دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 55978
ترجمه فارسی عنوان مقاله

یک روش ترکیبی برای پیش بینی خروجی انرژی سیستم های فتوولتائیک

عنوان انگلیسی
A hybrid method for forecasting the energy output of photovoltaic systems
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
55978 2015 8 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Energy Conversion and Management, Volume 95, 1 May 2015, Pages 406–413

ترجمه کلمات کلیدی
پیش بینی، تابش خورشیدی، شبکه های عصبی مصنوعی، رگرسیون گام به گام، هواشناسی
کلمات کلیدی انگلیسی
Prediction; Solar irradiance; Artificial neural network; Stepwise regression; Meteorological
ترجمه چکیده
ماهیت متناوب انرژی خورشیدی چالش های زیادی را برای اپراتورهای سیستم انرژی تجدید پذیر از نظر برنامه ریزی و برنامه ریزی عملیاتی دارد. پیش بینی خروجی سیستم های فتوولتائیک برای مدیریت عملیات و ارزیابی عملکرد اقتصادی سیستم های برق ضروری است. این مقاله روش جدیدی را برای پیش بینی پیش بینی جریان برق تصادفی 24 ساعته سیستمهای فتوولتائیک براساس پیش بینی آب و هوای روزانه ارائه می دهد. مقایسه نتایج اجرای تکنیک هیبرید با رگرسیون خطی معمول و مدل های شبکه عصبی مصنوعی نیز گزارش شده است. در ابتدا، سه مدل تک مرحله ای، یعنی شبکه عصبی رگرسیون عمومی، شبکه عصبی فیدبک و رگرسیون خطی چندگانه طراحی شد. در ادامه، با استفاده از رگرسیون گام به گام یک روش مدل سازی ترکیبی برای انتخاب متغیرهای ورودی اهمیت بیشتری به تصویب رسید. سپس این متغیرها به مدل تک مرحله ای منتهی می شوند که به سه مدل هیبریدی می انجامد. سپس آنها با مقایسه پیش بینی های مدل ها با داده های اندازه گیری شده از یک سیستم فتوولتائیک عملیاتی، مورد تایید قرار گرفتند. دقت هر مدل براساس ضریب همبستگی، میانگین خطای مطلق، میانگین خطای تعادلی و مقادیر خطای میانگین مربع محاسبه شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که مدل های هیبریدی بهتر از مدل های تک مرحله ای مربوط به آن هستند. مدل ترکیبی شبکه عصبی رگرسیون گام به گام از مدل های دیگر با خطای متوسط ​​مربع خطا، میانگین خطای مطلق، خطای میانگین خطای و ضریب همبستگی برابر 2.74، 2.09، 0.01 و 0.932 بیشتر است. معماری شبکهای ساده از طرحهای هیبریدی نشان می دهد که آنها ابزار پیش بینی خروجی فتوولتائیک را امیدوار هستند، به ویژه در مناطقی که چندین پارامتر هواشناسی تحت نظارت هستند.

چکیده انگلیسی

The intermittent nature of solar energy poses many challenges to renewable energy system operators in terms of operational planning and scheduling. Predicting the output of photovoltaic systems is therefore essential for managing the operation and assessing the economic performance of power systems. This paper presents a new technique for forecasting the 24-h ahead stochastic energy output of photovoltaic systems based on the daily weather forecasts. A comparison of the performances of the hybrid technique with conventional linear regression and artificial neural network models has also been reported. Initially, three single-stage models were designed, namely the generalized regression neural network, feedforward neural network and multiple linear regression. Subsequently, a hybrid-modeling approach was adopted by applying stepwise regression to select input variables of greater importance. These variables were then fed to the single-stage models resulting in three hybrid models. They were then validated by comparing the forecasts of the models with measured dataset from an operational photovoltaic system. The accuracy of the each model was evaluated based on the correlation coefficient, mean absolute error, mean bias error and root mean square error values. Simulation results revealed that the hybrid models perform better than their corresponding single-stage models. Stepwise regression-feedforward neural network hybrid model outperformed the other models with root mean square error, mean absolute error, mean bias error and correlation coefficient values of 2.74, 2.09, 0.01 and 0.932 respectively. The simplified network architecture of the hybrid schemes suggests that they are promising photovoltaic output prediction tools, particularly in locations where few meteorological parameters are monitored.