摘 要:文章提出了一種日負荷預測的新模型。這是一種基于非線性小波的神經(jīng)函數(shù)。這個小波網(wǎng)絡由小波基函數(shù)構成,并且已經(jīng)得到了全局最優(yōu)解。我們克服了一個人工神經(jīng)網(wǎng)絡的固有缺陷即其學習速度慢,其網(wǎng)絡結構是難以合理確定并且它會產(chǎn)生局部最小點。我們可以從實例中看到,這個方法可以提高負荷預測的精確性和其學習速度,并且可以將其應用于農(nóng)業(yè)日電力負荷預測。
關鍵詞:小波神經(jīng)網(wǎng)絡;人工神經(jīng)網(wǎng)絡;負荷預測
一個日電力負荷預測意味著負荷預測的時間單位是小時、天或者月。由于其本身趨勢有很強的隨機性,導致對其進行數(shù)學建模產(chǎn)生了一定的困難。而對預測的精準性的提高也是很困難的。到目前為止,最有效的預測方法之一就是人工神經(jīng)網(wǎng)絡。它可以表達一個很復雜的非線性函數(shù),但與此同時,它有一些內(nèi)在固有的缺陷即它的學習速度很慢,并且其網(wǎng)絡結構是難以合理確定并且它會產(chǎn)生局部最小點。我們采用小波神經(jīng)網(wǎng)絡來進行短期負荷預測來解決這些問題。首先,子波系列是通過膨脹、收縮因子和翻譯因子得到的,而后構成了一個小波神經(jīng)網(wǎng)絡。因為兩個新的參數(shù)(膨脹、收縮因子和翻譯因子)被使用,使得小波神經(jīng)網(wǎng)絡的自由度比人工神經(jīng)網(wǎng)絡的自由度更高,也因此有更好的函數(shù)逼近能力。
1 小波的概念和小波變換
3 短期日負荷預測應用
為了實施文章提出的新方法,我們將中國武漢的日負荷進行預測,測試2006年10月20日整天24小時的農(nóng)業(yè)負荷數(shù)據(jù)。為了比對兩種模型,將分別選擇小波神經(jīng)網(wǎng)絡和人工神經(jīng)網(wǎng)絡。通過模仿計算,我們知道的前者的精度和速度提高了不少。
4 結束語
在文章中,我們提出了一種新的農(nóng)業(yè)電力日負荷預測的模型——基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡。它克服了人工神經(jīng)網(wǎng)絡固有的缺陷,即它的學習速度慢并且其網(wǎng)絡結構是難以合理確定并且它會產(chǎn)生局部最小點。其神經(jīng)函數(shù)是基于非線性小波。我們得到全球最佳的擬合效果。并且提高了精度。該網(wǎng)絡結構由逐步測試方法來確定,因為該網(wǎng)絡是一個單一的隱含層結構,它的速度明顯的提高,可以用來預測農(nóng)業(yè)日負荷。通過仿真計算,我們證明了新的模型的有效性。
參考文獻
[1]康重慶,夏清,張伯明.電力系統(tǒng)負荷預測研究綜述與發(fā)展方向的探討[J].電力系統(tǒng)自動化,2004,28(17):1-11.
[2]吳杰康,陳明華,陳國通.基于PSO的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡短期負荷預測[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報(Proceedings of the CSU-EPSA),2007,19(1):63-67.
[3]田瑞,聞新,田春延.小波神經(jīng)網(wǎng)絡的特征與比較[J].計算機測量與控制,2002,10(2):71-73.
[4]劉滌塵,夏昌浩,胡祥勇,等.基于小波變換的電力系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡負荷預報研究[J].武漢大學學報(工學版),2002,35(4).
[5]叢爽編著.面向MATLAB工具箱的神經(jīng)網(wǎng)絡理論與應用[M].中國科學技術大學出版社,1998.
[6]劉增良,劉有才.小波變換與神經(jīng)網(wǎng)絡-理論研究與探索[M].北京: 北京航空航天大學出版社,1996.
[7]Liang Rueyhsun,Cheng Chingchi. Short-term load forecasting by a neu-ron-fuzzy based approach[J].Electrical Power and Energy System,2002,24(2):103-111.
作者簡介:楊雄(1988-),男,江西南昌人,本科,助理工程師,主要研究方向:電力系統(tǒng)負荷分析、風力發(fā)電工程建設。