相空间重构和混沌神经网络融合的短期负荷预测研究

该文首次提出基于PSRT和ICNN融合的电力系统STLF模型，所构造的ICNN预测模型对负荷初值和混沌轨迹的游动性有很强的敏感性，可表征复杂的动力学行为和具有全局寻优的性能，以PSRT确定ICNN输入维数，训练样本集按预测相点步进动态相轨迹和最近邻点集原理形成的，可增强预测模型对混沌动力学的联想和泛化推理能力；文中用遗传算法作为ICNN的学习算法，对两类不同负荷系统日、周预测仿真测试，证实所研究的预测模型能有效、稳定的提高预测精度，且有较高的适应能力，为将基于PSRT和ICNN融合的电力系统STLF方法用于实际运行系统在理论上取得了有效的进展。     

基于相空间重构和Chebyshev正交基神经网络的短期负荷预测

电力系统短期负荷数据具有明显的混沌特性。在讲述混沌中相空间重构的相关理论后,计算了算例中需要用到的延迟时间和嵌入维数。根据正交多项式优越的泛化和预测性能,在简单介绍Chebyshev正交基函数后,构建了单输入Chebyshev正交基神经网络预测模型。由于重构后的相空间中每个相点的分量个数不止一个,故所构建的单输入预测模型无法满足要求。为此,在单输入的基础上,设计了基于相空间重构的多输入Chebyshev正交基神经网络动态预测模型。将该模型运用到短期负荷预测中,取得了很高的精度和很好的预测效果。     

基于相空间重构理论和优化递归神经网络结合的短期负荷预测方法

根据电力负荷序列的混沌特性,提出以相空间重构理论和优化递归神经网络结合的电力系统短期负荷预测方法,以相空间重构理论确定递归神经网络输入维数;训练样本集由对应预测相点的最近邻相点集构成,并按预测相点步进动态相轨迹生成;优化递归神经网络是以双重遗传算法来确定递归神经网络的隐层结构和权值,总体寻优性可抑制伪近邻点的影响,保证提高预测精度及其稳定性。对两类不同负荷系统日、周预测仿真测试,证实其比传统神经网络预测模型能有效地提高预测精度0.8%。因此,所研究的预测模型和方法在实际预测领域有较高的实用价值。     

基于相空间重构小波神经网络的短期风速预测

风速具有高度非线性和非平稳性,难以精确预测。对此,利用神经网络逼近非线性函数的能力,结合小波变换多尺度特性,使风速在一定频域尺度上表现出准平稳性,建立了风速的小波神经网络预测模型。为了解决神经网络输入的随意性,以相空间重构理论确定最佳延迟时间和最小嵌入维数,重构风速时间序列,以重构后的时间序列作为模型的输入量对网络进行训练。仿真结果表明,所提基于相空间重构小波神经网络风速预测的准确性能得到了提高。     

风电场短期风电功率的神经网络方法预测研究

对风力发电进行有效的预测,则可降低电网调度的难度。根据从风电场获得的相关风速、温度、风向、风电功率等数据,建立基于BP神经网络的短期风电功率预测模型,预测提前1,2,4,24h的风电功率。对所得预测结果进行比较,从而判断各种短期预测模型的优劣。从对比的结果可知,神经网络模型预测不超过24h的风电功率时具有一定的可靠性。     

相空间重构的极端学习机短期风速预测模型

对风速进行快速、准确的预测,可以有效地减小或避免风电场对电力系统的不利影响,同时提高风电场在电力市场中的竞争能力.根据风速具有混沌特性,提出一种相空间重构的极端学习机(extreme learningmachine,ELM)的短期风速预测模型,通过确定延迟时间和嵌入维数,对样本空间进行重构,使新的样本更能反映风速变化特性,在此基础上运用ELM进行短期风速预测.与传统的预测模型相比,该方法具有学习速度快、泛化性能好等优点,为风速预测提供了新方法.     

