基于SPSS的松小波非线性回归神经网络负荷预测模型及误差分析(IJITCS-V9-N4-4)

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基于小波神经网络的电力系统短期负荷预测模型研究

基于小波神经网络的电力系统短期负荷预测模型研究
h g t e a a tb l y i o d,h o v r e c p e ssg i c n l a t i h, d p a i t s g 0 t e c n e g n e s e d i i n f a t f . h i i y s Ke r s l a o e a t wa e e e r In t r ; e r ln t r y wo d :o d f rc s ; v l tn u e wo a k BP n u a e wo k
Ba e n W a e e ur lNe wo k sd o v lt Ne a t r
ZU e BIGu —h ng LI Li HAO u n Zh , i o , U , Ja
( . aut o l tcP w r n ier g K n n nv o cec n eh , u m n 55 0 C ia 1F cl f e r o e gnei , u mi U i. f ineadT c . K n ig6 0 0 , hn ; y E ci E n g S
中 圈分类 号 :P9 T 3
文 献标 识码 : A
文章 编号 : 7 - 2 X 2 l)0 03 - 5 1 3 69 (02 1- 27 0 6
Re e r h o we y t m h r - e m a o e a tM o e s a c n Po r S se S o t tr Lo d F r c s d l
中所 指的 小波 神经 网络 的优点 , 例如 所需 网络 节点 少和 预 测精 度 高 , 经在 电力 负荷 预 测 中得 到 验证 。表 明小 波神 经 网 已 络模 型预 测精度 高 , 自适应 性好 , 收敛 速度 也 明显快 。

【SPSS统计挖掘】第26章 神经网络模型

【SPSS统计挖掘】第26章 神经网络模型
感知器对话框,如图26-12所示。
• 单击“分区分区”按钮,如图26-20所示。
• 3.“体系结构” • 单击“体系结构”按钮,如图26-21所示。
• 4.“输出” • 单击“输出”按钮,如图26-22所示。
• 5.“保存” • 单击“保存”按钮,如图26-23所示。
• (1)导出:单击“导出”选项卡,如图26-8所示。
• 导出选项卡用于将每个因变量的键结值估算保存到XML(PMML)文件 中。可以使用该模型文件以应用模型信息到其他数据文件用于评分目 的。如果已经指定拆分文件,此选项不可用。
• 2.运行分析 • 要运行“多层感知器”分析,请从菜单中选择: • 单击“分析”|“神经网络”|“多层感知器...”命令,弹出多层
• 使用多层感知器评估信用风险,银行信贷员需要能够找到预示有 可能拖欠贷款的人的特征,然后使用这些特征来识别信用风险的高低。 假设 850 名以往客户和潜在客户的信息包含在 bankloan.sav中。前 700 个个案是以前曾获得贷款的客户。请使用这 700 名客户的随机样本创 建多层感知器,而留出其余客户用于验证分析。然后使用该模型将 150 名潜在客户按高或低信用风险分类。
• 6.“导出” • 单击“导出”按钮,如图26-24所示。
• 3.主要结果解读 • (1)个案处理摘要 • 个案处理摘要显示,有665个个案被分配到培训样本、224个被分
配到测试样本以及111个被分配到了保持样本。没有个案从分析 中排除。
•THE END
• (1)“变量”
• 选择至少一个因变量。
• 至少选择一个因子或协变量。
• 根据需要,在变量选项卡上您可以更 改重标度协变量的方法,参照上述 “归一化”。
• (2)“分区”:单击“分区”选项 卡,如图26-3所示。

基于小波回归分析法的短期负荷预测模型研究

基于小波回归分析法的短期负荷预测模型研究

( —1 1 )
其 中 , £为 时刻 t () 的系统 总负荷 , £为时刻 t () 的基本 复合分 量 , 主要 由周期性 复合 构成 ; () S £为时刻 t 的特别 事件 负荷分 量 , £为时刻 t () 的随机负荷分 量 .
电力负荷划分为各种不同的分量, 不同的分量具有不同的特性 . 小波分析法的本质就是将这些分量进行分
小波(ae t, w v e 是一种特殊的长度有限、 l) 平均值为零 、 在时域和频域 内能量局部化的函数 . t ∈ ( , ( ) R)
且 :』 :
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基 于小波 回归分 析法 的短 期 负荷 预测模 型研 究
闰冬 梅 ,任 丽莉2 ,康
( . 春工业 大学 电气与 电子工程学 院 , 长春 1长 吉林

