机器学习在山区电网负荷预测中的应用

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangxiang62
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
电力负荷预测是通过历史数据推测未来负荷的发展趋势。进行高准确度的负荷预测可以为电力系统的规划、运行、调度提供决策参考依据,从而确保供电可靠性,提高经济效益。对山区进行电网负荷预测时存在以下问题:1)山区电网负荷数据的采集方式自动化程度低,设备老旧,通信困难,容易缺数据或产生一些异常数据;2)山区电网接入较高比例的分布式电源,其负荷容易受到各种特征因素的影响,直接按照负荷历史数据预测精度低;3)山区电网更容易受到各种自然灾害的影响,且其网架薄弱,设备老旧,很可能会出现负荷的突然削减,导致对其进行负荷预测时历史数据不可靠。针对以上问题,本文结合机器学习方法提出了适应山区电网的数据处理方法和负荷预测方法。在数据处理和效果评价方面,首先介绍了负荷预测中的数据预处理方法,分析了它们的缺点。然后提出适应山区负荷预测的数据处理方法,包括1)基于粒子群算法优化的四分位距-DBSCAN异常数据检测方法。2)反向传递神经网络-期望最大化两阶段缺失数据填补方法。它们分别解决了常规方法中阈值和初值难以确定的问题。最后讨论了在预测效果评价指标中引入自由度惩罚的重要性。在山区新能源电网负荷预测方面,针对含有大量特征数据的山区新能源电网,提出考虑特征选择的双向长短期记忆网络短期负荷预测方法。先对特征数据按密度进行聚类,然后将样本数据映射到权重诱导空间中,通过定义一种间隔来进行特征选择,删去无关特征。最后使用双向长短期记忆网络对选择后的数据进行负荷预测。以我国某地区山区电网为例,验证了该方法的有效性,结果表明其与传统方法相比,具有更好的准确性和适用性。在山区受灾电网的负荷预测方面,针对电网受灾和恢复过程负荷预测时历史数据难以直接参考的问题,提出基于注意力机制的迁移学习方法进行负荷预测。首先对历史数据进行经验模态分解,得到不同频率分量;然后建立注意力机制-编码器/解码器的学习模型,负荷分量数据集上完成可学习参数的训练;再将可学习参数迁移到注意力机制-CIF-LSTM模型上,使用它和CIF-LSTM模型分别预测基本趋势分量和周期性高频分量;最后把预测结果叠加起来,得到最终的负荷预测值。以大别山区受灾区域电网历史负荷数据为例,验证了该方法能够有效解决数据不足的问题,提高预测精度。
其他文献
在电力电子系统的设计和分析的过程中,开发者适当地进行半实物仿真实验,可以有效地缩短产品的研发周期、降低开发费用,还可以很大程度上保障人员的安全。电力电子半实物实时仿真技术及平台的研发,可以方便电力电子技术的实验与教学。针对电力电子半实物仿真教学实验需要,研究开发低成本解决方案,基于Lab VIEW软件和FPGA板卡,本文设计了一种高性价比电力电子半实物实时仿真平台。实验平台由Lab VIEW软件编
我国是一个水泥需求大国,每年水泥的产量也非常巨大,但是国内水泥包装系统的自动化程度无法满足新时代发展的需要,为响应国家工业4.0号召,发展我国水泥包装工业,迫切需要开发出水泥套袋高度自动化的控制系统。针对水泥套袋自动化系统对应的设备—水泥射袋机,本文介绍了其机械结构的设计并给出了系统的控制方案。在对射袋机系统进行模块化分类后,通过建立各个模块的模型,对系统进行故障分析。射袋机系统结构复杂,故障种类
