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针对小样本数据的神经网络光伏预测技术

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简介:
本研究聚焦于开发适用于小样本数据集的高效神经网络模型,以提升光伏功率预测精度与可靠性,推动可再生能源领域技术创新。 在基于神经网络的短期光伏预测方法中,通常需要大量的训练样本数据。然而,在新投运的光伏电站中,由于历史运行数据不足,常规的方法难以应用。为了解决这一问题,提出了一种适用于小样本量情况下的双层神经网络单步光伏预测方法。 该方法利用光伏发电各环节影响因素的解耦特性,将传统的单一层次神经网络拆分为两个层次,并使每个层次具有简化结构;用单步预测代替多步骤预测方式来降低输入输出维度。此外,在模型中有效整合了天气的影响因素,通过统计分析进一步简化解映射关系。 实际数据的应用表明所提出的光伏预测模型能够有效地减少对训练样本数量的需求,同时保证较高的预测精度。

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    本研究聚焦于开发适用于小样本数据集的高效神经网络模型,以提升光伏功率预测精度与可靠性,推动可再生能源领域技术创新。 在基于神经网络的短期光伏预测方法中,通常需要大量的训练样本数据。然而,在新投运的光伏电站中,由于历史运行数据不足,常规的方法难以应用。为了解决这一问题,提出了一种适用于小样本量情况下的双层神经网络单步光伏预测方法。 该方法利用光伏发电各环节影响因素的解耦特性,将传统的单一层次神经网络拆分为两个层次,并使每个层次具有简化结构;用单步预测代替多步骤预测方式来降低输入输出维度。此外,在模型中有效整合了天气的影响因素,通过统计分析进一步简化解映射关系。 实际数据的应用表明所提出的光伏预测模型能够有效地减少对训练样本数量的需求,同时保证较高的预测精度。
  • 基于BP太阳能功率
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    本研究采用BP(反向传播)神经网络模型,针对光伏太阳能发电系统的输出功率进行预测。通过优化算法调整网络权重,提高短期功率预测精度,为光伏发电并网调度提供可靠依据。 大多数关于光伏电力发电预测方法的研究存在模型训练时间长等问题,并提出进行优化。使用BP(反向传播)神经网络的学习算法主要适用于多输入、多输出的网络。该算法可以依赖现成的数据和输入输出信息,无需了解其中的数学关系就能学习并存储映射关系。此外,BP神经网络在处理非线性问题方面具有显著优势,并且具备强大的泛化能力。
  • 基于GA-BP发电功率
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    本研究提出了一种结合遗传算法优化的BP神经网络模型,用于提高光伏发电系统的功率预测精度。通过改善传统BP网络的学习效率和避免局部极小值问题,该方法能有效提升预测准确性,为光伏电站运行提供可靠的数据支持。 基于GA_BP神经网络的光伏出力预测方法详细内容请参见相关文章。该研究结合了遗传算法(Genetic Algorithm, GA)与BP神经网络的优点,以提高光伏发电输出功率的预测精度。通过优化BP神经网络的权重和阈值参数,使得模型能够更准确地模拟并预测不同条件下光伏系统的发电能力。
  • 基于GM-RBF电力输出
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    本研究提出了一种采用广义回归模糊径向基函数(GM-RBF)神经网络模型,用于精准预测光伏系统的电力输出。该方法结合了传统RBF网络和模糊逻辑的优势,能有效处理数据中的不确定性,提高预测精度。适用于优化光伏发电系统运行与调度。 为了提高光伏发电功率预测的准确性,本段落结合灰色预测算法(GM)与神经网络预测算法的优点,提出了一种基于灰色径向基函数(Radial Basis Function, RBF)和神经网络的光伏发电功率预测模型。该模型综合了灰色预测所需历史数据少以及RBF神经网络自学习能力强的优势。 最后,在MATLAB应用平台中使用南昌地区夏季与冬季晴天、阴天及雨天的历史发电数据,对该基于GM-RBF神经网络的预测模型进行了精度验证。结果显示:在夏季晴天时预测误差为6.495%,夏季阴天下为12.146%,夏季雨天下为21.531%;冬季晴天则为8.457%,阴天上为14.379%,雨天上是18.495%。这些结果显示,基于GM-RBF神经网络的光伏发电预测模型比单独使用灰色预测算法或RBF神经网络预测算法具有更高的精度。
  • BP在MATLAB中用于出力GA优化研究发电_photovoltaic_出力
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    本文探讨了基于MATLAB平台的BP神经网络与遗传算法(GA)结合的方法,专门应用于提高光伏系统的发电量预测精度。通过优化BP网络权重和阈值,该方法旨在增强模型对光伏出力变化的适应性和精确度。研究表明,此组合技术能够显著改善光伏发电量的预测效果,为太阳能应用提供更可靠的能源规划基础。 对光伏出力预测的优化设计已经实现了部分功能。