103 ; 302
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3吉林大学通信工程学院 , . 吉林长春
【 摘
102) 303
ห้องสมุดไป่ตู้
要 ]电力负荷预测在能源领域中是一项非常重要的研究课题 ,它对于保 障系统的安全运行 , 并
在此前提下实现 能源 的节约和生产 的效益最大化具有非常重要 的应用价值 .本文 以大孤 山选 矿厂的电 能消耗为研究对 象,首先利用小波变换对负荷序列进行分解 ,得到不同频率 的各个负荷分量 ,然后 利 用数据分类和多元回归分析方法分别对各个分量进行预测 ,最后再将各个分量的预测值组合起来 ,得 到最终的预测结果。
[ 收稿 1期]21 一 1 0 5 1 00 O — 8

基于小波神经网络的电力负荷预测模型设计毕业论文

基于小波神经网络的电力负荷预测模型设计毕业论文

基于小波神经网络的电力负荷预测模型设计毕业论文1绪论1.1选题的目的和意义电力工业是国民经济的基础产业,在整个国民经济的发展起着举足轻重的作用。

多年的实践经验告诉我们,如果电力工业的发展速度能够满足国民经济建设的需要,就会促进经济的高速发展;否则,就会产生严重的供需矛盾,阻碍国民经济的发展。

随着现代工业和农业的不断发展及人民生活水平的日益提高,社会对电力的需求量越来越大。

为了满足日益增大的电力需求,必须不断扩大电力系统的规模。

由于电力工业的发展不仅需要消耗巨大的投资和一次能源,而且对国民经济的其它部门也会产生巨大的影响,合理的进行电力系统规划不仅可以获得巨大的经济效益,也会获得巨大的社会效益。

相反,电力系统规划的失误会给国家建设带来不可弥补的损失。

因此,对电力系统规划问题进行研究,以求最大限度地提高规划质量,具有重大的现实意义,而实现这一目标的第一步就是要做好负荷预测。

负荷预测是电力系统规划建设的依据。

负荷预测的准确程度将直接影响到投资、网络布局和运行的合理性,因此,负荷预测在规划中显得尤其重要。

若负荷及电量预测不足,电网的发展便不能适应实际发展的需要,无法满足用户正常用电需求,甚至还可能缺电。

另一方面,若负荷及电量预测过高,则又会导致一些过多而不能充分利用的设备,从而引起投资的浪费。

总之,负荷预测的精度高低直接关系到各方利益,电力负荷预测工作的水平已成为衡量一个电力企业的管理是否走向现代化的显著标志之一,尤其在我国电力事业空前发展的今天,用电管理走向市场,电力负荷预测问题的解决已经成为电力行业人员面临的重要而艰巨的任务。

电力系统负荷预测是以准确的历史数据和调查资料为依据,从用电量的历史和现状出发,用科学的方法预测未来电力系统负荷的发展趋势和变化规律的科学。

根据预测的时间跨度,一般将负荷预测分为长期、中期和短期负荷预测。

短期负荷预测主要指预测未来一天或一周内各个整点的负荷曲线,主要用于制定系统的生产计划,安排系统的短期运行方式、进行电力调度以及离线安全分析等。

基于小波和PSO-BP神经网络的金融时序预测

基于小波和PSO-BP神经网络的金融时序预测

信息疼术2018年第5期文章编号=1009 -2552 (2018)05 -0026 -04 DOI:10.13274/ki.hdzj.2018. 05. 007基于小波和P S O-B P神经网络的金融时序预测苗旭东,魏连蠢(上海理工大学理学院,上海200093)摘要:利用小波分析对金融时间序列做多尺度分解、去噪,借助改进的粒子群算法对B P神经 网络的隐层进行优化,并建立金融时间序列的分层预测模型。