工业机器人因加工等误差源的作用,定位精度较差,适用范围受到了限制。然而,随着“中国制造2025”概念的提出,航天制造等领域对工业机器人精度提出了更高的要求。并且针对现有测量仪器效率低下等缺点,本文研制一台应用于机器人标定的变臂长便携关节式坐标测量机,实现定位误差补偿。主要内容如下:(1)建立了一种基于MDH的工业机器人运动学模型。分析UR5型工业机器人结构特点及工作模式,建立基于MDH模型的UR5
气动调节阀是工业生产过程中必不可少的终端执行元件,其控制性能的好坏将直接影响整个生产系统的产品质量和安全运行。而智能阀门定位器作为调节阀的核心配件,可以有效改善调节阀的动作特性,提高阀位控制的精度和速度,因此针对智能阀门定位器的改进型研究显得至关重要。基于此,本文以ZJHP型气动调节阀为被控对象,搭建了阀位控制系统实验平台,并重点对智能阀门定位器的内部控制算法进行了研究。论文的主要研究工作如下:(
随着工业化水平的不断提高,机器人技术得到长足发展,作为机器人感知空间全力信息的重要媒介,六维力传感器的应用也越来越广泛。在机器人作业智能化、精细化发展的趋势下,对高性能六维力传感器的需求日趋强烈,本文针对六维力传感器特性中最为重要的静态、动态与温度特性,从结构原理、静态标定、动态建模与补偿、温度漂移与补偿等方面进行深入研究,主要内容如下:1.针对六维力传感器静态特性研究问题,搭建了传感器静态标定系
随着社会的不断发展,能源的发展与利用在世界各国的关注度不断提高。伴随着煤炭、石油等资源大量消耗,部分资源面临枯竭,随之带来了大量环境问题,制约着各国的经济发展,低能耗、低污染的低碳经济发展模式被世界各国所重视。这意味着在保证一定生产率的前提下,降低生产能耗十分必要。因此,本文以工件流失率和生产能耗为优化目标,研究了考虑能耗的多目标传送带给料加工站(Conveyor-Serviced Product
随着集成电路的快速发展,BGA封装型FPGA,即现场可编程逻辑门阵列,凭借着其功能强大、开发周期短、体积不大等优点越来越多地应用到空间技术、移动通信、雷达电子等领域。针对现有FPGA焊接点失效故障评估方法存在的无法提供准确的信息、样本数据少、时效性不高等问题,本文在众多国内外学者研究的基础上,结合GA(遗传算法),提出了利用改进LS-SVM(最小二乘支持向量机)对FPGA焊接点失效故障进行评估研究
输电塔螺栓是输电塔的重要部件,广泛应用于输电塔的各类重要连接件中,螺栓螺母的脱落会引发输电塔部件结构松动等问题。为了防止螺栓螺母的脱落,销子的存在与否对输电线路的安全有着十分重要的影响。现代日益庞大的输电网带来越加繁重的输电线路巡检任务,加之受限于无人机和直升机等现代远程人工检测技术的时效性和经济性,亟待开发输电塔螺栓销子缺失的实时检测方法。本文针对现有输电塔螺栓销子检测模型泛化能力不足的问题,面
随着计算机软硬件技术的发展,研究者们开始尝试将模型预测控制推广应用至汽车、航空航天等快动态领域。然而传统的模型预测控制需要在每个采样间隔内求解一个开环最优控制问题,高负荷的在线运算使得模型预测控制现主要应用于慢动态的过程控制领域。快速的最优控制求解算法和高效的模型预测控制计算框架则是解决这一问题的关键。asNMPC通过单步超前预测、优化求解、敏感性更新手段,大大缩短了从获得状态测量到施加反馈控制的
近年来,网络控制系统(Networked Control Systems,NCSs)以其成本低、维护方便、安装方便、灵活性高等优点而备受关注,且NCSs在航空航天、智能电网、故障检测系统和机器人等领域得到了广泛的应用。然而,值得注意的是,与传统控制系统的研究不同,由于在反馈回路中引入了通信网络,在NCSs的研究中出现了一些新的棘手问题,例如网络诱导延时和数据包丢失。这可能会导致性能下降,甚至使系统