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基于蚁群算法改进的RBF‑BP神经网络的光伏发电输出功率追踪算法制造技术

技术编号:14080292 阅读:93 留言:0更新日期:2016-11-30 16:35
本发明专利技术公开了一种基于蚁群算法优化RBF‑BP神经网络用于预测光伏阵列最大功率,通过结合BP神经网络和RBF神经网络的优点,运用最大最小蚁群算法优化改进RBF‑BP神经网络训练前的权值和阈值。本发明专利技术通过优化后的神经网络来预测光伏阵列最大功率点。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及一种光伏发电输出功率的追踪算法,尤其涉及一种基于蚁群算法改进的RBF-BP神经网络的光伏发电输出功率追踪算法。
技术介绍
:光伏发电受环境因素影响较大,特别是太阳辐射强度、环境温度等,因为其输出功率具有不确定性。其并入大电网后使得大电网的整体负荷预测准确性降低,也必然引起整个系统的电压、频率的波动,增加了传统发电,控制和运行计划的难度,不利于整个电网系统的调度。
技术实现思路
:为了克服RBF泛化能力差和BP神经网络训练结果容易受到不正确训练样本集的错误引导的缺陷,本专利技术提出了一种基于蚁群算法改进的RBF-BP神经网络的光伏发电输出功率追踪算法。本专利技术提出的基于蚁群算法改进的RBF-BP神经网络的光伏发电输出功率追踪算法是通过建立一个RBF-BP神经网络,运用最大最小蚁群算法优化改进RBF-BP神经网络训练前的权值和阈值,网络训练后对光伏发电输出功率进行预测。所述的基于蚁群算法改进的RBF-BP神经网络的光伏发电输出功率预测方法,其特征在于包括如下步骤:(1)根据光伏发电输出特性,选取日常天气状况下统计并采集一天之中各个时段影响光伏发电电池板发电的因素,本专利技术中侧重于光伏电池板工作温度和光伏发电设备工作时的光照强度和光伏发电输出功率作为RBF-BP神经网络训练的输入输出。另选取同等条件下各个时段的样本数据作为RBF-BP神经网络的测试数据。(2)建立RBF-BP神经网络用于训练归一化后的样本数据。本专利技术提出建立的RBF-BP组合神经网络是结合了RBF神经网络收敛速度快、群分类性能好和BP神经网络自学习、自适应能力强等优点建立的一个由RBF子网和BP子网两部分构成双隐层RBF-BP组合神经网络,其具有泛化性能更好、收敛速度更快、预测精度更高等特点。本专利技术提出的RBF-BP组合神经网络分为:输入层、隐含层和输出层,各层的节点数设计如下:输入层:针对光伏发电最大功率的预测,在不考虑突变的天气情况和局部光照不均匀的情况下对光伏发电最大功率点影响的情况下,神经网络输入量的选取主要考虑两个部分,即光伏电池板工作温度和光伏发电设备工作时的光照强度。隐含层:本专利技术涉及到的RBF-BP神经网络,相比于传统的BP神经网络,在隐含层加入了RBF神经网络作为子层。输入步骤(1)中的样本先经过RBF神经网络子网进行训练,再将训练结果作为BP子网的输入对其进行训练。RBF-BP子网的隐含层节点的传递函数设置为高斯函数,如式(1)所示:ui(X)=exp[-||X-ci||2/2σi2](i=1,2,…,N2) (1)其中,ui(X)是第i个隐层节点的输出,X是步骤(1)输入样本,ci是高斯函数的中心向量,σi为节点的基宽度参数,且为大于零的数。将RBF子网的输出作为组合神经网络中的BP子网的输入。其隐含层节点的传递函数设计为Sigmoid型函数,如式(2):f(x)=1/(1+e-x) (2)因而BP子网络的隐层节点的输出为式(3): O j = f [ Σ i = 1 N 2 W i j u i ( X ) ] - - - ( 3 ) ]]>其中,Wij为连接RBF隐含子层第i个节点到BP隐含子层的第j个节点的权值,N2为RBF隐含子层节点数。输出层:输出层的节点个数可根据情况来定。但为了简化神经网络的设计,本专利技术选择了一个输出节点,即最大功率点处的电压。计算输出层节点的输出值公式为式(4): y k = f [ Σ j = 1 N 3 W j k O j ] - - - ( 4 ) ]]>其中,Wjk为连接BP隐含子层第j个节点到输出层第k个节点的权值,N3为BP隐含子层节点数。(3)网络初始化后确定蚁群算法最大最小信息素、各集合中随机数个数、隐层数、每个隐层最大节点数、蚂蚁数目及最大循环次数等。假定选择值集合为C={0,1本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种基于蚁群算法优化RBF‑BP神经网络用于预测光伏阵列最大功率,其特征在于结合了BP神经网络和RBF神经网络的优点,并用最大最小蚁群算法优化组合神经网络权值阈值,优化后的神经网络用于预测光伏阵列最大功率点。

【技术特征摘要】
1.一种基于蚁群算法优化RBF-BP神经网络用于预测光伏阵列最大功率,其特征在于结合了BP神经网络和RBF...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱正伟刘晨周谢益张南宋文浩黄晓竹刁晓敏郭晓
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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