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考虑误差概率分布及波动特性的短期风电功率预测修正方法

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高电压技术 2024年

作者：宫婷车建峰王勃柴荣繁杨耘博可再生能源并网全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司)

随着国家“双碳”目标的持续推进，风力发电装机占比持续增高，强随机波动的大规模风电出力给电力系统的“保消纳、保供电”带来严峻挑战，高精度的风电功率预测是解决上述挑战的重要基础手段，风电场和电网调度中心均将持续提升风电功... 详细信息

随着国家“双碳”目标的持续推进，风力发电装机占比持续增高，强随机波动的大规模风电出力给电力系统的“保消纳、保供电”带来严峻挑战，高精度的风电功率预测是解决上述挑战的重要基础手段，风电场和电网调度中心均将持续提升风电功率预测精度视为长期重点工作。基于此，提出一种基于短期风电功率预测误差分布特性统计与波动特性分析的风电功率预测修正方法。首先，考虑误差时序-条件特点对误差进行基于改进非参数核密度估计法(kernel density estimation，KDE)的误差概率密度分布特性分析，得出不同置信水平下的风电功率预测置信区间，以实现预测误差的分层划分。其次，采用变分模态分解算法(variational mode decomposition，VMD)将风电功率预测误差序列分解为趋势分量和随机分量，针对2类误差分量特点展开分类预测，并对最终所得误差结果进行波动性分析。最后，结合误差分层划分结果与误差波动特性分析进行综合判断，提出针对各类情况的误差补偿方案，从而获得修正后的短期风电功率预测值。实际算例表明，所提误差补偿方法可将风电功率月均方根误差较补偿前减少2.6个百分点，平均绝对误差较补偿前减少2.4个百分点，该方法能够有效减小风电功率预测误差，提升短期风电功率预测精度。

关键词：短期风电功率预测误差概率分布误差分层分析误差波动性分析误差分解-重构预测误差修正

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影响三轴摄影测量试验精度的折射误差分析

人民长江 2024年第3期55卷 212-217页

作者：蔡娇黄子恒吴静牟春梅桂林理工大学土木工程学院广西桂林541004 广西岩土力学与工程重点实验室广西桂林541004

常规三轴试验与数字化测量技术相结合的摄影测量法可实现对土样的局部变形测量,由于折射的影响,其测量精度较低。为减少折射误差,利用摄影测量法对饱和砂土样进行三轴试验。使用相机对土样进行连续环绕拍摄,将获取的相片导入PMS软件中... 详细信息

常规三轴试验与数字化测量技术相结合的摄影测量法可实现对土样的局部变形测量,由于折射的影响,其测量精度较低。为减少折射误差,利用摄影测量法对饱和砂土样进行三轴试验。使用相机对土样进行连续环绕拍摄,将获取的相片导入PMS软件中提取坐标,结合光线追踪技术构建三维折射修正模型,经过大量数据分析得到了折射误差修正系数。试验结果表明:在轴向高度上,修正系数为1.006,经修正后相对误差平均值为0.185%;在截面半径上,修正系数为1.361,经修正后相对误差平均值为0.451%,均满足精度要求。本次试验的饱和砂土所获修正系数可减小折射的影响、提高测量精度。

关键词：摄影测量误差修正修正系数精度三轴试验

基于Bursa模型的地球重力场模型2008高程异常误差算法

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济南大学学报(自然科学版) 2024年第4期 439-444页

作者：刘猛章思亮朱永峰张亮赵伟栾丽明陆玉霞山东省水利勘测设计院有限公司山东省泰安市岱岳区小安门水库管理服务中心山东省招远市张星镇农业综合服务中心山东省汶上县自然资源和规划局

针对地球重力场模型2008(EGM2008)根据点位经纬度求得的高程异常精度较差，且测区内校正用已知点难以就近获得的问题，提出一种以Bursa模型求解EGM2008高程异常误差的算法；基于Bursa模型可进行严密高程转换的特点，利用测区外已知点求... 详细信息

针对地球重力场模型2008(EGM2008)根据点位经纬度求得的高程异常精度较差，且测区内校正用已知点难以就近获得的问题，提出一种以Bursa模型求解EGM2008高程异常误差的算法；基于Bursa模型可进行严密高程转换的特点，利用测区外已知点求解的转换参数对测量点进行EGM2008高程异常误差值解算；以验算实例和不同区域工程实例对比的方式对该算法进行验算，结果表明：所提算法解算的高程异常误差值可作为EGM2008高程异常误差的修正值，利用远距离已知点校正高程异常可得到图根级精度的高程成果，且能适应不同地形、地势的工程测量要求。

关键词：地球重力场模型2008 高程异常 Bursa模型误差修正

基于误差修正与分解的区间值股价时间序列预测研究

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系统工程理论与实践 2023年第2期43卷 383-397页

