基于回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型研究
本文關(guān)鍵詞:基于回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型研究
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【摘要】:隨著全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的不斷加快和清潔能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā),新興能源技術(shù)越來(lái)越受到世界的關(guān)注。光伏發(fā)電作為智能電網(wǎng)建設(shè)中的清潔能源,已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。然而,智能電網(wǎng)中的光伏發(fā)電系統(tǒng)由于受到各種因素的影響,其發(fā)電功率會(huì)變得非常不穩(wěn)定,這導(dǎo)致其大規(guī)模并網(wǎng)運(yùn)行后對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊,使得電網(wǎng)無(wú)法安全穩(wěn)定地運(yùn)行。因此,如何對(duì)光伏發(fā)電功率進(jìn)行精確而有效的預(yù)測(cè),對(duì)于加快推進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)具有深遠(yuǎn)而重大的意義。本文對(duì)光伏發(fā)電的相關(guān)技術(shù)做了具體介紹,并對(duì)其在智能電網(wǎng)中的發(fā)展進(jìn)行了探討,指出了準(zhǔn)確的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)的必要性。通過(guò)對(duì)光伏發(fā)電的影響因素做全面地分析,找出與其相關(guān)性較強(qiáng)的影響因素加以利用,為實(shí)現(xiàn)后續(xù)功率的精確預(yù)測(cè)工作做準(zhǔn)備。針對(duì)光伏出力不穩(wěn)定性的問(wèn)題,本文提出了基于回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型;芈暊顟B(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱含層是一種動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備池結(jié)構(gòu),具有回聲狀態(tài)屬性,不僅增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)的穩(wěn)定性,而且僅采用線性算法求得網(wǎng)絡(luò)輸出權(quán)值即可,簡(jiǎn)化了訓(xùn)練過(guò)程,同時(shí)克服了傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度慢和易陷入局部極小的問(wèn)題。利用實(shí)際光伏發(fā)電站的歷史數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,仿真結(jié)果表明,基于回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型具有良好的預(yù)測(cè)精度和預(yù)測(cè)穩(wěn)定性。由于回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的閉環(huán)自治性,其預(yù)測(cè)結(jié)果容易產(chǎn)生誤差積累,為了進(jìn)一步提高光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)的精度和穩(wěn)定性,本文又提出了基于模塊化回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型。該模型首先對(duì)儲(chǔ)備池狀態(tài)空間進(jìn)行重構(gòu),然后再對(duì)儲(chǔ)備池結(jié)構(gòu)進(jìn)行層級(jí)劃分,使得每層包含相等的區(qū)域模塊,每個(gè)模塊都具備不同的功能,這樣就極大地減小了神經(jīng)元間的耦合度,提高了儲(chǔ)備池的動(dòng)態(tài)處理能力。仿真驗(yàn)證表明相對(duì)于回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型,基于模塊化回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型具有更好的預(yù)測(cè)性能。
【關(guān)鍵詞】:光伏發(fā)電功率 回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 相空間重構(gòu) 層級(jí)劃分 模塊化回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM615;TP183
【目錄】:
- 摘要2-3
- Abstract3-6
- 第一章 緒論6-16
- 1.1 課題研究的背景和意義6-9
- 1.1.1 課題的研究背景6-8
- 1.1.2 課題的研究意義8-9
- 1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
- 1.2.1 光伏發(fā)電的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-11
- 1.2.2 光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
- 1.3 本文主要研究工作14-16
- 第二章 光伏發(fā)電技術(shù)及光伏發(fā)電功率特性分析16-30
- 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)16-19
- 2.1.1 太陽(yáng)能電池的基本構(gòu)造及工作原理16-17
- 2.1.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成17-18
- 2.1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類18-19
- 2.2 智能電網(wǎng)框架下光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展19-23
- 2.2.1 智能電網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介19-21
- 2.2.2 智能電網(wǎng)框架下光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展21-23
- 2.3 光伏發(fā)電功率特性分析23-28
- 2.3.1 光伏發(fā)電功率的影響因素23-27
- 2.3.2 光伏發(fā)電功率數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析27-28
- 2.4 本章小結(jié)28-30
- 第三章 基于回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型研究30-42
- 3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)30-34
- 3.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述30-32
- 3.1.2 常規(guī)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理與算法32-34
- 3.2 基于回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型研究34-37
- 3.2.1 基于回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型研究34-36
- 3.2.2 ESN預(yù)測(cè)模型的學(xué)習(xí)算法36-37
- 3.3 算例仿真37-40
- 3.3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理37
- 3.3.2 算例分析37-40
- 3.4 本章小結(jié)40-42
- 第四章 基于模塊化回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型研究42-54
- 4.1 相空間重構(gòu)理論42-44
- 4.1.1 混沌系統(tǒng)42
- 4.1.2 Takens定理42-44
- 4.2 基于模塊化回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)模型44-49
- 4.2.1 儲(chǔ)備池狀態(tài)空間重構(gòu)44-45
- 4.2.2 模塊化回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型45-47
- 4.2.3 MESN的學(xué)習(xí)算法47-49
- 4.3 仿真驗(yàn)證49-52
- 4.4 本章小結(jié)52-54
- 第五章 總結(jié)與展望54-56
- 5.1 總結(jié)54
- 5.2 展望54-56
- 參考文獻(xiàn)56-60
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果60-62
- 致謝62-64
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):679892
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