实验结果表明,预测效果比直接 利用B P神经网络和小波分析结合神经网络的方法都有所提升。

关键词:小波分析;粒子群(PSO)算法;B P神经网络;金融时间序列中图分类号:TP183 文献标识码:AFinancial time series prediction based on wavelet analysisand PSO-BP neural networkMIAO Xu-dong,WEI Lian-xin(The College of Science,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China) Abstract :Wavelet analysis is used to multi-scale decomposition and denoising ol financial time series.The improved particle swarm optimization (PSO)algorithm is used to optimize the hidden layer of BPneural network,and then the hierarchical prediction model of financial time series is established.The experimental results show that the prediction effect is better than BP neural network and wavelet analysis combined with the neural network methods.Key words :wavelet analysis;particle swarm optimization(PSO)algorithm;BP neural network;financial time series0引百金融时间序列是金融领域中最重要的数据,对 这类数据进行分析、预测在金融投资决策与风险管 理中具有重要的意义。

基于松鼠杂草混合算法的神经网络短期电力负荷预测方法[发明专利]

基于松鼠杂草混合算法的神经网络短期电力负荷预测方法[发明专利]

专利名称:基于松鼠杂草混合算法的神经网络短期电力负荷预测方法
专利类型:发明专利
发明人:张勋才,丁莉芬,郑新华,赵凯,牛莹,王延峰,杨飞飞,黄春,孙军伟
申请号:CN201910957515.3
申请日:20191010
公开号:CN110728401A
公开日:
20200124
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提出了一种基于松鼠杂草混合算法的神经网络短期电力负荷预测方法,步骤为:将待预测日前的历史电力负荷、气象因素及日期类型组成样本数据集,运用SPSS软件因子分析对气象因素数据进行主成分分析,提取主成分代替原来的气象因素变量组成新的样本数据集;将归一化后的历史电力负荷数据作为输出样本,气象因素和日期类型作为输入样本;应用松鼠杂草混合算法优化BP神经网络的权重和阈值构建SSIWO‑BP神经网络预测模型;将待预测日期类型和气象因素数据输入SSIWO‑BP神经网络预测模型预测电力负荷值。

本发明考虑松鼠杂草混合算法的全局收敛性、高维空间下的稳定性,优化BP神经网络参数,增强了神经网络的泛化能力,提高了模型的预测精度。

申请人:郑州轻工业学院
地址:450002 河南省郑州市金水区东风路5号
国籍:CN
代理机构:郑州优盾知识产权代理有限公司
代理人:栗改
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基于小波分析结合BP神经网络的电网负荷预测方法研究 徐志程

基于小波分析结合BP神经网络的电网负荷预测方法研究 徐志程

基于小波分析结合BP神经网络的电网负荷预测方法研究徐志程摘要:电网电力系统的安全稳定并且实现可实现经济运营,与其对负荷的准确预测具有较为重要的关系,基于多分辨分析思想为基础的小波分析结合BP神经网络构建模型,对电网短期符合进行预测。

首先,采用正交小波变换的塔式结构快速算法对电网负荷数据序列实现小波分解过程,剔除负荷中的非有价值历史数据,获得真实规律性电力负荷数据;然后,通过小波分解后,根据分解后的各层分量选取阈值,获得符合其特点的分量数据后输入神经网络,经过小波算法的重构过程得到预测日期的负荷数据。

仿真结果显示,运用文中构建的改进BP神经网络模型预测较人工网络预测精度具有明显优势,该预测方法能够更好地对电网进行有效的负荷预测。

关键词:BP神经网络;电网负荷预测1.引言迈入21世纪中国经济开启了高速发展模式,与此同时电力资源也出现了严重短缺的现象。

电力系统中的短期负荷预测是基础工作之一,负荷数据值预测准确与否将对电力系统的经济利益产生最直接的影响[1],抓好电力负荷预测工作能为电网安全运营及获取经济效益提供良好保证。

电网中的负荷预测不但是电力系统规划设计的首要目标之一,更是电力系统正常稳定运行的保障[2-3]。

2.电网短期负荷预测方法2.1负荷特性分析电网电力系统在实现供电过程中具备一定特性,在负荷预测精度角度上讲,主要受到下面几个因素的影响:(1)可对负荷产生作用的因素较多,其中天气因素能够产生直接作用,它的作用程度因个别用户存在差异,在实现负荷预测过程中,大部分模型重点研究的方向为主要影响作用,从而忽视了诸多次要因素,该类算法与模型是对负荷简单的描述,是可预测的随机事件,然而气象预报的准确性不强,所以会造成对电力负荷预测的双重失误性。