作者：陈炜徐慧琳汪寿阳孙少龙首都经济贸易大学管理工程学院北京100070 西安交通大学管理学院西安710049 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190 中国科学院预测科学研究中心北京100190 上海科技大学创业与管理学院上海201210

与点值数据相比,区间数据更能够从全局上刻画股票市场的内在结构特征.然而,已有关于区间数据的预测研究只关注误差序列的单次预测或原始序列的预处理,并且所采用的方法通常不能充分地提取区间值股价时间序列的主要特征.因此,本文提出了... 详细信息

与点值数据相比,区间数据更能够从全局上刻画股票市场的内在结构特征.然而,已有关于区间数据的预测研究只关注误差序列的单次预测或原始序列的预处理,并且所采用的方法通常不能充分地提取区间值股价时间序列的主要特征.因此,本文提出了对区间值股价时间序列进行预测的误差修正与分解方法.鉴于误差序列在组合预测模型中的作用,本文首先采用Ljung-Box检验和机器学习模型对原始序列产生的区间值误差序列进行检验和修正.接着,利用双变量经验模态分解技术将修正后的误差序列分解成多个本征模态函数(IMFs)和一个残差.随后,利用单个机器学习模型对除了IMF1分量外的各个IMFs分量和残差分别进行预测.最后,将原始序列和误差序列的预测值进行组件聚合,重构出区间值股票价格的预测值.进一步,在提出方法的基础上,本文构建了基于误差修正和分解的区间值股价预测模型,并利用真实的股票市场数据进行实证分析.实验结果表明,所提出的方法在预测精度方面明显优于一些传统方法.

关键词：误差修正误差分解区间预测金融预测机器学习

基于误差修正与深度强化学习的原油期货价格预测研究

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系统工程理论与实践 2023年第1期43卷 206-221页

作者：林宇余元圆张希岳逾颖刘洵成都理工大学商学院成都610059 成都理工大学管理科学学院成都610059

准确预测原油价格一直都是政府管理决策部门、投资主体和学术界关注的重点.然而由于货币政策、地缘政治等多样化风险因素相互作用,原油价格表现出更加复杂的非线性特征,使得原油价格预测面临着前所未有的挑战.本文以INE和WTI原油期货市... 详细信息

准确预测原油价格一直都是政府管理决策部门、投资主体和学术界关注的重点.然而由于货币政策、地缘政治等多样化风险因素相互作用,原油价格表现出更加复杂的非线性特征,使得原油价格预测面临着前所未有的挑战.本文以INE和WTI原油期货市场为研究对象,通过基于数据分解、强化学习集成策略和误差修正技术构建的原油价格预测模型(PVMD-QSBT-ECS)开展实证研究.首先运用自适应权重的粒子群优化算法(particle swarm optimization, PSO)优化的变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)对原油期货价格序列进行分解;然后利用Q学习算法(Q-learning, QL)确定堆叠式长短期记忆网络(stacked bidirectional long short-term memory, SBiLSTM)、双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit, BiGRU)和时域卷积网络(temporal convolutional network, TCN)的最优权重组合以构建集成预测模型,而后对预测结果进行动态误差修正;最后运用修正的Diebold和Mariano检验(modified Diebold and Mariano, M-DM)进一步评估PVMD-QSBT-ECS模型预测性能.实证结果表明,本文提出的PVMD-QSBT-ECS预测模型不仅较其他对比模型具有更低的预测误差,而且在新兴市场和发达市场的预测中都表现出优异的性能,还在不同步长的预测上具有显著的优势.

关键词：原油价格预测变分模态分解 Q-learning集成策略误差修正

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基于多目标优化和误差修正的短期风速预测

太阳能学报 2022年第8期43卷 273-280页

作者：李嘉文盛德仁李蔚陈坚红浙江大学能源工程学院杭州310027

提出一种多目标优化、误差修正的短期风速混合预测模型。首先对原始风速数据进行分解,降低序列的非线性,利用一种有效的多目标优化算法优化ELM神经网络,保证预测精度和稳定性。最后采用深度学习网络LSTM对初始预测结果进行误差校正,为... 详细信息

提出一种多目标优化、误差修正的短期风速混合预测模型。首先对原始风速数据进行分解,降低序列的非线性,利用一种有效的多目标优化算法优化ELM神经网络,保证预测精度和稳定性。最后采用深度学习网络LSTM对初始预测结果进行误差校正,为克服超参数选取困难,利用乌鸦算法对层神经元数量进行优化。以中国华中某风电场实际数据为例进行分析,结果表明该方法具有较高的预测精度。

关键词：风速预测多目标优化误差修正深度学习

考虑碾压参数影响的压实质量连续检测结果修正研究

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铁道学报 2024年第3期46卷 129-136页

作者：聂志红粟欣赵鹏鹏齐群王学朋中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中建铁路投资建设集团有限公司北京100070

