风电场风速预测模型研究

介绍了两种风电场风速预测模型,分别是BP神经网络模型和小波-BP神经网络组合模型。BP神经网络模型是风速预测中常用的模型之一,小波技术和BP神经网络结合,即为组合模型。小波技术将风速时间序列按时间和频率两个方向展开,体现了各成分对预测值贡献率的不同。将BP神经网络模型和小波-BP神经网络组合模型分别应用到我国朱日和风电场的逐时风速预测中,从预测结果对比得出组合模型更适合该风电场的逐时风速预测。     

基于遗传算法的参数投影寻踪回归径流预报模型及应用

为提高径流预报精度,采用单相关系数法挑选预报因子,建立了基于遗传算法的参数投影寻踪回归径流预报模型,利用该模型对雅砻江二滩水电站月平均流量进行了预报。结果表明,与BP神经网络模型预报结果相比,投影寻踪回归模型具有更好的预报结果和更高的预报精度。     

小波网络耦合模型在地下水位动态预测中的应用

针对河套灌区地下水位预测问题,结合小波变换的时频局部特性和神经网络的逼近功能,构建了两种不同耦合方式下小波和BP神经网络相结合的小波网络模型,比较了不同耦合方式下小波网络模型与单纯神经网络模型的预测效果。两种耦合方式下的小波网络模型模拟结果均比单纯使用人工神经网络模型更接近实测值,对低频信号序列及高频信号序列分别进行神经网络模型预测后再进行重构的预测方式比直接将小波分解的多级信号与神经网络结合的预测方式具有更好的预测效果。     

基于误差修正的BP神经网络模型在河道洪水预报中的应用

针对经典BP神经网络模型,增设误差修正系数,实现网络误差修正权重倾向于输出样本的较大值,据此提出了一种计算输入输出向量的归一化公式,并建立了具有洪峰识别的洪水预报BP网络预报模型。采用新模型对宜昌水文站典型年实测流量过程进行了预测检验,其结果与实测值较吻合,对流量过程及洪峰流量过程的预报精度较经典BP模型高。     

虹吸井对尾矿坝地震液化的影响分析

针对河套灌区地下水位预测问题,结合小波变换的时频局部特性和神经网络的逼近功能,构建了两种不同耦合方式下小波和BP神经网络相结合的小波网络模型,比较了不同耦合方式下小波网络模型与单纯神经网络模型的预测效果。两种耦合方式下的小波网络模型模拟结果均比单纯使用人工神经网络模型更接近实测值,对低频信号序列及高频信号序列分别进行神经网络模型预测后再进行重构的预测方式比直接将小波分解的多级信号与神经网络结合的预测方式具有更好的预测效果。     

基于RBF-BP组合神经网络的地震预测研究

针对地震预测中预测因子高度非线性、训练样本数量有限及分布不均匀的问题,提出采用RBF-BP组合人工神经网络对地震预测因子样本进行建模和预测,并用RBF神经网络初步训练预测因子样本,将训练结果输入BP神经网络,根据期望输出值加强训练.实例分析表明,该预测方法可行并能有效提高地震预测精度.     

基于改进BP网络的日径流预报模型研究

针对常规BP算法收敛速度慢和难以获得全局最优的不足,将网络误差函数的改变量引入权值和偏移值的调整,采用自适应学习速率和自适应动量因子调整策略,建立了基于多层感知器神经网络(MLP-ANN)的水文预报模型.采用自相关函教(ACF)和交又相关函数(CCF)确定网络输入因子并使用试错法优化网络结构.以湖南省双牌水库日入库流量预测为应用实例,并将模拟结果与常规BP网络模型和新安江模型进行对比分析.结果表明,改进模型收敛速度快、预报精度高.     

基于MPGA-BP模型的降雨预报研究

降雨预报是水文预报的重要环节,提高其准确性是进行洪水、径流等预报的前提。针对目前预测方法中存在的易落入局部极小值、收敛速度慢和收敛对初值敏感等问题,将多种群遗传算法(MPGA)与反向传播(BP)神经网络模型相结合,提出了一种适用于降雨预报的多种群遗传神经网络模型(MPGA-BP)。实例计算结果表明,该模型具有良好的预报性能和泛化能力,为降雨准确预测提供了有力的技术支持。     

基于滚动的BP神经网络的光伏发电功率预报

鉴于准确预测光伏发电功率可减少大规模光伏并网发电对电网造成的冲击,以河南省某并网的光伏发电站7~11月共5个月的数据为例,通过建立非滚动的和滚动的BP神经网络模型,分别进行数值预报辐射订正和发电功率预报,并对预报的72h结果分为第1、2、3d分别进行检验。结果表明,滚动的BP神经网络对辐射订正和功率预报均具有较好的泛化能力,方法简便、实用,能够有效降低光伏发电功率的预报误差。     

基于广义回归神经网络模型的径流预测研究

为提高径流预报精度,构建了基于广义回归神经网络模型的径流预测模型并将其应用于浙江丽水小溪流域中,对白岩测站50年月平均径流资料进行模拟研究,并与BP神经网络模拟结果进行对比。结果表明,广义回归神经网络预测精度较BP神经网络模型高,更接近径流监测实测值,平均相对误差为11.06%,且预报结果比较稳定,为径流时间序列模拟提供了一种更优的建模方法。     

