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工业工程与管理2024年第06期:基于STL-EMD-SSA-LSTM模型的光伏中期输出功率预测研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:鄢伟安;付晟;刘卫东;秦斌;韩林翀;

单位:南昌大学先进制造学院;南昌航空大学经济管理学院;

摘要:光伏中期输出功率的准确预测可以为光伏系统的运维决策、能源招标、并网消纳等问题提供重要依据。为提高预测精度,提出了一种结合局部加权回归的周期趋势分解(seasonal-trend decomposition procedure based on loess,STL)、经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)、麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)和长短期记忆神经网络(long short-term memory neural network,LSTM)的光伏中期输出功率预测模型。首先,对收集到的光伏功率历史监测数据进行数据预处理;其次,利用STL将监测的数据分解成趋势项、周期项和余项;然后,利用经验模态分解,将余项分解,得到不同特征尺度的本征模态分量(intrinsic mode functions,IMFs)和残差(residuals,RES);接着,通过相关性分析得到对光伏输出功率影响较大的环境影响因素,并使用SSA对LSTM进行超参数寻优,对各项分解后的数据集进行预测;再接着,叠加各个分量数据集预测结果,得到光伏中期输出功率预测结果;最后,通过实例分析,将所提出的STL-EMD-SSALSTM模型与其他模型进行比较。结果表明,所提模型预测精度最高,可有效应用于光伏中期输出功率预测。

关键词:光伏;;功率预测;;STL分解;;经验模态分解;;长短期记忆神经网络;;麻雀搜索算法

基金资助:国家自然科学基金项目(72361021,72071099,71861011)