基于VMD-IPSO-RFR模型的光伏发电功率预测

针对预测数据噪声过大或超参数调整不当,导致随机森林回归(RFR)模型预测光伏发电功率精度不高的问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)结合改进的粒子群(IPSO)优化随机森林回归(RFR)的光伏预测模型。该方法先用灰色关联度系数法(GRA)选取相似日,再使用VMD把相似日功率数据分解为一系列相对平稳的子模态,突出光伏发电功率的局部特征信息,降低数据的不稳定性,然后利用IPSO对RFR中超参数进行寻优,将优化后的IPSO-RFR模型对各个分量进行预测,最后将预测结果进行叠加重构。实例证明,该模型在晴天和阴雨天的预测平均绝对百分比误差分别为10.64%和5.42%,预测精度相对较高。     

晴天光伏发电功率的日内变化规律及预测方法研究

针对晴天天气类型,研究了光伏发电功率的日内和年内尺度的变化规律,根据晴天出力变化速率曲线的特性,提出晴天光伏发电功率预测模型,在晴天光伏发电功率预测模型的基础上,根据光功率实时监测信息,加入分阶段实时修正系统,实现了日前预测与超短期预测相融合,提高了预测精度.黄河上游共和光伏电站实例应用结果表明:所提出的晴天光伏发电功率预测模型的总体平均预测误差在2%以下,用于光伏发电功率预测的其他方法如线性回归、神经网络、支持向量机等在相同条件下的预测误差区间为8%～20%,故所提出的方法预测精度有大幅度提高.该模型的输入值都是基于光伏电站自身的出力特性提取的,不需要辐射量、云层、气压、降水量等难以获取的信息,是一种简单并实用的创新预测方法.     

基于EMD-RVM的短期光伏发电系统功率预测

由于光伏发电并网会对电网产生冲击,进而影响电网的稳定,因此提高光伏发电预测的精度对电网具有重要的意义。考虑到光伏出力的非平稳性和随机性,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和相关向量机(RVM)的组合方法(EMD-RVM)对光伏发电系统功率进行预测。首先把历史数据按照天气类型进行分类,利用欧氏距离算法筛选出与待预测日特征相似的历史数据;然后将光伏发电输出功率序列进行集合经验模态分解,得到若干个不同频率的相对平稳的固有模态分量(IMF),通过分析不同分量的特征规律对各分量建立对应的RVM模型,再将各分量的预测值等权值求和得到最终预测值。仿真结果表明,同一些传统预测方法相比,利用EMD-RVM组合方法进行光伏发电预测具有较高的预测精度。     

基于天气聚类的光伏电站辐照度预测

太阳辐照度是影响光伏输出功率最直接、最显著的因素,其预测精度关系到电力系统部门的调度以及规划.受到地理纬度、海拔高度、气候复杂性的影响,传统地表辐照度预测模型精度较低.基于辐照度的天文学模型结合天气类型进行辐照度预测,通过建立太阳光照与地球大气层的几何模型,求解地外辐照度计算公式并修正晴天透明度系数,然后依据天气类型与历史辐照度进行聚类分析,计算相应的权重系数,建立基于天气聚类的太阳辐照度预测模型.通过实测数据验证,与传统的晴天模型、递推最小二乘法(recursive least square,RLS)模型、小波变换(wavelet transform,WT)模型、相比,天气聚类模型的适应性更强、准确率更高、误差更小.     

基于改进PSO-RBF神经网络的光伏功率预测

针对RBF算法的隐节点中心和参数会影响光伏发电功率的预测精度,提出了一种基于改进粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化径向基函数网络(Radial Basis Function,RBF)算法,通过寻找相似日,将相似日的实际功率和影响光伏发电功率的气象因子数据作为输入,同时利用改进PSO优化RBF网络参数,建立预测模型进行训练和预测。在粒子群优化算法中,通过动态调整惯性权重,有效地提高了非线性问题的求解能力,采用改进粒子群优化算法优化径向基神经网络参数,兼顾了PSO和RBF神经网络模型的优点,具有较好的收敛速度和预测精度。通过实际光伏发电数据验证表明,该算法具有较高的预测精度。     