基于混沌相空间重构理论的风电场短期风速预测

风力发电具有波动性、间歇性和随机性的特点,大容量的风力发电接入,会对电力系统的安全、稳定运行带来严峻挑战,进行短期风速预测对并网风力发电系统的运行具有重要意义.根据风速具有混沌特性,采用相空间重构理论对短期风速进行预测.由嵌入时间窗和、的关系,确定了和的多组可行匹配,并找出一个最佳匹配进行相空间重构.在选取参考点时既考虑相点欧式距离又考虑其空间及时间上的相关性,有效克服"伪邻近点"的影响,提高了预测精度.预测模型采用了一阶局域预测模型和BP神经网络两种模型.算例分析结果验证了所提出方法的可行性和有效性.     

基于混沌相空间重构理论的风电场短期风速预测

风力发电具有波动性、间歇性和随机性的特点,大容量的风力发电接入,会对电力系统的安全、稳定运行带来严峻挑战,进行短期风速预测对并网风力发电系统的运行具有重要意义。根据风速具有混沌特性,采用相空间重构理论对短期风速进行预测。由嵌入时间窗 和 、 的关系,确定了 和 的多组可行匹配,并找出一个最佳匹配进行相空间重构。在选取参考点时既考虑相点欧式距离又考虑其空间及时间上的相关性,有效克服“伪邻近点”的影响,提高了预测精度。预测模型采用了一阶局域预测模型和BP神经网络两种模型。算例分析结果验证了所提出方法的可行性和有效性。     

基于混沌神经网络理论的小电陨短期电力负荷预测

通过对小电网负荷数据的特点分析，将时间序列处理、混沌理论和神经网络理论相结合提出了一种基于混沌神经网络理论的电力负荷预测模型。利用Matlab对实际数据进行了仿真计算。通过实例计算，并和不用相空间重构的神经网络的负荷预测算法的各种误差指标的分析比较说明，利用相空间重构对历史数据序列进行拆分或重构可以提高负荷预测的精度。     

基于遗传神经网络的风电场输出功率短期预测

针对风电场短期输出功率的时变性和非线性特点,提出了基于遗传神经网络的短期风电功率预测方法。结合BP网络对非线性问题良好的逼近能力和遗传算法优良的全局寻优能力,遗传算法有效解决了BP神经网络全局搜索能力差、易陷入局部极小值的问题。与BP神经网络模型相比,遗传神经网络模型预测精度有所提高,为风电场输出功率短期预测提供了一种有效的方法。     

基于多变量相空间重构和RBF神经网络的光伏功率预测方法

针对光伏功率单变量预测方法的不足,设计了一种新型光伏功率多变量相空间重构预测方法。首先,基于相关性分析,选取实际光伏电站的历史光伏功率和气象因素时间序列组成多变量时间序列;然后,利用C-C法和虚假邻近点(false nearest neighbors,FNN)法重构光伏功率预测的多变量相空间,并以小数据法识别其混沌特性;最后,结合径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络强大的非线性拟合能力,建立了基于多变量相空间重构和RBF神经网络的光伏功率预测模型。算例分析表明,相较于单变量预测方法,所提出的多变量相空间重构预测方法性能更加优越。     

基于自适应变异蝙蝠优化BP神经网络的短期风电功率预测

风电规模化并网技术的大力发展,进一步增大了对电力系统规划与运行的影响.现今,风电机组出力面临着波动的随机性以及不确定性的技术性问题,为了提高短期风电功率预测的精度,文中提出了一种结合基于群体适应度方差自适应变异的蝙蝠优化算法(AMBA)与BP神经网络算法,就短期风电功率进行精准预测.该模型根据群体适应度方差以及当前最优...     

