基于聚类算法和转换网络的光伏短期功率预测

精准的光伏功率预测对优化光伏电站的运行和管理以及提高光伏发电的效率具有重要的作用。本文提出了一种基于聚类算法和转换网络的光伏短期功率预测方法。该方法首先基于自编码器的无监督聚类算法对光伏短期功率数据进行了预处理,以降低光伏出力数据本身的不稳定性对功率预测的影响。之后,该方法使用具有自注意力机制和多头注意力机制的转换网络进行光伏短期功率的预测。转换网络由编码器和解码器组成。转换网络相比传统的循环神经网络(RNN)更善于挖掘时序之间的关系。注意力机制使得转换网络具有并行计算的能力,可以加快网络训练的速度。最后,在澳大利亚光伏功率与气象数据中心 (DKASC)的光伏数据集上验证了本文提出的光伏短期功率预测方法。实验结果表明,本文提出的方法具有令人满意的预测精度。     

基于注意力机制的CNN-BiGRU短期光伏发电功率预测

精确的光伏发电短期预测在微电网智能能源管理系统中起着至关重要的作用;文章提出一种基于注意力机制的CNN-BiGRU短期光伏发电功率预测模型;其核心思想是通过CNN提取光伏数据的空间特征,把CNN提取的这些空间特征送入到BiGRU神经网络中,利用BiGRU模型捕捉光伏时序数据集的双向信息流,学习光伏特征的动态变化规律,引入Attention机制为CNN-BiGRU的隐藏层输出赋予权重,减少因时序过长造成的信息丢失,并且突出强相关特征的影响,减少弱相关特征的影响。在美国俄勒冈州本德市公开数据集上做了验证,并与BP神经网络、GRU、BiGRU、基于Attention机制的BiLSTM以及基于Attention机制的BiGRU进行对比,实验结果表明所提模型在预测精度上更有优越性。     

基于机器学习的光伏输出功率预测方法研究

光伏发电机组容量在电力系统中的比重日益增大,预测光伏出力对电力系统调度具有极其重要的意义。因为影响光伏发电系统的许多因素随机性较高,使得预测工作难度加大。传统的预测方法对数据的依赖性较强,数据的完整性对预测过程影响很大,因此需要更严谨、便捷的方法使光伏功率的预测工作更加准确、实用。通过对光电站历史数据的探索性分析,对比多种回归预测模型,对影响功率的因素建立神经网络与非线性拟合的组合预测模型。仿真结果表明,组合分步法可以显著降低预测误差,对电网规划、提升新能源发电竞争力、优化调频具有一定的意义。     

基于改进BP神经网络的分布式光伏系统短期出力预测方法

为减小分布式光伏系统短期出力预测值与实际值的偏差,提高出力预测精度,保证光伏系统稳定运行,设计基于改进反向传播（Back Propagation,BP）神经网络的分布式光伏系统短期出力预测方法。首先,建立分布式光伏系统发电模型,获取分布式光伏系统的短期光伏出力衰减性特征与理论出力情况。其次,计算样板站出力相关系数,选择具备预测估算条件且能够代表分布式光伏系统集群出力特征的预测样板站。最后,进行实验分析。实验结果表明,该方法的短期出力功率预测值与出力功率实际值更接近,偏差较小,能够更加精确地预测出分布式光伏系统的短期出力情况。     

