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基于K-means-SVM的短期光伏发电功率预测.pdf

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简介:
本文提出了一种结合K-means聚类与SVM(支持向量机)的方法,用于提高短期光伏发电功率预测的准确性。通过先用K-means算法对数据进行预处理和分类,再使用改进后的SVM模型进行功率预测,有效提升了预测精度和可靠性,为光伏发电系统的优化运行提供了有力的数据支撑。 本段落提出了一种基于Kmeans算法和支持向量机(SVM)的短期光伏发电功率预测方法。该方法通过对短期光伏发电特性和季节特性进行分析,组织训练样本集,并利用Kmeans算法对这些数据进行聚类处理,在每个类别上分别建立支持向量机模型。在实际预测过程中,根据待测样本所属分类使用相应的支持向量机模型来估计发电功率。 光伏电力生产受到太阳辐射、环境温度和湿度以及空气流通条件等多种因素的影响,具有随机性、波动性和间歇性的特点,这使得其输出难以准确预测,并对电网的稳定运行构成挑战。因此,短期光伏发电功率预测对于保障电网的安全与稳定性及优化资源利用至关重要。通过提前预知光伏电力产出情况,可以更有效地调度和管理电网资源。 在该方法中,Kmeans算法被用来将训练数据划分为不同的类别;而支持向量机则用于每个类别的模型建立工作,以实现对光伏发电功率的有效预测。相较于传统的BP神经网络和支持向量机单独应用的方法,基于Kmeans-SVM的策略能够更精确地捕捉到光伏电力生产的随机性和波动性特征,从而提高整体预报精度。 这一创新性的短期发电输出预测技术不仅有助于电网调度和规划工作的优化执行,还能被广泛应用于光伏发电站内部的功率控制与调整中。通过这种方式可以进一步增强发电系统的稳定运行能力和可靠性保障水平。

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  • K-means-SVM.pdf
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    本文提出了一种结合K-means聚类与SVM(支持向量机)的方法,用于提高短期光伏发电功率预测的准确性。通过先用K-means算法对数据进行预处理和分类,再使用改进后的SVM模型进行功率预测,有效提升了预测精度和可靠性,为光伏发电系统的优化运行提供了有力的数据支撑。 本段落提出了一种基于Kmeans算法和支持向量机(SVM)的短期光伏发电功率预测方法。该方法通过对短期光伏发电特性和季节特性进行分析,组织训练样本集,并利用Kmeans算法对这些数据进行聚类处理,在每个类别上分别建立支持向量机模型。在实际预测过程中,根据待测样本所属分类使用相应的支持向量机模型来估计发电功率。 光伏电力生产受到太阳辐射、环境温度和湿度以及空气流通条件等多种因素的影响,具有随机性、波动性和间歇性的特点,这使得其输出难以准确预测,并对电网的稳定运行构成挑战。因此,短期光伏发电功率预测对于保障电网的安全与稳定性及优化资源利用至关重要。通过提前预知光伏电力产出情况,可以更有效地调度和管理电网资源。 在该方法中,Kmeans算法被用来将训练数据划分为不同的类别;而支持向量机则用于每个类别的模型建立工作,以实现对光伏发电功率的有效预测。相较于传统的BP神经网络和支持向量机单独应用的方法,基于Kmeans-SVM的策略能够更精确地捕捉到光伏电力生产的随机性和波动性特征,从而提高整体预报精度。 这一创新性的短期发电输出预测技术不仅有助于电网调度和规划工作的优化执行,还能被广泛应用于光伏发电站内部的功率控制与调整中。通过这种方式可以进一步增强发电系统的稳定运行能力和可靠性保障水平。
  • 数据_PV.zip
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    该数据集包含短期光伏功率预测的相关信息,适用于研究和分析光伏发电系统的性能与预测模型优化。文件内含历史气象及发电数据,有助于提升光伏电站运营效率。 超短期光伏功率预测(PV)是一种重要的技术手段,用于准确预测短时间内光伏发电系统的输出功率。这项工作对于优化电网调度、提高可再生能源的利用效率以及确保电力系统稳定运行具有重要意义。通过分析气象数据与历史发电数据之间的关系,可以建立有效的模型来实现对下一小时或更短时间内的光伏电站出力情况做出精确预估。
  • 方法研究探讨
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    本文深入研究了影响光伏电站短期发电量的各种因素,并提出了一种新的预测模型和算法,以期提高光伏发电功率预测精度。 光伏电站短期发电功率预测方法的研究及新算法的仿真分析
  • 气象因素深度挖掘BiLSTM
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    本研究利用BiLSTM模型,结合多种气象因素,深入分析并优化短期光伏发电功率预测技术,提升预测准确性。 传统光伏发电功率预测面临的问题在于气象因素特征提取不够综合与精确,导致预测精度不高。为了更全面地挖掘气象条件对光伏输出的影响,并有效利用深度学习技术在非线性拟合方面的优势,本段落提出了一种基于充分考虑气象因素影响的双向长短期记忆(BiLSTM)网络模型来实现光伏发电短时间内的功率预测。 此方法首先对原始数据进行异常值和标准化处理。然后采用K近邻算法(KNN)从外界温度、湿度、压强等多种气象变量中筛选出关键的影响因子,重构相关多元数据序列。在确定输入层的时间步长、网络层数及各层的维数等超参数的最佳配置方案之后,构建了BiLSTM模型。实验结果表明,与KNN、深度信念网络(DBN)、BiLSTM和PCA-LSTM等经典方法相比,本段落提出的基于KNN-BiLSTM的方法在光伏发电短期功率预测精度上具有明显优势。
