感温度的变化得到负荷的变化值,并通过LSTM得到负荷的时序预测值,再得到最终的预测值.预测结果表明,该方法能有效提高短期负荷预测精度,是一种有效的负荷预测方法.     

基于改进迁移学习和多尺度CNN-BiLSTM-Attention的短期电力负荷预测方法

针对目标域负荷数据样本不足导致模型训练不充分从而预测精度不高的问题,提出一种改进的分层级迁移学习策略结合多尺度CNN-BiLSTM-Attention模型的短期电力负荷预测方法。设计串并行相叠加的多尺度CNN作为特征提取器,把提取到的特征作为输入传递到两层BiLSTM结构进行进一步的学习,引入注意力机制调节捕获的信息向量权重。按照基础模型的结构划分层级,将源域数据按照拟合优度值的高低输入至模型进行分层级的迁移学习训练,保留每一层最优的训练权重,之后使用目标域数据对模型进行微调得到最终的预测模型。经实验证明,所提出的多尺度CNN-BiLSTM-Attention模型能有效提高负荷预测精度,在负荷数据样本不足时,改进的分层迁移学习策略相比于直接迁移学习能有效降低预测误差。以目标域6个月数据为例,MAPE指标降低13.31%,MAE指标降低15.16%,RMSE指标降低14.37%。     

基于孪生网络和长短时记忆网络结合的配电网短期负荷预测

保证数据驱动型配电网短期负荷预测精准的关键是选取合适的相似日数据集和构建合理的日负荷预测模型.文中研究了一种基于孪生网络(SN)和长短时记忆(LSTM)网络相结合的配电网短期负荷预测模型.基于配电网负荷相似日的影响因素具有多样化、强随机性的特点,利用SN两个输入权重共享的特点对历史负荷数据进行分析,进而对待测日的特征进行分类,以完成相似日数据选取.此外,利用灰狼优化算法全局搜索能力强、收敛速度快等特点,对基于LSTM网络的配电网短期负荷预测模型进行参数优化.最后,以某一个区域配电网的实际数据为例,验证上述预测方法的准确性与鲁棒性,与LSTM网络、基于粒子群优化的LSTM网络、支持向量机等方法对比可知,所提方法具有较高的准确度和计算效率.     

基于谱聚类和LSTM神经网络的电动公交车充电负荷预测方法

目前电动公交车的渗透率较大,且充电频率和充电量较高,故而其充电负荷对电网运行与调度产生着不可忽略的影响.因此,电动公交车的充电负荷预测研究具有重要的理论与现实意义,但由于公交车间歇性与随机性的充电行为在时间上给充电负荷预测增加了难度.为此,提出基于谱聚类和长短期记忆(long short-term memory,LST...     

基于CNN-LSTM混合神经网络模型的短期负荷预测方法

为了更好地挖掘海量数据中蕴含的有效信息,提高短期负荷预测精度,针对负荷数据时序性和非线性的特点,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)网络的混合模型短期负荷预测方法,将海量的历史负荷数据、气象数据、日期信息以及峰谷电价数据按时间滑动窗口构造连续特征图作为输入,先采用CNN提取特征向量,将特征向量以时序序列方式构造并作为LSTM网络输入数据,再采用LSTM网络进行短期负荷预测。使用所提方法对江苏省某地区电力负荷数据进行预测实验,实验结果表明,文中所提出的预测方法比传统负荷预测方法、随机森林模型负荷预测模型方法和标准LSTM网络负荷预测方法具有更高的预测精度。     

基于改进长短期记忆神经网络的短期负荷预测

精确的负荷预测是电力系统规划、设计的有力支撑,是电网安全经济运行提供重要保障。实际应用中,存在由于数据采集设备故障、系统突发事件导致相关数据资料不准确从而影响短期负荷预测结果的情况。本文提出基于小波变换的长短期记忆神经网络负荷短期负荷方法WT-LSTM(wavelet transform -long short-term memory),利用小波变换的时频特性对负荷数据的伸缩变换进行细化,实现高频系数量化处理;结合长短期记忆神经网络的梯度计算,提高负荷预测的准确性和可靠性。通过变电站负荷数据以及区域办公楼实验,仿真结果表明本文方法能够有效处理负荷原始数据中的噪声,从而提高负荷预测精度和鲁棒性。     