(2)电网负荷预测过程中需要大量资料数据,而该部分资料并不能确保其具有一定的可信度,所以电力负荷预测会出现某些误差。

(3)电网电力预测时出现的特殊事件也会导致预测精度产生较大差别,例如季节不同电量使用情况的重大差异等。

基于小波变换的模糊神经网络短期负荷预测方法

基于小波变换的模糊神经网络短期负荷预测方法

基于小波变换的模糊神经网络短期负荷预测方法郭崇;王征;纪建伟【摘要】To overcome the drawbacks of ANN which the prediction effect depends on the input variable and the test samples,the paper applied second-order Daubechies wavelets as mother wavelet and divided load sequence into four wavelet components by multi-resolution wavelet transform and its inverse transform.It not only grasped the importance of the regularity of the load sequence, but also reduced the neural network learning pressure.An adaptive genetic algorithm was used to amend fuzzy rules and network's weights,and optimize fuzzy neural network.GNN-W-GAF is proposed.Fuzzy neural network only played the characteristics of fuzzy algorithm but also mixed all kinds of knowledge together avoiding the arbitrariness of the initial value setting.The simulation results show that the proposed prediction method improves prediction accuracy and prediction performance significantly.%为了解决传统神经网络的预测精度取决于输入变量和测试样本的缺陷,采用二阶Daubechies小波作为母小波,通过离散小波变换和逆变换的多分辨率把负荷序列分解为4个小波分量,不但把握了负荷序列的规律性,而且减轻了神经网络的学习压力.采用自适应遗传算法对模糊规则和权重进行修正,优化模糊神经网络,提出GNN-W-GAF模型.该模型既发挥了模糊算法的特点,又使得各种知识点在神经网络中相互融合,避免了初始值设定的随意性.仿真结果表明,该方法能显著提高预测精度和预测性能.【期刊名称】《湘潭大学自然科学学报》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】5页(P109-113)【关键词】神经网络;遗传算法;自适应;小波变换;模糊算法【作者】郭崇;王征;纪建伟【作者单位】辽宁工业大学管理学院,辽宁锦州121001;沈阳农业大学信电学院,辽宁沈阳 110161;国网辽宁省电力有限公司发策部,辽宁沈阳 110004;沈阳农业大学信电学院,辽宁沈阳 110161【正文语种】中文【中图分类】O224目前常用于短期负荷预测(STLF)的方法分为两大类:统计方法和人工智能方法.统计方法假设短期负荷具有线性规律,因此难以准确描述短期负荷的复杂、非线性变化特点,预测精度低,不能满足实际应用要求[1].人工智能方法针对统计预测方法的不足,提高了电力负荷预测精度.神经网络的预测效果取决于输入变量和测试样本,因此对输入变量的选择至关重要[2].其中,BP 神经网络不需要先验知识,能对系统进行非线性、无限的逼近,成为最为广泛的短期负荷预测算法.但是BP 神经网络的预测性能与初始连接权值、阈值等参数密切相关,因此建立预测精度高的短期负荷预测模型,首先要选择最合理的BP神经网络参数.但遗传算法、粒子群优化算法、模拟退火算法等均存在收敛慢和局部最优等不足,难以找到全局最优的神经网络参数.综上所述,单一的预测方法将难以精确地对错综复杂的负荷规律进行预测,因而综合预测方法得到了广泛应用.[3]提出将神经网络和小波分解相结合进行电力负荷预测,但该方法的训练样本包含大量异于待预测负荷日的模式,使得神经网络训练速度变慢,训练时间较长,预测精度有待提高.[4]提出基于模糊聚类分析和BP神经网络的短期负荷预测方法,但由于电力负荷受各种因素的影响,使得历史负荷既具有规律又表现出随机性,不具备良好的负荷曲线形状相似性.基于以上分析,本文提出了一种基于小波变换模糊神经网络短期负荷预测模型的方法.1.1 反向传播训练的GNN的短期负荷预测GNN包含了单一的高阶模糊神经元,如图1所示.A1,A2分别为求和函数和聚合函数,F1,F2分别为Sigmoid 和Gaussian函数.以误差平方和作为目标函数,则对于每个模式zp 有:其中k是输出单元个数,tk,p和ok,p分别是第k个输出单元的目标输出值和实际输出值.1.2 GNN-W短期负荷预测小波滤波的目的:一是可以突出负荷序列重要的规律性;二是可以把负荷序列划分为不同分量,减轻学习压力[5].小波分析使用母小波为原型函数(g(t)).这种函数均值为零,并且极具振荡下降.一个给定信号x(t)对g(t)的连续小波变换表示为:在特定尺度和时移下的CWT(a,b)系数代表起始信号x(t)和缩放/转换后的母小波的匹配状况.与特定信号x(t)相关的全部小波系数CWT(a,b)的集合是信号对母小波g(t)的小波表示.因为CWT是通过母小波的连续缩放和平移得到的,所以会生成实质性冗余信息.因此,可以用二次方的某个比例和位置,把母小波进行缩放和平移.这种方法更有效,而且与CWT同样准确.这种方法称为“离散的小波变换”,定义为:函数f(t)的离散小波变换为:其中<>表示内积表示复数共轭。