  • LSTM算法.zip
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    本项目提供了一种基于长短期记忆网络(LSTM)的短期光伏发电功率预测方法。通过分析历史气象数据和发电量,模型能够有效预测未来几小时内的光伏输出,为电力调度与管理提供决策支持。 数据包括历史光伏逆变器记录。首先使用pycaret筛选模型,然后利用tensorflow-keras框架构建LSTM网络以完成光伏发电预测。
  • EMD和SVM(2012年)
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    本研究提出了一种结合经验模态分解(EMD)与支持向量机(SVM)的方法,用于提高风电功率的短期预测精度,旨在优化风能利用效率。 由于风电具有不确定性,准确的风电功率预测对于接入大量风力发电系统的电网至关重要。为了提高预测精度,本段落提出了一种基于经验模式分解法(EMD)和支持向量机(SVM)相结合的方法构建复合预测模型。 考虑到风电机组输出数据呈现出强烈的非线性特征,该模型首先根据不同的风速将训练样本分为高、中、低三类。然后对每种类别的风电功率序列进行经验模式分解,并为每个频带分量建立支持向量机预测模型。最终的预测结果是各子模型预测值等权求和得到。 通过使用实际风电场采集的数据对该方法进行了验证,证明了其可行性和有效性。
  • 输出几种方法探讨.docx
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    本文档深入探讨了几种用于光伏发电系统的超短期输出功率的概率预测方法,旨在提高预测精度和可靠性。 光伏发电超短期输出功率的概率预测是太阳能发电领域中的一个重要研究课题,它直接影响到电力系统的稳定运行及电力市场的交易策略。本段落探讨了几种用于提升光伏发电功率预测准确性的方法,包括极端学习机(ELM)、帕累托优化以及非支配排序遗传算法(NSGA-II)等。 极端学习机是一种快速高效的神经网络模型,在处理复杂的非线性数据时展现出显著优势。它通过随机初始化隐藏层节点的权重和偏置,并仅对输出层进行训练,从而大大减少了计算时间并提高了预测精度。在光伏发电功率预测中,ELM能够准确捕捉光伏系统输出功率的变化特性。 帕累托优化是一种多目标优化方法,在处理如发电功率预测中的多个相互冲突的目标时表现出色。例如,在平衡预测精确度与计算效率之间寻找最优解时,帕累托前沿能提供一系列可选方案供决策者参考。 非支配排序遗传算法(NSGA-II)基于遗传算法原理,利用非支配层次和拥挤距离的概念来筛选和进化种群,从而找到多个优化解决方案。在光伏发电功率预测中应用此方法能够帮助电力系统管理者获得多种不同的预测策略选择。 此外,Bootstrap抽样重采样技术可用于评估模型的稳定性和不确定性,并提高预测结果的可信度,在数据分析领域内被广泛采用并应用于提升光伏输出功率预测的质量和可靠性。 综上所述,本段落通过研究包括ELM、帕累托优化及NSGA-II在内的多种现代机器学习方法的应用情况以及可能结合Bootstrap方法来进一步增强模型性能,旨在为光伏发电系统的高效运行及其在电力市场中的有效交易策略制定提供支持。
  • K-Means与CNN力负荷方法
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    本研究提出了一种结合K-Means聚类和卷积神经网络(CNN)的技术,用于优化短期电力负荷预测,提高预测精度。 随着电力物联网的持续发展,用户级电力负荷预测在电力需求侧管理中的重要性日益凸显。为了提升此类预测模型的表现力,本段落提出了一种结合K-means聚类与卷积神经网络(CNN)特征提取技术的短期电力负荷预测方法。具体而言,在该方案中首先通过K-means算法将用户分为两类:对于那些日间用电行为具有较强相关性的用户群体,我们利用相邻时间点及每日周期的历史负载数据作为输入,并采用基于CNN模型的技术来抽取关键特征进行预测;而对于那些日间用电模式较为随机的用户,则仅使用最近一段时间内的历史负荷信息通过同样的卷积神经网络技术来进行预测。实验结果显示,在实际用户的电力消耗数据集上,相较于传统的机器学习算法如随机森林和支持向量回归机等方法而言,本段落所提出的模型能够显著降低平均绝对百分误差超过20%以上。
  • LSTM算法(Python实现)
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    本研究运用Python编程语言和LSTM算法,针对短期光伏发电量进行精准预测,旨在优化可再生能源管理与调度。 基于LSTM算法的短期光伏预测(Python实现)
  • Stacking模型集成
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    本研究提出了一种基于Stacking技术的光伏电力预测方法,通过不同机器学习算法的有效结合,显著提升了预测精度,为可再生能源管理提供了新的解决方案。 为了提高光伏发电输出功率预测的精度与可靠性,本段落提出了一种基于Stacking模型融合的方法来预测光伏发电功率。选取某光伏电站的历史实测数据(包括温度、湿度及辐照度等)作为研究对象,在对光伏发电功率数据进行特征交叉和递归特征消除法预处理的基础上,选择了XGBoost、LightGBM以及RandomForest三种机器学习算法作为Stacking集成学习的第一层基学习器,并使用LinearRegression作为第二层元学习器。构建了多个机器学习算法嵌入的Stacking模型融合预测模型。实验结果显示,该方法在R2和MSE指标上分别达到了0.9874和0.1056的良好表现,相比于单一的机器学习模型,其预测精度有显著提高。