TR
EN
Geliştirilmiş EEMD-EWT Tabanlı Yapay Sinir Ağı Modeli Kullanarak Çok Adımlı Rüzgar Hızı Tahmini
Öz
Rüzgar hızı tahminlemesi rüzgar güç dönüşüm sistemleri için oldukça önemlidir. Bu çalışmada kısa vadeli rüzgar hızı tahminlemesi için hibrit bir ayrıklaştırma yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntemde Toplu ampirik mod ayrıştırma (Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD) ve Ampirik dalgacık dönüşümü (Emprical wavelet transform, EWT) birlikte kullanılmıştır. İlk defa kullanılan bu kombinasyon sonucunda elde edilen ayrıklaştırılmış rüzgar hızı sinyalleri kısmi otokorelasyon fonksiyonu (Partial autocorrelation function, PACF) ile öznitelik çıkarma işlemine tabi tutulmuştur. Elde edilen öznitelikler, geri beslemeli sinir ağına (Back propagation neural networks, BPNN) uygulanmak suretiyle çok adımlı rüzgar hız tahminleme işlemi gerçekleştirilmiştir. Önerilen modelin birbirinden bağımsız teknikler kullanılarak yapılan tekil ayrıklaştırmaya göre çok daha doğru ve güvenilir sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Çalışmada kullanılan veriler Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi Taşlıçiftlik Kampüsü içerisinde kurulan ölçüm istasyonundan toplanmıştır. Önerilen hibrit model, yüksek hassasiyetli rüzgar hızı tahminleri için güvenilir, güçlü ve etkili olduğu kadar veri madenciliği uygulamalarında da kolaylıkla kullanılabilir. Tahmin performansının genel tahmin doğruluğu yaygın olarak kullanılan üç genel hata değerlendirme endeksi olan determinasyon katsayısı (determination coefficient (R2), ortalama mutlak yüzde hata (mean absolute percent error (MAPE) ve ortalama karekök hata (root mean square error (RMSE)) ile gerçekleştirildi.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Aghajani, A., Kazemzadeh, R., & Ebrahimi, A. (2016). A novel hybrid approach for predicting wind farm power production based on wavelet transform, hybrid neural networks and imperialist competitive algorithm. Energy Conversion and Management, 121, 232-240.
- Cadenas, E., & Rivera, W. (2009). Short term wind speed forecasting in La Venta, Oaxaca, México, using artificial neural networks. Renewable Energy, 34(1), 274-278.
- Emeksiz, C., & Demir, G. (2018). An investigation of the effect of meteorological parameters on wind speed estimation using bagging algorithm. International Journal of Intelligent Systems and Applications in Engineering, 6(4), 311-321.
- Gilles, J. (2013). Empirical wavelet transform. IEEE transactions on signal processing, 61(16), 3999-4010.
- Guo, Z., Zhao, W., Lu, H., & Wang, J. (2012). Multi-step forecasting for wind speed using a modified EMD-based artificial neural network model. Renewable Energy, 37(1), 241-249.
- He, Q., Wang, J., & Lu, H. (2018). A hybrid system for short-term wind speed forecasting. Applied Energy, 226, 756-771.
- Hu, J., Wang, J., & Ma, K. (2015). A hybrid technique for short-term wind speed prediction. Energy, 81, 563-574. Huang, N. E., Shen, Z., Long, S. R., Wu, M. C., Shih, H. H., Zheng, Q., Yen, N. C., Tung, C. C., & Liu, H. H. (1998). The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis. Proceedings of the Royal Society of London. Series A: mathematical, physical and engineering sciences, 454(1971), 903-995.
- Jiang, P., & Li, C. (2018). Research and application of an innovative combined model based on a modified optimization algorithm for wind speed forecasting. Measurement, 124, 395-412.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Konferans Bildirisi
Yayımlanma Tarihi
31 Temmuz 2021
Gönderilme Tarihi
6 Haziran 2021
Kabul Tarihi
25 Haziran 2021
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2021 Sayı: 26
APA
Emeksiz, C., & Tan, M. (2021). Geliştirilmiş EEMD-EWT Tabanlı Yapay Sinir Ağı Modeli Kullanarak Çok Adımlı Rüzgar Hızı Tahmini. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 26, 165-173. https://doi.org/10.31590/ejosat.948661
Cited By
Türkiye’nin Rüzgar Enerji Potansiyelinin Sayısal Hava Tahmin Sistemi ile Simülasyonu ve Analizi
European Journal of Science and Technology
https://doi.org/10.31590/ejosat.1191826Average Wind Speed Prediction in Giresun-Kümbet Plateau Region with Artificial Neural Networks
Balkan Journal of Electrical and Computer Engineering
https://doi.org/10.17694/bajece.1515244Deprem Şiddet Tahmini İçin Derin Öğrenme Yöntemlerinin Karşılaştırılması ve Model Önerisi
Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering
https://doi.org/10.35414/akufemubid.1511843