新能源电网中考虑特征选择的Bi-LSTM网络短期负荷预测

新能源电网中负荷对各特征因素更为敏感,当面对海量特征数据时,短期负荷预测方法面临着新的挑战。针对含有高维特征数据的新能源电网,提出一种考虑特征选择的双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络短期负荷预测方法。先将样本数据按密度进行聚类后映射到权重诱导空间中,通过定义一种数据结构,以间隔之和最大为目标函数。为实现解空间的稀疏性,将正则项添加到目标函数中,并采用梯度下降法求解特征权值。经过预试验确定特征选择阈值等超参数,从而选出所需的特征因素。最后,使用Bi-LSTM网络基于选择后的数据进行负荷预测。以中国某地区新能源电网为例,验证了该方法的有效性,结果表明其与传统方法相比,具有更好的准确性和适用性。     

基于EEMD-BP神经网络的电采暖配电变压器短期负荷预测

为了快速准确地预测含高比例电采暖设备的配电变压器的短期负荷,提出了基于集成经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)及BP神经网络算法组合的电采暖配电变压器短期负荷预测方法,该方法考虑了采暖日天气类型、采暖日温度等环境条件对居民采暖行为的影响。首先运用EEMD方法将日负荷序列分解成4组频率由低至高的分量序列及1组剩余分量序列,再将各分量序列及温度数据、气象数据输入BP神经网络中进行预测,最后各个预测分量相加得到最终的预测结果。将该方法应用于北京地区冬季“煤改电”工程中,对某个含高比例电采暖负荷的配电变压器进行短期预测,算例表明,EEMD-BP组合预测方法能够有效减小负荷预测误差。     

基于Dropout-ILSTM网络的短期电力负荷预测

针对传统BP神经网络难以处理电力负荷数据间关联的问题,提出了一种基于Dropout的改进的长短期记忆神经网络结构用于短期电力负荷预测.这种改进的长短期记忆神经网络(Improved LSTM,ILSTM),通过将长短期记忆网络的多个时间步输入与输出矢量进行全连接,增强了对目标系统中线性成分的表征;使用Dropout 对...     

基于长短期记忆网络和LightGBM组合模型的短期负荷预测

短期负荷预测是电网安全调度与平稳运行的基础,为进一步提升负荷预测的精度,提出了基于长短期记忆(LSTM)网络和轻梯度提升机(LightGBM)的组合预测模型.首先,根据LSTM网络和LightGBM模型的输入结构,将预处理后的负荷数据、温度数据、日期数据以及节假日信息分别输入2个模型中,通过训练得出各自的预测结果.然后...     

基于GAN的负荷数据修复及其在EV短期负荷预测中的应用

随着电动汽车(EV)充电设施规模的不断扩大,EV充电数据可以更方便地获得.某些非人为因素会导致数据集中存在数据缺失和数据异常的问题,阻碍了EV负荷预测精度的提高.因此,文中在生成对抗网络(GAN)中采用用于插补的门控循环单元神经网络(GRUI)细胞来处理不完整负荷数据集中前后观测值间的不规则时滞关系,提出了基于GRUI...     

基于正交小波和长短期记忆神经网络的用电负荷预测方法

用电负荷数据的波动性和周期性会影响电力负荷预测的准确性,针对此问题,文中提出了一种基于正交小波长短期记忆神经网络(orthogonal wavelet transform-long short-term memory, OWT-LSTM）的用电负荷预测方法。该方法对用电负荷序列进行正交小波分解,消除负荷数据的波动性,然后利用LSTM及其变种神经网络对正交小波分解后的各尺度负荷序列进行建模训练,通过各序列预测结果进行预测重构,获得最终的负荷预测结果。通过用户用电负荷数据集验证表明,该方法的预测性能优于其他模型,具有较高的预测精确性和稳定性。