为降低压路机行驶速度、行驶方向、振动频率等碾压参数引起的压实质量连续检测结果CMV误差,以动态变形模量E_(vd)为修正目标,基于极限梯度提升XGBoost算法和多元线性回归方法分别建立CMV修正模型,对比修正模型的适用性,并分析各碾压参数... 详细信息

为降低压路机行驶速度、行驶方向、振动频率等碾压参数引起的压实质量连续检测结果CMV误差,以动态变形模量E_(vd)为修正目标,基于极限梯度提升XGBoost算法和多元线性回归方法分别建立CMV修正模型,对比修正模型的适用性,并分析各碾压参数对CMV误差的影响。研究表明,XGBoost修正结果与E_(vd)的相关系数高达0.8且误差仅为1.7%,而多元线性回归修正结果与E_(vd)的相关系数仅为0.65且误差高达9.2%,XGBoost修正模型更适用于降低由碾压参数引起的CMV检测误差。高速行驶会造成CMV存在显著的负误差,行驶方向的不同使CMV产生大小相当但正负相反的误差,振动频率对CMV误差的影响是非线性的且与频率的取值有关。最后根据现场压实检测数据的修正结果验证了XGBoost修正模型对降低CMV检测误差的可靠性。

关键词：铁路路基连续检测碾压参数误差修正机器学习

基于误差修正的卫星在轨质心高精度预估与验证

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测绘学报 2022年第12期51卷 2462-2469页

作者：陈汀李五吴远波李世忠邵龙上海卫星工程研究所上海200240 中国资源卫星应用中心北京100094

在星载精密定轨中,通常需要对观测数据进行接收天线质心偏移修正,将测量数据参考点修正到卫星质心,不同方向的质心偏移误差对定轨结果影响差异显著。由于大型平面可展开天线和太阳电池阵的重量和尺寸较大,同时由于地面测试设备、测试方... 详细信息

在星载精密定轨中,通常需要对观测数据进行接收天线质心偏移修正,将测量数据参考点修正到卫星质心,不同方向的质心偏移误差对定轨结果影响差异显著。由于大型平面可展开天线和太阳电池阵的重量和尺寸较大,同时由于地面测试设备、测试方法、环境因素等原因导致地面状态下难以直接测得在大型平面可展开天线和太阳电池阵均展开下的卫星质心,此外,星上其他展开部件等均能在不同程度上影响卫星的质心,这些因素都直接增大了准确预估卫星在轨质心的难度。针对卫星质心误差对分布式SAR卫星基线测量精度的影响,本文从提高卫星质心预估精度的角度,在现有质心测量技术的基础上,提出了一种卫星质心在轨预估技术。利用足够多的实际可测的零部件质量和质心信息,将质心计算与实测数据相结合,基于误差修正理论,实现了以二阶精度计算卫星质心的方法,在工程上有较广的适用范围。采用该方法对某卫星在轨质心误差进行了分析,并经在轨试验标校后,取得了预期的效果,证明了该方法合理可行。

关键词：卫星质心高精度预估质心误差误差修正

FMCW激光雷达几何结构精度模型与误差修正

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光学精密工程 2023年第9期31卷 1295-1303页

作者：缪寅宵汪星宇朱浩鲍晨兴谭久彬哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所黑龙江哈尔滨150001 北京航天计量测试技术研究所北京100076

为实现调频连续波(Frequency-modulated Continuous-wave,FMCW)激光雷达的高精度测量,针对激光雷达机械加工及装配过程中引入的几何结构误差,提出了基于激光雷达坐标测量误差的系统误差模型及误差修正方法。建立了激光雷达坐标系组,分... 详细信息

为实现调频连续波(Frequency-modulated Continuous-wave,FMCW)激光雷达的高精度测量,针对激光雷达机械加工及装配过程中引入的几何结构误差,提出了基于激光雷达坐标测量误差的系统误差模型及误差修正方法。建立了激光雷达坐标系组,分析了空间坐标测量误差的来源。通过坐标系间的变换矩阵,实现了测量坐标的几何误差传递。然后,归并各坐标系的几何误差,建立了显式的激光雷达几何空间坐标误差表达式。并以此为基础,建立最小二乘优化目标,解算各项误差因子和修正后坐标。求得的误差因子可以用作后续坐标测量结果的修正。最后,基于该方法设计了一套以激光跟踪仪为高精度测量仪器、以靶球球心位置为标准点的标定场,使用激光跟踪仪与激光雷达测量相同位置的靶球完成系统误差修正。实验结果表明,经修正激光雷达空间距离测量的平均误差由0.0448%下降到0.0038%,误差极大值由4.17 mm下降到0.30 mm,验证了激光雷达几何结构误差标定和误差修正方法的有效性。

关键词：激光雷达几何结构误差最小二乘法误差修正