基于改进深度信念网络的短期电力负荷预测方法
2021-10-28王剑锋王旭东于建成
王剑锋,郑 剑,王旭东,于建成
(国网天津市电力公司,天津 300010)
电力系统负荷的准确预测是实现高效管理的基础,为电力企业运行调度等业务的实施提供支撑[1]。由于电力数据日益复杂,数据量呈指数级增长。基于智能预测算法的负荷预测具有较高的稳定性和预测精度,还有较强的复杂映射、容错及泛化能力,广泛应用于电力负荷预测领域。科研工作者在负荷预测领域的研究获得诸多突破,支持向量机SVM(support vector machine)[2]、极限学习机ELM(extreme learning machine)[3]、随机森林 RF(random forest)[4]、长短期记忆LSTM(long short-term memory)网络[5]等预测算法被广泛应用逐渐完善。文献[6]提出使用支持向量机预测中期负荷,但在处理大量时间序列数据时速度较慢。文献[7]提出了基于ELM算法的类分布不平衡数据处理技术,依据训练样本的重要性分配样本权重系数。文献[8]提出利用反向传播BP(back propagation)网络进行逐项预测,最终输出为对应于预测模型的每个子数据输出的综合加权值。
在进行负荷预测时,通常有特征组合和预测模型两个影响因素,即输入和模型。上述文献多侧重于模型,通过构建高性能的预测模型,以提升负荷预测精度。然而由于模型很难捕捉到复杂数据之间的关系,需要引入预处理等技术提高预测性能[9]。深度信念网络DBN(deep belief network)及其变种广泛应用于图像识别、机器翻译和医学诊断等各个领域,有效地解决了分类、预测和决策问题。文献[10]提出一种基于双向递归神经网络Bi-RNN(bidirectional recurrent neural network)和DBN的混合模型,该模型采用无监督预训练和监督调整训练方法,在短期电力负荷预测中具有较高的精度。……
