多元回归预测 | Matlab 基于卷积神经网络-长短时记忆网络(CNN-LSTM)的数据回归预测

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⛄ 内容介绍

随着可再生能源的快速发展,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,正在成为全球能源转型的重要组成部分。然而,由于风力发电的不稳定性和不可控性,准确预测风电功率对于电力系统的稳定运行和电力市场的合理调度至关重要。因此,研究如何有效预测风电功率成为了一个热门的课题。

近年来,深度学习技术在各个领域都取得了显著的成果,其中卷积神经网络(CNN)和长短记忆网络(LSTM)被广泛应用于时间序列数据的建模和预测。CNN适用于提取时间序列数据中的空间特征,而LSTM则能够捕捉时间序列数据中的长期依赖关系。因此,结合CNN和LSTM可以充分利用时间序列数据中的空间和时间信息,提高风电功率预测的准确性。

在风电功率预测中,通常会涉及多个输入变量,如风速、风向、温度等。这些输入变量之间存在复杂的关系,需要通过合适的模型来进行建模和预测。通过使用CNN-LSTM模型,我们可以将多个输入变量作为模型的输入,并通过卷积层和LSTM层来提取和学习输入变量之间的特征和关系。最后,通过全连接层将学习到的特征映射到输出层,实现对风电功率的回归预测。

在实际应用中,我们可以使用历史风电功率数据和对应的多个输入变量数据作为训练集,通过CNN-LSTM模型进行训练。在训练过程中,我们可以使用适当的损失函数,如均方误差(MSE),来衡量预测值和真实值之间的差异,并通过优化算法,如随机梯度下降(SGD),来调整模型参数,使预测结果逐渐接近真实值。在模型训练完成后,我们可以使用测试集来评估模型的性能,并对未来的风电功率进行预测。

通过基于卷积神经网络结合长短记忆网络CNN-LSTM实现风电功率多输入单输出回归预测,我们可以充分利用时间序列数据中的空间和时间信息,提高风电功率预测的准确性。这种方法不仅可以帮助电力系统实现稳定运行和电力市场的合理调度,还可以为可再生能源的开发和利用提供重要的决策依据。未来,我们可以进一步研究和改进这种方法,以适应不同的风电场景和需求,推动风电行业的发展和进步。

总结起来,基于卷积神经网络结合长短记忆网络CNN-LSTM实现风电功率多输入单输出回归预测是一种有效的方法。通过充分利用时间序列数据中的空间和时间信息,我们可以提高风电功率预测的准确性,为电力系统的稳定运行和电力市场的合理调度提供有力支持。这一方法的应用前景广阔,将为可再生能源的发展和利用带来重要的推动作用。

核心代码

%% Bounded Time-History API Example:% The following single Frontend API can be called from the% command-line directly.% Only, ensure you call the path fix firstsu; % path fix%% Front-end for viewing the finite bounds of the %% available COVID-19 data time history of a country-codeccode = "WD";dTime = time_histbnds(ccode);% the output, dTime is a struture holding: % the begin date and last date of the logged datafprintf("Min Date:%s\n",dTime.begin);fprintf("Max Date:%s\n",dTime.end);

⛄ 运行结果


⛄ 参考文献

[1] 姚越,刘达.基于注意力机制的卷积神经网络-长短期记忆网络的短期风电功率预测[J].现代电力, 2022(002):039.

[2] 金宁,皮茂正,严珂.基于WCNN-ALSTM的太阳辐照度时间序列的预测方法:CN202011509734.4[P].CN112434891A[2023-08-23].

[3] 李卓,叶林,戴斌华,等.基于IDSCNN-AM-LSTM组合神经网络超短期风电功率预测方法[J].高电压技术, 2022(6):2117-2127.

[4] 刘旭东,王洪烨,叶强,等.一种基于多通道卷积神经网络和时间卷积网络的短期风电功率预测方法:CN202011208966.6[P].CN112365040A[2023-08-23].

[5] 丁维.基于时间卷积神经网络的风电功率短期预测研究[J].[2023-08-23].

[6] 景惠甜,韩丽,高志宇.基于卷积神经网络特征提取的风电功率爬坡预测[J].电力系统自动化, 2021, 45(4):8.DOI:10.7500/AEPS20200227005.


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交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长

9 雷达方面

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