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期刊號(hào): CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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基于CEEMDAN-LSTM-CNN網(wǎng)絡(luò)的短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)

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基于CEEMDAN-LSTM-CNN網(wǎng)絡(luò)的短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)

簡(jiǎn)定輝,李萍,黃宇航,梁志洋
(寧夏大學(xué) 物理與電子電氣工程學(xué)院,寧夏 銀川 750021)
 
    摘 要:短期電力負(fù)荷隨機(jī)性和波動(dòng)性較強(qiáng),傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法難以掌握短期負(fù)荷變化的規(guī)律。為提高短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)精度,提出一種融合自適應(yīng)噪聲完備集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解 (CEEMDAN)、長(zhǎng)短時(shí)記憶 (LSTM) 網(wǎng)絡(luò)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (CNN) 的短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)方法。從數(shù)據(jù)集中提取原始負(fù)荷序列,利用 CEEMDAN 將其分解為多個(gè)固有模式函數(shù) (IMF),降低其非穩(wěn)定性;采用 LSTM 網(wǎng)絡(luò)分析各分量時(shí)序特征,獲得多個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果;將各預(yù)測(cè)結(jié)果疊加后通過(guò) CNN 和全連接層分別進(jìn)行特征提取和數(shù)據(jù)特征學(xué)習(xí),獲得最終負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果。將所提方法分別與基準(zhǔn)模型及其他文獻(xiàn)方法通過(guò)實(shí)際算例進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明,所提方法能夠準(zhǔn)確掌握負(fù)荷變化的規(guī)律,且在一天負(fù)荷預(yù)測(cè)問(wèn)題中精度達(dá)到97.32%。
    關(guān)鍵詞: 電力負(fù)荷預(yù)測(cè);自適應(yīng)噪聲完備集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解;長(zhǎng)短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò);卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);皮爾遜相關(guān)系數(shù)
    中圖分類號(hào):TM715     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A     文章編號(hào):1007-3175(2023)06-0001-06
 
Short-Term Power Load Forecasting Based on
CEEMDAN-LSTM-CNN Network
 
JIAN Ding-hui, LI Ping, HUANG Yu-hang, LIANG Zhi-yang
(School of Physics and Electronic-Electrical Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021, China)
 
    Abstract: The randomness and fluctuation of short-term power load are strong, which makes the traditional power load forecasting method difficult to grasp the rule of short-term load variation. In order to increase the accuracy of short-term power load forecasting, the paper puts forward a new short-term power load forecasting method with the combination of Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise(CEEMDAN), Long Short-Term Memory(LSTM) network and Convolutional Neural Network(CNN). It first extracts original load series from dataset and uses CEEMDAN to decompose them into several Intrinsic Mode Functions(IMF), decreasing their non-stability.Then, LSTM network is adopted to analyze quantified time series characteristics to achieve several forecasting results. Thirdly, after superimposing these forecasting results, CNN and the fully connected layer are used to extract features and learn date features respectively to obtain the final power load forecasting results. The proposed method is compared with the benchmark model and other literature methods by practical examples. The results show that it can accurately grasp the rule of load variation, and the accuracy of the daily load prediction problems reaches 97.32%.
    Key words: power load forecasting; CEEMDAN; LSTM; CNN; Pearson correlation coefficient
 
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