基于优化BP神经网络光伏出力短期预测研究

太阳能拥有丰富的资源,而且分布广泛,现已被广泛应用到各种应用中,光伏发电已是一种可靠可行、可扩展的重要可再生能源利用的方式,因此对光伏出力进行精准的预测意义重大;从宁夏市某光伏发电站获得了一年的光伏发电数据与气象等因素,选取四月至五月的数据进行研究预测;针对BP神经网络的收敛时间长,容易陷入局部极小值等缺点;建立单一BP神经网络预测模型,基于遗传算法(GA)优化BP神经网络的GA-BP预测模型与基于狼群算法(WPA)优化的BP神经网络的WPA-BP预测模型;选择平均相对误差作为误差评估指标,结果表明,3种预测模型均能对光伏电站的发电功率进行预测,但是单一的BP神经网络模型误差较大,晴天时,误差为5.1%,经遗传算法改进后的预测误差为4.9%,较单一模型提高了0.2%的精度,而WPA-BP预测模型误差为4.4%,预测精度高于前者;同时多云天和雨天的时候,均为WPA-BP模型的预测误差小,稳定性高,具有一定的研究价值。     

融合时空特征的光伏气象因子预测模型

光伏发电极易受到天气的影响而具有波动性和不确定性,因此对气象因子的准确预测对光伏电站的运维具有重要意义。提出了一种基于深度学习的时空特征融合模型,实现对光伏气象因子的精准预测。在时间维度上,设计了一种改进的长短期记忆模块,融合注意力机制和遗传算法,得到最优注意力参数以提高预测精度;在空间维度上,将光伏电站所在区域按照经纬度划分,利用张量分解对区域内气象因子进行预测。在中国东南部某光伏系统的真实数据集上,对该模型的有效性进行了评估。结果表明,该模型在时间维度和空间维度均具有较高预测精度,同时对稀疏数据有较强的鲁棒性。     

基于神经网络的油田光伏发电预测方法

针对油田大规模发展光伏发电时,电网输出功率不稳定的问题,提出了基于神经网络的油田光伏发电预测方法。首先,对光伏发电数据进行归一化和反归一化的预处理;其次,构建带有输入层、隐含层以及输出层的BP神经网络预测模型;最后,根据光伏发电数据的对比序列和参考序列得出每个时刻的光伏数据权重,根据权重提取数据并代入预测模型,实现油田光伏发电预测。结果表明,所提方法的预测精度较高。     

结合HS算法与ESN算法的光伏发电短期出力预测

为提高光伏发电系统短期出力预测的精度,提出了一种和声搜索(Harmony Search,HS)算法与回声状态网络(Echo State Network,ESN)算法相结合的预测模型。该模型以光伏电站的历史发电量数据和气象数据为基础。首先通过相似日选择算法挑选出预测日的相似日,将相似日的气象特征向量和预测日的气象特征向量的差值作为预测模型的输入变量;然后选择训练样本,并用和声搜索算法优化后的回声状态网络模型(HS-ESN)对样本进行训练和预测;最后以甘肃某光伏电站为例进行实例验证。实证分析表明,利用和声搜索算法优化回声状态网络预测模型的储备池参数可有效提高回声状态网络的预测精度,因此该模型具有较好的实用价值。     

CS算法优化VMD-BiLSTM-AM的光伏功率预测

针对光伏发电功率的波动性与随机性对调度部门的负荷预测以及电网安全运行带来的严峻挑战, 提出了一种基于变分模态分解(VMD)和布谷鸟搜索(CS)算法优化的双向长短期记忆网络(BiLSTM)光伏发电功率预测方法. 首先使用VMD将光伏功率序列分解成不同频率的子模态, 通过皮尔逊相关性分析确定影响各模态的关键气象因子. 其次分别构建注意力机制(AM)和BiLSTM混合的光伏发电功率预测模型, 利用CS算法获取网络最优的权重和阈值. 最后, 将不同模态的预测结果相叠加, 得到最终的预测结果. 通过对亚利桑那州地区光伏电站输出功率进行预测, 验证了所提模型的有效性.     

基于混合方法的并网光伏发电量预测模型的研究

为了较准确的对并网光伏系统进行发电量预测,提高电网的稳定性和安全性,对并网光伏系统采用物理和统计相结合的混合方法,在确定光伏发电量的主要影响因子后,分析光伏系统各个重要组成部分的具体物理结构和性能,利用光伏系统的历史测量数据,通过MATLAB的Fitting功能对物理模型进行训练,从而获得光伏系统输出功率和影响因子之间的关联,确定光伏输出功率的预测模型.除此之外,通过精确度分析判断模型的预测精度,以便于对光伏系统做出合理地后期维护.     

