1.一種用于風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的SVM預(yù)測(cè)模型,其特征在于,包括以下步驟:
1)改進(jìn)引力搜索算法,以提高算法的收斂速度和精度;
2)將改進(jìn)后的引力搜索算法與SVM結(jié)合構(gòu)建風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)模型;
3)根據(jù)構(gòu)建的風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)模型,對(duì)風(fēng)電功率時(shí)間序列的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的SVM預(yù)測(cè)模型,其特征在于,所述引力搜索算法的改進(jìn)過(guò)程如下:
在一個(gè)D維的搜索空間中,假設(shè)有N個(gè)粒子,定義第i個(gè)粒子的位置為:
Xi=(xil,...xid,...xin),i=1,2,..N
上式中,xid為第i個(gè)粒子在第d維上的位置;粒子的質(zhì)量通過(guò)適應(yīng)度值的大小來(lái)計(jì)算,粒子質(zhì)量更新公式為:
Mai=Mpi=Mii=Mi,i=1,2,...,N
上式中,Mai為粒子個(gè)體質(zhì)量;Mpi為粒子引力質(zhì)量;Mii為粒子慣性質(zhì)量;為適應(yīng)度值;mbestt(t)、mworst(t)是整個(gè)種群在t時(shí)刻的最好、最差適應(yīng)度值;則在某t時(shí)刻,定義粒子j作用在粒子i上的萬(wàn)有引力Fijd(t)為:
上式中,Mpi(t)為t時(shí)刻受力粒子i的引力質(zhì)量;Moj(t)為t時(shí)刻施力粒子i的引力質(zhì)量;Rij(t)為兩粒子間的歐式距離;G(t)是t時(shí)刻的萬(wàn)有引力常系數(shù);
接著,定義kbest(t)為第t次迭代的時(shí)候一組質(zhì)量較大的粒子的數(shù)量,設(shè)定kbest(t)初值為搜索粒子群體的數(shù)量N,隨著迭代次數(shù)的遞增,作用粒子持續(xù)減少,最后kbest(t)的線性值遞減為1,因此,在第d維空間中,粒子i所受來(lái)自其他所有粒子作用力的合力定義進(jìn)化為:
得到粒子i在第d維空間的速度vid和位置xid更新分別如下:
vid(t+1)=R×vid(t)+aid(t)
xid(t+1)=xid(t)+vid(t+1)
式中,R是[0,1]之間的隨機(jī)數(shù);
最后,將精英策略引入引力搜索算法中,形成新的解組合,以提高迭代過(guò)程中粒子的質(zhì)量:
Xi_new=Xi_besr×Q
Q=Rtop×rand(-0.5,0.5)/D
Xi_worst=Xi_new
式中,Xi_besr為適應(yīng)度最好的前20%″精英解″所處的位置;Xi_worst為將要被替代掉的適應(yīng)度最差的后20%的解位置,Xi_new為產(chǎn)生的新解位置,Rtop為最優(yōu)解與距離最優(yōu)解最近的解之間的歐氏距離;rand(-0.5,0.5)為一個(gè)[-0.5,0.5]范圍內(nèi)的偽隨機(jī)數(shù);D為搜索空間的維數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的SVM預(yù)測(cè)模型,其特征在于,所述風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建包括以下分步驟:
2.1)將風(fēng)電功率時(shí)間序列的訓(xùn)練樣本分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)x1和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)x2;
2.2)利用改進(jìn)后的引力搜索算法進(jìn)行SVM的參數(shù)優(yōu)化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的SVM預(yù)測(cè)模型,其特征在于,所述SVM的參數(shù)優(yōu)化包括以下子步驟:
2.2.1)將訓(xùn)練數(shù)據(jù)x1再分為作為參數(shù)尋優(yōu)過(guò)程中的訓(xùn)練集S1和作為參數(shù)尋優(yōu)過(guò)程中的驗(yàn)證集S2,采用簡(jiǎn)單交叉驗(yàn)證的方法提高模型的泛化能力,尋優(yōu)目標(biāo)為驗(yàn)證集S2輸出預(yù)測(cè)值與真值之間的均方誤差最小值;
2.2.2)初始化改進(jìn)的引力搜索算法,產(chǎn)生初始種群;
2.2.3)輸入訓(xùn)練集x1,生成初始SVM參數(shù)組合;
2.2.4)將目標(biāo)函數(shù)的最小值作為尋優(yōu)目標(biāo),為每個(gè)粒子計(jì)算適應(yīng)度值,更新種群最優(yōu)解和最差解;
2.2.5)利用精英策略產(chǎn)生新解,替代種群中最差的20%的解,形成新的解的組合;
2.2.6)更新常系數(shù)G(t),計(jì)算解中每個(gè)粒子的質(zhì)量Mi(t),計(jì)算粒子所受合力Fid(t)和加速度aid(t);
2.2.7)更新粒子的速度和位置,新的位置即為新的SVM參數(shù)值;
2.2.8)如果達(dá)到最大迭代次數(shù),則終止迭代,返回最優(yōu)參數(shù)值;否則返回搭配步驟2.2.3)。