  • 基于MATLAB灰色(含完整源码).rar
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    本资源提供了一个结合灰色理论与BP神经网络的小样本数据分析和预测模型,利用MATLAB实现,并包含所有必要代码。适合科研人员及学生使用,以提高小规模数据集的预测精度。 1. 资源内容:基于Matlab灰色神经网络预测小样本数据(完整源码)。 2. 代码特点:参数化编程、便于调整参数设置、清晰的编程思路及详尽注释。 3. 适用对象:该资源适用于计算机科学、电子信息工程和数学等专业的大学生,可用于课程设计、期末项目作业或毕业设计中使用。 4. 更多仿真源码与数据集可通过相关途径查找获取。 5. 作者介绍:某知名企业的资深算法工程师,在Matlab、Python、C/C++及Java编程语言以及YOLO算法仿真实验方面拥有10年的丰富经验。擅长于计算机视觉技术的应用,目标检测模型的开发,智能优化算法的研究和实现,神经网络预测方法的设计与应用,信号处理技术的进步研究,元胞自动机机制的理解与构建、图像处理领域的探索及实践,智能控制系统的创新设计以及路径规划方案的技术突破,并且在无人机领域也有着广泛的知识积累。
  • .zip_矩阵_模型_算法_
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    本项目包含基于神经网络的预测模型及算法研究,应用在矩阵数据上进行高效准确的趋势预测。适用于数据分析与机器学习领域。 在神经网络领域,预测是一项核心任务,特别是在处理复杂数据模式识别和未来趋势分析方面。本资源《神经网络预测.zip》提供了一个关于如何利用神经网络进行矩阵预测的经典实例,对于学习和理解这一主题非常有帮助。该压缩包中包含一个名为《神经网络预测.doc》的文档,它详尽地解释了整个预测过程。 首先,我们需要了解什么是矩阵预测。在数学与计算机科学领域内,矩阵是一种用于存储和操作多维数据的数据结构,在神经网络里通常用来表示权重及输入信息,并通过线性代数运算模拟大脑中神经元之间的互动。基于这种性质的矩阵预测,则结合了神经网络模型以及矩阵本身的特性来对未来的数值或状态进行估算。 利用大量历史数据,神经网络能够训练出一个可以捕捉到内在规律并应用于未知数据集中的模型。常见的神经网络类型包括前馈式、循环型(RNN)和长短期记忆网路(LSTM),它们的共同点在于都能够处理非线性关系——这对于解决许多现实世界的问题来说至关重要,因为很多现象并非简单地呈线性模式。 文档中提到可以修改P矩阵的数据,暗示该示例可能允许用户根据自己的数据进行调整以适应不同的预测场景。在实际应用过程中,这一步通常包括归一化、标准化等预处理步骤以及训练集、验证集和测试集的划分。通过这些操作,模型能够更好地泛化到未见过的数据上。 神经网络的学习过程涉及前向传播(将输入数据送入网络以计算预测值)、损失函数评估(衡量预测结果与真实情况之间的差距)及反向传播(根据误差更新权重)。此循环持续进行直到满足预设的收敛标准,即模型性能不再显著改善为止。一旦训练完成,就可以使用该模型来进行预测。 神经网络预测的效果受到多种因素的影响,包括但不限于网络结构、学习率和优化算法的选择等;此外还需注意过拟合或欠拟合的问题,并采取适当的措施加以解决(如正则化技术及早停策略)。 《神经网络预测.zip》旨在指导用户如何构建并应用神经网络模型来实现矩阵预测目标。该资源可能涵盖了从数据处理、模型搭建到训练和评估的全流程,对于初学者而言是一份宝贵的参考资料。
  • 】利用BP进行发电功率(含Matlab代码).zip
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    本资源提供基于BP神经网络的光伏发电功率预测方法及其实现代码。通过MATLAB实现,为研究和应用太阳能发电系统中的短期功率预测提供了有效工具。 1. 版本:MATLAB 2014a、2019a 和 2021a 2. 提供案例数据,可以直接在 MATLAB 中运行相关程序。 3. 代码特点包括参数化编程,便于调整参数值;编程思路清晰,注释详尽。 4. 面向对象:适用于计算机科学、电子信息工程及数学等专业大学生的课程设计、期末作业和毕业设计。
  • 基于模糊短期发电量
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    本研究采用模糊神经网络模型进行短期光伏发电量预测,结合了模糊逻辑和人工神经网络的优势,旨在提高预测精度与可靠性。 光伏系统的发电量会受到天气状况、辐照度、温度以及湿度等因素的影响,表现出较强的非线性和非平稳性特点,导致预测精度较低。本段落基于历史发电数据与实际气象信息,运用模糊识别技术和RBF神经网络相结合的方法来对光伏系统进行短期发电量的预测。首先分析影响预测结果的各种气象因素,并根据不同天气类型将样本分类;然后分别建立模型并训练;最后利用该模型对未来光伏发电情况进行预测,并通过实验仿真验证其效果。结果显示此方法不仅减少了所需的数据样本数量,还提高了预测精度,具有一定的科研价值。