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电工电气
(2019 No.12)
设计与研究
基金项目:宁夏自然科学基金项目 (2019AAC03073)
作者简介:李芸 (1994- ),女,硕士研究生,研究方向为电力系统及通信技术;
李萍 (1963- ),女,教授,硕士,研究方向为电力系统及计算机技术;
麻利新 (1996- ),女,硕士研究生,研究方向为电力系统及通信技术。
基于FOA-Elman神经网络的光伏发电功率预测模型
李芸,李萍,麻利新
(宁夏大学 物理与电子电气工程学院,宁夏 银川 750021)
摘 要:光伏发电功率对光伏发电的可靠性起着决定性作用。针对 Elman 神经网络收敛速度慢、训
练时间较长的问题,利用果蝇算法 (FOA) 来优化 Elman 神经网络的权值和阈值,从而提高运行效率。建
立了基于 FOA-Elman 神经网络的光伏发电功率预测模型,并给出了算法设计及编码方案。仿真实验结果
表明,FOA-Elman 模型预测精度比传统 Elman 神经网络模型预测精度高,更适合于光伏发电功率预测。
关键词:光伏发电;功率预测;果蝇算法;Elman 神经网络;预测精度
中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1007-3175(2019)12-0001-04
Abstract: The photovoltaic power generation plays an important role in the reliability of photovoltaic power system.Aiming at the slow
convergence speed and long training time of Elman neural network, this paper used the fruit y optimization algorithm (FOA) to optimize the
weights and thresholds of Elman neural network to improve the operation efciency. A photovoltaic power prediction model based on FOA-
Elman neural network was established, and the algorithm, design and coding scheme were given. The simulation results show that the predic-
tion accuracy of FOA-Elman model is higher than that of traditional Elman neural network model, more suitable for the photovoltaic power
prediction.
Key words: photovoltaic power generation; power prediction; fruit y optimization algorithm; Elman neural network; prediction accuracy
LI Yun, LI Ping, MA Li-xin
(
School of Physics and Electronic-Electrical Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021, China
)
Prediction Model of Photovoltaic Power Generation Based on
FOA-Elman Neural Network
0 引言
全球环境污染的问题日益严重,大量的不可再
生能源日渐消耗,各国迫切需求清洁能源来创造其
自身价值。在可再生能源资源中,由于太阳能自身
潜力和可利用性,使其有更高的成功率来渗透到能
源市场
[1]
。目前,光伏系统已得到世界各国的认可。
然而,很多情况下太阳能的利用会受到很大的限
制,由于气象因素的不确定以及不可控,例如太阳
自身辐射、大气温度、组件温度、风压方向以及湿度。
不同时间范围内的环境具有不同的特性,光伏系统
的输出功率也随时间而发生变化。因此,很难准确
预测光伏发电量。不可预测的光伏发电影响电力系
统的稳定性、可靠性和经济效益以外的运行
[2-5]
。一
个准确的光伏发电预测系统可以提高系统可靠性,
保持电能质量,提高光伏系统的穿透水平。
光伏发电功率预测一般分为间接预测模型和直
接预测模型两种。在间接预测模型中,参考文献 [6]
利用数值天气预报 (NWP)、基于图像的、统计的和
基于混合人工神经网络 (ANN) 的方法,对不同时间
尺度的太阳辐射进行了预测。在直接预测模型中,
参考文献 [7] 利用历史数据样本直接预测光伏发电
量,采用直接和间接方法预测短期光伏发电量,结
果表明,直接预测法具有较好的预测精度。
本文利用果蝇算法 (FOA) 对 Elman 神经网络进
行优化,使光伏发电功率预测精度取得更好的效果。
在光伏发电系统训练样本中,利用 FOA 算法的快速
基于FOA-Elman神经网络的光伏发电功率预测模型
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