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Changhao Xia
College of Electrical Engineering & New Energy of China Three Gorges University, Yichang, China E-mail: xchwq@ Abstract—A power system load forecasting method using wavelet neural network with a process of decomposition-forecasting-reconstruction and error analysis based on SPSS is presented in this paper. First of all, the load sequence is decomposed by wavelet transform into each scale wavelet coefficients of navigation. In this step, choosing an appropriate wavelet function decomposition of load is needed. In this paper, by comparing the signal-to-noise ratio (SNR) and the mean square error (MSE) of the different wavelet functions for load after processing; It is concluded that the most suitable wavelet function for the load sequence in this paper is db4 wavelet function. The scale of wavelet coefficients is obtained by load wavelet decomposition. In the process of wavelet coefficient of processing, the db4 wavelet function is used to decompose the original sequence in 3 scales; High frequency and low frequency wavelet coefficient is got through setting threshold. Secondly, these wavelet coefficients are used as the training sample of the input to the nonlinear regression neural network for processing, and then the forecasting result is obtained by the wavelet reconstruction. Finally, the actual and forecasting values are compared by SPSS with a comprehensive statistical charting capability, which is able to draw beautiful charts and is easy to edit. Index Terms—Power system, short-term load forecasting, wavelet transform, wavelet function, wavelet neural network, SPSS, Wilcoxon signed rank test. I. INTRODUCTION Along with the rapid development and improvement of power system, the load forecasting of electrical power has become an independent content in Energy Management System (EMS)[1-3] and it has become an essential part of electric power market transaction management system under the inevitable trend of current power system marketing. In the practical application, the different parts of power system will have different range and accuracy Copyright © 2017 MECS of load forecasting,thus the study on inherent laws and load characteristics of load changing and how to normalize the related factors of load changing in forecasting is of great significance to improve prediction accuracy and load forecasting. At present, a great deal of theoretical research has been done abroad of the load forecasting of power system, which has reached a high level and some have been put into practical application. China's research on this area starts late, and now has a relatively systematic study. Load forecasting methods can be roughly divided into two categories: a parametric model based approach and a nonparametric model based approach. The principle of the method which based on the parametric model is to analyze the qualitative relationship between the load and the factors which impact the load,build the mathematical model or statistical model of load, such as regression model, time series model, trend extrapolation model and so on. The parameters of these models are obtained by estimating the historical data, and the model is evaluated by the residuals of the model, such as the prediction error[4-6]. Because of the nonlinearity, time variation and the uncertainty of the load forecast, even if the mathematical model can be established, load forecast is also computational complexity, complex structure, difficult to design and implementation and so on. Application of wavelet analysis theory in the shortterm load forecasting of power system mainly has two aspects[7]. One is the load forecasting using wavelet neural network based on multi-resolution analysis of wavelet series combined with neural network. The wavelet neural networks divide into loose wavelet neural network and compact wavelet neural network. Another is used the combination forecast method, after wavelet quick calculation, decomposition and reply.
I.J. Information Technology and Computer Science, 2017, 4, 24-30
Published Online April 2017 in MECS (/) DOI: 10.5815/ijitcs.2017.04.04
A Loose Wavelet Nonlinear Regression Neural Network Load Forecasting Model and Error Analysis Based on SPSS
Mi Zhang
College of Electrical Engineering & New Energy of China Three Gorges University, Yichang, China E-mail: zhangmi122@
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