基于GA-BP-AdaBoost模型的短期光伏功率预测研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:LoveYouNeverChange
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着世界各国对于能源需求的不断提高,各国正迫切寻找新的代替能源,光伏发电由于可再生、无污染、应用多样、规模容量无限等优点近年得到迅速发展,成为开发利用太阳能的重要途径。但是,由于光伏发电功率具有很强的间歇性和随机波动性等特点,会对电网安全稳定运行造成一定影响,因此,精准对光伏发电功率进行预测具有十分重大的意义。就目前而言,BP神经网络对输出功率预测应用较为广泛,但存在着收敛性差和易陷入局部极小值等问题,针对此问题,本文致力于优化BP神经网络以达到更好的预测效果。主要研究内容如下:(1)对光伏电池发电的基本原理和构成进行介绍,然后对光伏发电系统的输出功率和输出特性进行分析,选取了太阳辐射度、环境温度、相对湿度以及压强作为特征变量进行分析,通过K-Means聚类将现有天气类型分为晴天、多云、雨天三种,同时也将不同季节类型作为光伏发电功率的主要影响因素,为后文神经网络预测模型的搭建提供依据。(2)对光伏电站历史数据进行数据预处理,对异常数据进行监测、数据校正和标准化处理。通过灰色关联度和回归R~2值进行对比分析,选取了辐照度、湿度、温度作为影响光伏发电功率的主要气象特征进行建模,并对历史数据集前80%划分为训练集,后20%划分为测试集,用于下文的模型搭建和预测。(3)对BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)的结构和原理进行阐述、总结和说明,在使用BP模型进行预测的过程中,发现BP神经网络存在着迭代次数过多、收敛速度缓慢等缺点,为了解决此问题,提出通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对BP神经网络的权重和阈值的大小进行优化,并在不同天气类型和季节类型下对比分析BP与GA-BP模型的预测结果和平均绝对误差率和均方根误差两种误差指标。研究结果表明不同天气类型和季节类型下,GA-BP模型更能准确预测光伏发电功率。(4)为进一步提升模型对光伏发电功率的预测精度和稳定性,将通过GA算法优化后的BP神经网络选作为弱预测器,多个GA-BP神经网络经过AdaBoost算法进行优化融合,建立起由众多GA-BP神经网络集合而构成的GA-BP-AdaBoost强预测器模型。为了对AdaBoost优化GA-BP神经网络后的模型性能进行验证,将其和单一BP模型、GA-BP模型和BP-AdaBoost模型作对比,选取江苏某光伏电站的实测数据进行算例分析,研究结果表明GA-BP-AdaBoost在光伏功率预测中具有更优异的预测效果。
其他文献
随着传统化石能源的减少和生态环境的日益恶化,以太阳能发电为主的分布式发电逐步成为替代传统化石能源、实现新能源灵活高效利用的重要途径。直流微电网作为一种新的能源利用形式,凭借结构简单、容易控制以及能量利用率高等优点,成为当前的研究热点。但由于直流变换器等电力电子器件的隔离作用使得直流微电网惯性低,直流母线电压在功率扰动时会发生剧烈波动,影响系统的稳定性。因此本文将直流微电网的低惯性特性和各单元的不同
学位
为了提高城市道路桥梁的整体质量,在城市道路桥梁的建设过程中必须加强对过渡路段路基路面的施工管理,减少跳车问题,保证行车的安全性与舒适性。基于此,对城市道路桥梁过渡段路基路面施工进行研究,分析城市道路桥梁过渡段路基路面施工的必要性,阐述城市道路桥梁过渡段路基路面施工要点,提出提升城市道路桥梁过渡段路基路面施工水平的建议,为推动我国道路桥梁行业的可持续发展提供参考。
期刊
为解决路桥过渡段病害问题,在叙述路桥过渡段主要病害类型及其影响的基础上,提出两种当前较为新颖的防治措施,包括轻质回填控制与横向引孔处治,明确具体的施工工艺方法和要点,保证施工质量和防治效果。
期刊
光伏系统(Photovoltaic,PV)正逐步成为可再生能源发电领域的研发热点,其中光伏系统的输出效率是研究者们最为关心的热门话题。可是,光伏系统的输出受外部环境的影响较大且其具有明显的非线性特性。若光伏系统想要实现最大输出功率,那么就必须在最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法的指导下运行,以此来保证光伏发电的输出效率和其系统的稳定性。本文研究
学位
光伏阵列在部分阴影条件下工作时会因为功率失配而损失能量,致使输出特性曲线出现多峰值,而部分阴影遮挡问题又无法绝对的避免。基于辐照度均衡的原理所提出的光伏阵列重新配置技术是有效解决该问题的方法之一。其中所具代表性的是以网状结构(TCT)为连接方式的光伏阵列静态重构技术。光伏阵列静态重构技术是指通过一定的技术手段,对阵列内的电池排列方式进行预先的重构,但并未改变阵列原有的接线方式。当产生部分阴影时,阴
学位
低压配电网其电能质量的优劣将会直接影响到人们的生产活动和日常生活。由于我国地域辽阔,电力负荷分散,用电季节性明显,峰谷差较大,极易使配电网产生低电压问题。因而需要更加完善的有功无功综合利用技术治理0.4k V配电网中的低电压问题。本文针对低压配电网电压质量存在的问题,采用电力弹簧技术,对低电压问题进行治理,探索应用电力弹簧及光伏电源辅助的治理方案,具体进行以下分析研究和仿真工作。首先分析低电压的成
学位
期刊
期刊
期刊
期刊