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[發(fā)明專利]基于VMD-MQPSO-BPn網(wǎng)絡(luò)的電力負(fù)荷預(yù)測方法在審

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 202010673530.8 申請日: 2020-07-14
公開(公告)號(hào): CN111882120A 公開(公告)日: 2020-11-03
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 肖秦琨;張雪;鄧雪亞;尹玉婷;張杰韜 申請(專利權(quán))人: 西安工業(yè)大學(xué)
主分類號(hào): G06Q10/04 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/08;G06N3/00;G06F17/15
代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114 代理人: 黃秦芳
地址: 710032 陜*** 國省代碼: 陜西;61
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 基于 vmd mqpso bpn 網(wǎng)絡(luò) 電力 負(fù)荷 預(yù)測 方法
【權(quán)利要求書】:

1.一種基于VMD-MQPSO-BPn網(wǎng)絡(luò)的電力負(fù)荷預(yù)測方法,其特征在于:包括以下步驟:

步驟1、將獲取電力負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)作為原始負(fù)荷數(shù)據(jù)序列信號(hào)X(t);

步驟2、利用變分模態(tài)分解(VMD)將原始負(fù)荷數(shù)據(jù)序列信號(hào)分解成指定個(gè)數(shù)的本征模態(tài)函數(shù);

步驟3、針對步驟2分解出的本征模態(tài)函數(shù)構(gòu)建相應(yīng)不同結(jié)構(gòu)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);

步驟4、設(shè)置BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和MQPSO算法的各參數(shù)設(shè)定值;

步驟5、使用自適應(yīng)變異量子粒子群算法(MQPSO)優(yōu)化不同結(jié)構(gòu)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重和閾值,建立MQPSO-BPn預(yù)測模型;

步驟6、根據(jù)MQPSO-BPn預(yù)測模型,將VMD分解若干個(gè)本征模態(tài)函數(shù)輸入訓(xùn)練集進(jìn)行訓(xùn)練,得到訓(xùn)練后的MQPSO-BPn預(yù)測模型;

步驟7、將訓(xùn)練后的MQPSO-BPn預(yù)測模型應(yīng)用于每個(gè)模態(tài)函數(shù)的測試數(shù)據(jù),得到相應(yīng)的預(yù)測結(jié)果;

步驟8、疊加步驟7中所有模態(tài)函數(shù)的預(yù)測值,得到實(shí)際預(yù)測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于VMD-MQPSO-BPn網(wǎng)絡(luò)的電力負(fù)荷預(yù)測方法,其特征在于:所述步驟2中VMD分解具體包括以下內(nèi)容:

步驟2.1:對于原始信號(hào)經(jīng)Hilbert變換變換得到的每個(gè)模態(tài)函數(shù)uk(t)求得的單邊譜為:

其中,t表示第t時(shí)刻,k表示第k個(gè)模態(tài),j表示虛數(shù)單位,σ(t)表示第k個(gè)模態(tài)在第t時(shí)刻的中心頻率;

步驟2.2:將每個(gè)模態(tài)的頻譜以及各模態(tài)解析信號(hào)的混合以預(yù)估中心頻率為基準(zhǔn)調(diào)制到相應(yīng)基頻帶:

其中,wk表示第k個(gè)模態(tài)的角頻率;

步驟2.3:構(gòu)建約束的變分模型為:

式中,{uk}={u1,…,uK}表示k個(gè)模態(tài)函數(shù),表示這k個(gè)模態(tài)函數(shù)的初值,{wk}={w1,…,wK}表示第k個(gè)中心頻率,表示這第k個(gè)中心頻率的初值;k=1,2,3…K,表示對t求偏導(dǎo),X(t)表示原始輸入信號(hào);

步驟2.4:

步驟2.4.1:變分模型的求取,通過引入二次罰函數(shù)項(xiàng)a和拉格朗日乘子算子λ(t),形成了擴(kuò)展拉格朗日表達(dá)式,如下式:

步驟2.4.2:初始化參數(shù)和n

是拉格朗日乘法算子的初值,n為迭代次數(shù);

步驟2.4.3:采用交替乘子方向法更新以及λn+1尋求擴(kuò)展拉格朗日表達(dá)式的鞍點(diǎn):

(1)uk的更新公式;

(2)wk的更新公式:

(3)λ的更新公式:

(4)其收斂與否采用均方誤差進(jìn)行判斷,條件為:

對于給定的判別精度e0,若msee,則停止迭代,獲得一個(gè)分量U1,重復(fù)步驟2.4.3則可獲得其余分量U2、U3….、Un。

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說明:

1、專利原文基于中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利說明書;

2、支持發(fā)明專利 、實(shí)用新型專利、外觀設(shè)計(jì)專利(升級(jí)中);

3、專利數(shù)據(jù)每周兩次同步更新,支持Adobe PDF格式;

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