基于日类型及融合理论的BP网络光伏功率预测

针对光伏发电受到外界环境的制约、发电功率波动较大、很难保证高比率接入等对电网的安全运行和调度造成一定影响的问题,提出一种基于日类型及融合理论的BP网络预测方法,将不同的天气大体分为3种日类型即晴天、多云天、雨天,并进行分类预测,充分考虑制约光伏发电的5个最主要因素即光照强度、环境温度、组件温度、风速和相对湿度,找出其与发电功率之间的相关系数,通过信息融合理念将其融合成1个综合影响因子λ。以BP神经网络模型为构架进行功率预测,通过动态变换隐含层层数提高预测精度,并利用改进的粒子群算法对其参数进行优化,同时通过光伏历史功率输出波动特性对预测误差进行修正,最后在某县光伏电站进行实际验证。研究结果表明:该网络预测方法可行有效,且精度较高。     

基于天气类型及改进的小波神经网络的光伏发电短期预测

本文提出了一种基于天气类型和季节类型,以布谷鸟算法优化小波神经网络的光伏发电短期预测方法.首先,分析气象因子的特征,并利用皮尔逊相关系数计算气象因子与光伏发电之间的相关性,作为预测神经网络的输入向量;其次,为了避免小波网络的结构不稳定以及由于局部极小值容易陷入预测结果误差太大的问题,提出了利用布谷鸟算法优化小波神经网络...     

配置储能装置的光伏预测配网优化研究

在分析区域光伏并入配网时交流母线PCC点电压波动机理的前提下,提出一种配置储能装置的光伏预测配网优化运行方法。该方法分析光伏发电输出功率与多种气象因素的相关性,将多种气象因素作为多个信息源处理,运用信息融合理论将其加权为一个综合影响因子λ,建立以λ为输入的BP神经网络预测模型,将模型输出的预测值实时传送给储能装置,采用基于滤波原理的光伏发电输出功率平滑控制,实现光伏功率平滑输出,这种方法可以和分时电价有效结合,既提高配网运行经济性的同时稳定节点电压,降低节点电压越限的可能。研究结果表明:所述预测模型具有较高的预测精度,对配网的安全优化运行有一定作用。     

基于时频熵和神经网络的光伏发电功率预测模型

针对光伏电站并网后发电功率波动较大影响电网合理调度及平稳运行的问题,提出一种基于EEMDHilbert变换及时频熵的神经网络光伏发电功率预测方法。将电站光伏发电功率历史值按晴天、雨天及多云天分类并分别用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法分解成若干频率由高到低的内禀模态分量,经游程检测法重构成高频和中频分量,再由Hilbert变换得到高频和中频分量各数据点的频率与幅值,构造信号的能量谱图,提取含有时频信息的特征参数时频熵,将其与EEMD分解后得到的中频或高频分量以及温度、光照强度、风速、相对湿度等气象参数作为BP(back propagation)神经网络的输入,构建预测模型对不同天气条件下短期和超短期光伏发电功率进行预测。研究结果表明:此方法预测精度较高,发电功率预测误差基本上小于仅用气象数据直接预测的误差;晴天、雨天和多云天的短期光伏发电功率预测准确率分别为0.995,0.944和0.931,超短期预测准确率分别为0.996,0.984和0.991。     

基于无迹卡尔曼滤波神经网络的光伏发电预测

针对光伏发电系统在不同天气状况下发电功率预测精度不高的问题,在分析传统方法的基础上,提出一种无迹卡尔曼滤波神经网络光伏发电预测方法。该方法利用无迹卡尔曼滤波实时更新神经网络模型的权重,以直流电压和电流作为系统的输入,以有功功率和无功功率作为系统的输出,分别建立两个独立的双输入单输出功率预测模型。实验结果表明:所提出的方法对有功功率和无功功率的预测精度分别为97.3%和94.2%,并且对天气具有良好的鲁棒性。