基于改进BP神经网络的光伏发电系统输出功率短期预测模型.pdf

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1、第40卷第11期电力系统保护与控制、，_0l

2、40No．112012年6月1日PowerSystemProtectionandControlJun．1，2012基于改进BP神经网络的光伏发电系统输出功率短期预测模型丁明，王磊，毕锐(合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心，安徽合肥230009)摘要：随着光伏发电系统的大规模应用，其输出功率预测技术可以有效地缓解该类随机能源对电力系统的不利影响。提出了一种基于改进BP神经网络的光伏发电系统输出功率短期预测模型，利用输出功率的历史值、过往及预测日气象信息，对输出功率进行直接预测。通过对影

3、响输出功率各项因素的分析，得出了预测模型输入变量选择的理论依据；为了提高模型在各种天气条件下的预测精度，提出了相似日选择算法和训练样本确定方法；针对传统BP学习算法易陷入局部极小点、收敛速度慢等缺陷，利用增加动量项和可变学习率相结合的方法对其进行了改进。最后通过预测结果分析，验证了所提模型和算法的有效性。关键词：预测；光伏发电系统；人工神经网络；相似日选择算法；训练样本确定方法；BP算法Ashort—termpredictionmodeltoforecastoutputpowerofphotovoltaicsystembasedon

4、improvedBPneuralnetworkD1NGMing，WANGLei，BIRui(ResearchCenterforPhotovoltaicSystemEngineeringofMinistryofEducation，HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009，China)Abstract：Withtheincreasingapplicationoflarge-scalephotovoltaic(PV)system，outputpowerforecastingtechniquecanmi

5、tigatetheadverseeffectsofsuchrandomenergyonpowersystems．Ashort-termpredictionmodelbasedonimprovedback-propagation(BP)artificialneuralnetworkisproposedtoforecastoutputpowerofPVsystemdirectly，whichuseshistoricaloutputdataandmeteorologyinformation，meteorologyinformationof

6、forecastday．FactorsthataffectPVsystemoutputareanalyzedtoobtaintheoreticalbasisfortheselectionofinputvariables；similardayselectionalgorithmandtrainingsamplesdeterminationmethodareproposedtoimproveforecastingaccuracyindifferentweathertypes；traditionalBPalgorithmisimprove

7、dtoavoidlocalminimaandspeedconvergencebycombiningincreasingmomentummethodwithvaryinglearningratemethod；andtheresultsvalidatetheeffectivenessoftheproposedmodelandalgorithm．ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50837001)，theNationalHighTechnolog

8、yResearchandDevelopmentofChina(863Program)(No．2007AA05Z240)，SpecialFundoftheNationalPriorityBasicResearchChina(973Program)(No．2009CB219702)，andtheFundofHefeiUniversityofTechnology(No．2010HGXJ0061)．Keywords：forecasting；photovolmicsystem；artificialneuralnetwork；simil~day

9、selectionalgorithm；trainingsamplesdeterminationmethod；BPalgorithm．中图分类号：TM615；TM715文献标识码：A文章编号：1674-3415(2012)11-0093