基于初始化非负矩阵分解的光伏发电预测

光伏发电作为一种可再生能源发电技术,使用规模日益扩大,光伏发电的精准预测已成为数据挖掘的重要研究领域,但是光伏发电本身的随机性和不确定性使得现有的预测功率难以达到理想的高度,对电网运行的稳定性造成了不利的影响.为了探索预测日的发电功率、历史日的发电功率以及气象数据等相关因素之间的关系,解决光伏发电难以准确预测的问题,提...     

改进BP神经网络的光伏系统发电功率预测

为了提高光伏发电功率的预测精度,提出一种改进BP神经网络的光伏发电功率预测模型.首先采用包括室外温度、光照辐射量、风速等作为输入层节点,交流发电功率作为输出节点,引入RMSE作为衡量最优模型指标,确定了隐含层节点数,然后采用BP神经网络对其进行学习,并采用布谷鸟搜索算法对BP神经网络进行优化,最后采用仿真实验对其有效性进行测试.结果表明,改进神经网络提高了光伏发电功率预测精度,具有一定的推广价值.     

基于GA-BP算法的光伏系统发电功率预测

随着光伏产业的迅速发展,光伏发电已成为可再生能源的生力军.然而,光伏系统的发电功率受不同天气状况的影响,具有不确定性和周期性等特点.为准确预测光伏发电功率保证电网的稳定性,本文采用GA-BP(Genetic Algorithm-Back Propagation)算法对光伏系统发电功率进行预测分析,结果表明,本文提出的模型和方法可以较为准确的预测光伏系统的输出功率,具有一定的实用价值.     

基于模块化回声状态神经网络光伏发电量预测

针对光伏发电的不确定性、间歇性给电力系统并网运行带来的安全问题,提出了一种基于模块化回声状态网络模型对发电量进行预测.首先利用模块化神经网络按季节建立预测子模型,再将子模型按相同日类型进行数据划分后,与平均气温一同作为样本,利用回声状态网络对子模型进行训练和发电量预测,最后集成输出结果.结果表明:此预测模型在日类型相同时预测误差较小,而在日类型不同时预测误差较大,但与ESN和BP预测模型相比均具有更高的预测精度和更快的预测速度.     

计及光伏及风电并网的电力系统短期负荷预测

为提升光伏、风电等分布式能源大量接入电网后短期电力负荷的预测精度,促进电网消纳能力提升,本文对光伏出力及短期用电负荷采用小波——径向基函数(RBF)神经网络预测方法;对风力发电首先利用总体平均经验模态分解(EEMD)方法对其功率数据分解,再采用BP神经网络、RBF神经网络、小波神经网络、ELMAN神经网络四种神经网络预测方法进行预测,并用粒子群算法(PSO)和灰色关联度(GRA)修正。最后,利用等效负荷的概念,分析光伏、风力发电并网对于短期电力负荷预测的影响,并将三种模型有效结合,得到了考虑光伏及风力发电并网的电力系统短期负荷预测的等效负荷预测模型。实例分析表明,本文所提方法相较于其他方法在该预测项目上具有相对更高的预测精度。     

光伏电池的仿真及其模型的应用研究

不论是太阳能发电系统还是风光互补发电系统,熟悉光伏电池的输出特性是设计新能源发电系统的基础和前提.根据光伏电池输出特性关系式,利用MATLAB的Simulink模块搭建了参数和工况可调的光伏电池模型,并运用该模型建立了具有最大功率跟踪(MPPT)功能的光伏发电系统的仿真模型,通过仿真结果可以更好地把握光伏电池的特性,为...