基于混沌径向基函数的风电功率短期预测

风电功率预测方法分为两类,即直接预测法与功率曲线转换法。因风电功率具有混沌特性,故将混沌时间序列的相关理论引入到风速和风电功率预测中。鉴于预测精度在很大程度上取决于模型参数的选择,为此先用C-C法联合优化了重构相空间的参数,再用径向基RBF神经网络模型直接预测风电功率,或者由该模型得到风速预测值后,根据对应的风电机组功率特性曲线而推算出风电功率预测值。实例分析结果表明:所提出的两种方法均有较高的预测精度,其中基于混沌径向基RBF神经网络的风电功率直接预测法效果更优。     

采用改进BP神经网络算法预测短期电力负荷

介绍了BP神经网络算法的原理以及对其采用非线性阻尼最小二乘法Levenberg-Marquardt进行优化的的方法。针对短期电力负荷的特点,设计了预测短期电力负荷的BP神经网络模型和预测流程,并结合具体实例,采用MATLAB神经网络工具箱编程。与实例结果的比较表明,此方法预测短期电力负荷具有实用价值。     

基于灰色－辨识模型的风电功率短期预测

为了准确预测风电机组的输出功率,针对实际风场,给出一种基于灰色GM(1,1)模型和辨识模型的风电功率预测建模方法,采用残差修正的方法对风速进行预测,得出准确的风速预测序列。同时为了提高风电功率预测的精度,引入FIR-MA迭代辨识模型,从分段函数的角度对风电场实际风速-风电功率曲线进行拟合,取得合适的FIR-MA模型。利用该模型对额定容量为850 kW的风电机组进行建模,采用平均绝对误差和均方根误差,以及单点误差作为评价指标,与风电场的实测数据进行比较分析。仿真结果表明,基于灰色-辨识模型的风电机组输出功率预测方法是有效和实用的,该模型能够很好地预测风电机组的实时输出功率,从而提高风电场输出功率预测的精确性。     

基于小波与最小资源分配网络的超短期风电功率预测研究

针对风电场实际风速和风电功率序列的波动性、间歇性等特点以及RBF神经网络结构一旦确定隐节点个数就不可变等缺陷,提出了基于小波分析和最小资源分配网络的超短期风电功率预测方法。首先将历史风速和风电功率序列进行小波去噪及多频分解,得到多组高频信号和一组低频信号。然后对各频信号分别建立神经网络预测模型对未来4 h风电功率进行超短期预测。最后将各预测结果通过小波重构得到最终的超短期预测功率。实验结果证明,该方法能有效提高预测精度。     

基于CNN和LightGBM的新型风电功率预测模型

考虑到风力发电具有波动和不确定的特点,难以预测,文章提出了基于卷积神经网络和LightGBM算法相结合的新型风电功率预测模型.通过分析风电场与相邻风电场原始数据的时序特征,构建出新的特征集;应用卷积神经网络(CNN)从输入数据中提取信息,基于数据间的对比结果调整相应参数;为了提高预测结果的准确性和鲁棒性,将LightGBM分类算法加入模型中.对比所提模型与支持向量机以及单一的LightGBM和CNN模型仿真结果,证明所提模型具有更好的精度和相率.     

基于实测数据分析的大型风电场风电功率预测研究

针对风力发电具有波动性、间歇性的特点以及大容量风力发电接入电网对电力系统的安全、经济运行带来严重影响的问题,阐述了风电功率的预测方法,并在分析风电场实测数据基础上,应用混沌时间相空间理论建立了超短期风电功率预测一阶局域模型,对某风电场未来5 min、15 min、30 min内的风电功率进行预测.对预测结果进行了评价,...     

基于PFA-MBAS-BP神经网络模型的光伏发电短期预测

针对光伏发电短期预测模型的输入变量多且关系复杂、BP神经网络稳定性差且易陷入局部最优解等问题,建立了一种基于主因子分析法(PFA)和优化天牛须搜索算法(MBAS)的改进BP神经网络光伏发电短期预测模型。该模型首先对光伏历史发电数据和气象数据进行降维简化分析,利用主因子分析法对影响光伏发电的主要因素进行相关性分析,选取主因子作为预测模型输入量。然后利用MBAS算法的空间寻优搜索,选取BP神经网络训练的最优权值阈值。最后,利用实测历史数据对不同预测模型进行仿真对比。仿真结果表明,所建立的改进模型的预测精度可达92.5%,图像数据拟合程度高且适用多种天气类型的光伏发电预测。