改进的LSTM模型在月降水量预测中的应用

月降水量变化呈现显著的非线性特征,对其进行精准预测难度很大。近年来,长短时记忆网络(LSTM)在降水量预测中优势明显。然而,LSTM的深层结构造成了其存在过拟合、时滞等缺点,从而影响预测精度。借助平行学习结构-宽度学习系统(BLS)直接计算权重的特点,提出改进的LSTM-BLS降水量预测模型。选取湖北省五个具有不同气候特征的代表性测站点进行实证研究。结果表明,与基线模型和已有的预测模型相比,现有模型在所有评价指标上均预测精度最高。特别地,由于BLS模块加入解决了LSTM的时滞性问题,新模型在强降水和干旱月份预测精度提升明显。不同时间步长下,新模型预测精度亦表现最佳,证明了其稳定性。在运算效率上,LSTM-BLS和LSTM相比,并未降低。

一种模型不确定的煤炭地下气化控制算法研究

煤炭地下气化(Underground Coal Gasification, UCG)实现了地下固体煤炭转为气体能源的封闭开发,可形成天然气能源的战略接替,是保障国家能源安全的重要策略,也是实现国家新时代能源高质量发展的有力手段。由于煤炭地下气化反应过程具有时变性和大滞后的特点,且无法得到精确的数学模型,给煤炭地下气化控制带来较大挑战。为改善煤炭地下气化的控制效果,在研究煤炭地下气化工艺的基础上,根据煤炭地下气化过程工程数据对煤炭地下气化过程进行了数学建模,设计了针对煤炭地下气化控制的内模控制算法。仿真结果表明,设计的控制算法与传统的PID控制以及Smith预估控制相比较,内模控制算法在模型失配时控制效果更好,更适合于对模型不确定的煤炭地下气化过程的有效控制。研究结果可为煤炭地下气化实际生产过程的相关研究提供参考。

基于JMI-CNN-LSTM耦合模型的梯级水电站间流量动态滞时关系

【目的】梯级水电站间存在的水力联系导致下游电站的运营模式往往受制于上游电站,以往的梯级水电站优化调度中通常选择忽略流量滞时或认为其是常数,少有考虑流量滞时与上游水电站出库流量及区间降雨等因素的动态关系。为提高下游电站预判流量精确度,将神经网络应用到梯级电站间流量动态滞时研究中。【方法】首先采用联合互信息理论选取下游电站入库流量的主要影响因素作为模型输入因子,其次根据卷积神经网络和长短时记忆神经网络的互补特性,建立上游出库流量与下游入库流量的JMI-CNN-LSTM深度学习网络模型,最后结合实际算例,将所建立模型的拟合结果与随机森林回归模型、固定滞时模型进行对比。【结果】结果显示:本文所建立的模型较相同条件下其他方法各类误差均存在不同程度的减少,其中MAE至少减少了14.6%。【结论】结果表明:相较其他方法,JMI-CNN-LSTM耦合模型预测精度更佳,能够更准确的体现梯级电站间流量滞时的动态关系。

继电反馈辨识方法的改进及应用

要:分析和研究了常规PID算法不适应用于大时滞过程控制的一些主要因素,有针对性 地提出了基于改进型继电反馈辨识方法的PID/PI自整定控制策略,并将其应用于典 型的大时滞大惯性对象——纸机的水分定量控制系统中,系统运行结果证明控制效 果良好。

基于SA-LSTM的水电站站间流量动态滞时关系

在梯级水电站短期优化调度的水力联系描述中,目前实际应用的固定滞时方法未考虑水流滞时与上游电站出库流量大小和河道状态等因素的动态关系,且有关动态滞时方法的研究亦常忽略各种输入因子的时间因次。因此,引入长短期记忆网络(LSTM)作为描述站间动态滞时关系的工具,同时针对数据挖掘模型参数难以确定的问题选取模拟退火算法(SA)作为网络超参数的选取方法,建立了一种模拟退火-长短期记忆网络(SA-LSTM)模型。以梯级水电站实际运行数据进行测试,同时与BP神经网络模型及固定滞时模型进行对比分析。结果表明,与固定滞时和BP神经网络模型相比,SA-LSTM模型能更准确地描述水电站站间的动态滞时关系,是分析计算梯级水电站站间水力联系的一种新的简明实用的方法。

考虑关联因素的智能化中长期电力负荷预测方法

为了解决现有中长期负荷预测方法中存在的预测精度欠优及场景适用性较差等问题,提出一种考虑影响因素协调关系及滞后效应的新型中长期负荷预测方法。首先通过关联矩阵筛选得到影响负荷变化的强相关因素,结合计量学的X-12-ARIMA模型对负荷及其影响因素进行季节分解,得到3个特征分解部分。在此基础上,通过时滞效应检验确定滞后期数,结合主成分分析法去除数据噪声影响,进一步提升数据纯度。最后针对月度和季度负荷进行预测算例分析,通过比对其他时序外推方法的预测结果和非线性模型方法应用后的精度提升,验证了所提方法的有效性和适用性。

美元周期对中长期国际原油价格波动的影响

为解决中长期国际油价走势无法有效预测的问题,对自1974年美元石油诞生以来近50年的美元指数及油价历史数据进行分析,在大时间尺度上总结了国际油价中长期波动规律。通过引入实际购买力油价概念,发现在现存国际经济体系下,实际购买力油价与美元指数之间存在周期性负相关关系,美元指数与国际油价之间存在约12个月时移现象。基于研究成果对未来中长期油价变化趋势进行分析预测并给出相关建议。

狭长空间火灾烟气传输的准稳态时间模型

火灾烟气传输延滞行为是火灾早期烟气传输过程中的重要特性之一,直接影响到火灾探测器动作响应时间.为了研究狭长空间中火灾烟气传输延滞行为与准稳态之间的定量关系,根据弱羽流理论和狭长空间火羽流研究现有成果,从理论上提出了火灾烟气传输延滞时间计算的时间链表法,依据准稳态假设成立的判别条件,建立了狭长空间非稳态火准稳态假设成立的临界时间模型,并给出了临界时间计算方法.案例分析表明:在相同工况条件下,狭长空间中顶棚给定纵向距离处烟气传输达到准稳态的临界时间比在开放空间中的长.而对于开放空间羽流,由于贴顶棚羽流较薄,卷吸空气量较小,保持了相对较高的流速,导致相同工况条件下狭长空间中的烟气传输延滞时间比开放空间中的更长.

应用IDMTL提高建筑配电系统供电可靠性

介绍了"长延时曲线斜率可调"IDMTL保护的特点,以及在实际方案中的应用。低压进线开关采用IDMTL保护在国外应用已经非常成熟和广泛,但在国内应用较少。采用IDMTL保护可以与变压器的中压侧熔断器良好配合,减少用户停电故障范围,缩短停电时间,大大降低故障恢复时间。

两种提高系统鲁棒性的方法

本文提出两种提高系统鲁棒性的方法,一种是确保自校控制器多项式F(Z^(-1))的稳定性;另一种是对于系统存在未建模动态特性以及时滞时间较大时,提出了改变采样周期的方法,仿真结果表明,通过适当加大采样周期,可以获得满意的控制效果。