基于改进杂草算法优化的神经网络模型在径流预报中的应用

针对BP神经网络在径流预报中易陷入局部最优解的缺陷及智能优化算法的优势,引入改进的杂草算法优化神经网络权值和阈值,将传统的杂草算法个体以正态分布空间扩散的方式改进为混合种群多种分布的方式产生子代个体。以金沙江流域中长期径流预报为例,将改进杂草算法优化的神经网络模型的径流预报结果与传统的BP神经网络和基于遗传算法优化的神经网络模型的预报结果进行对比。结果表明,改进杂草算法优化的神经网络应用到金沙江流域的径流预报精度较高,模型收敛更快,结果更加稳定,在实际预测中合理可行,具有一定的应用优势。研究成果为径流预报提供了新思路。     

基于小波分析的BP网络预测模型及其在年径流预测中的应用

鉴于小波变换序列中尺度系数系列和小波系数系列变化特征存在较大差异,提出了一种新的小波分析与BP网络结合方式,即建立两个BP网络分别对两类系数系列进行预测,再对各小波变换系数的预测值进行小波重构,获得原序列的预测值。将该模型应用于二滩电站入库年径流量预测,结果表明该模型预测精度高,可为水电站提供可靠的入库年径流预测结果。     

WANN模型的改进及日径流预测中的应用

介绍基于小波分析建立的人工神经网络模型的方法原理,并给出构造模型的一般步骤及关键算法。针对一般BP算法收敛速度慢,易陷入局部极小值的缺陷,受Fletcher—Reeves线性搜索方法的启发．提出基于改进共轭梯度法的BP算法。利用此优化模型对日径流进行模拟与预测,实验表明,基于小波分析的人工神经网络模型在日径流模拟过程中具有很好的仿真能力．训练后的模型用于预测具有较高的精度。     

基于新陈代谢无偏灰色神经网络的水质预测模型

针对水质参数样本数据少且非线性的特点,建立了新陈代谢无偏GM(1,1)与BP神经网络的组合预测模型,将通过新陈代谢无偏GM(1, 1)模型得到的数据集作为BP神经网络的输入,原始序列作为神经网络的期望输出,训练得到最佳BP神经网络。将该组合模型应用于乐山岷江大桥断面溶解氧浓度的预测,结果表明,相对误差均在3%以下,与传统灰色神经网络水质预测模型相比,该模型具有实时性及预测精度更高的优点。     

Study of forecasting solar irradiance using neural networks with preprocessing sample data by wavelet analysis

Artificial neural network is a powerful tool in the forecast of solar irradiance. In order to gain higher forecasting accuracy, artificial neural network and wavelet analysis have been combined to develop a new method of the forecast of solar irradiance. In this paper, the data sequence of solar irradiance as samples is mapped into several time-frequency domains using wavelet transformation, and a recurrent back-propagation (BP) network is established for each domain. The solar irradiance forecasted equals the algebraic sum of the components, which were predicted correspondingly by the established networks, of all the time-frequency domains. A discount coefficient method is adopted in updating the weights and biases of the networks so that the late forecasts play more important roles. On the basis of the principle of combination of artificial neural networks and wavelet analysis, a model is completed for fore-casting solar irradiance. Based on the historical day-by-day records of solar irradiance in Shanghai an example of forecasting total irradiance is presented. The results of the example indicate that the method makes the forecasts much more accurate than the forecasts using the artificial neural networks without combination with wavelet analysis.     

SMG水文系统模型的实时校正

本文在分析讨论了具有物理成因概念的系统模型(SMG模型)误差和BP网络应用问题的基础上,对其加以改进建立了实时预报校正模型。将该模型应用于洮河流域红旗站日径流实时预报,结果显著地提高了预报方案的确定性系数,对系统模型的洪峰预报精度也有一定的提高。     

基于相似过程衍生的月径流概率预报模型研究

针对传统月径流预报模型存在的缺陷,建立了相似过程衍生法与概率预报相结合的月径流概率预报模型。运用相似过程衍生法发布确定的预报结果,在定点预报的基础上利用概率预报提供一定置信水平下的预报区间作为模型预报结果。模型结构简单、易于构建且建模过程中无需考虑预报因子的选择问题。将该模型与BP神经网络模型进行对比仿真试验,结果表明该预报模型具有较好的预报精度,且合格率高于BP神经网络模型,可在水库月径流预报中推广应用。     

基于LH-BP松散耦合模型的日径流预测

鉴于基流过程对降雨不敏感,致使传统的BP神经网络日径流预测性能受到制约的问题,结合LyneHollick(LH)数字滤波算法和BP算法的优点,建立了基于LH分割基流与BP神经网络日径流预测的松散耦合模型(LH-BP)。先采用LH数字滤波算法分割出基流,再利用BP神经网络预测锦江流域四个水文站的直接径流和基流。结果表明,LH-BP耦合模型较传统的BP模型性能更优,弥补了传统的BP模型对日径流模拟与预测的不足。