基于BPNN-EMD-LSTM组合模型的城市短期燃气负荷预测

基于BPNN-EMD-LSTM组合模型的城市短期燃气负荷预测

论文摘要

城市短期燃气负荷具有高随机性和复杂性特征,利用单一的模型难以做出准确预测。以某城市民用类燃气日负荷为研究对象,在分析该市两年多燃气日负荷特征的基础上,建立了基于BP神经网络(BPNN)-经验模态分解(EMD)-长短期记忆(LSTM)神经网络的组合预测模型,对该市短期燃气日负荷进行了预测。首先通过BPNN模型学习温度、日期属性影响下燃气负荷的主要特征,增长趋势等次要特征则体现在BPNN模型预测产生的残差中;然后采用EMD算法分解残差得到有限个本征模函数(IMF),并利用LSTM模型学习各IMF分量的短期时序规律,将各IMF分量的预测值相加得到残差预测值;最后将两部分预测值代数相加得到最终的预测结果。实证结果表明:与单一的LSTM模型和BPNN-LSTM模型相比,该组合预测模型半月步长的平均绝对误差为3.4%,预测精度更高,是一种更为有效的城市短期燃气负荷预测方法。

论文目录

  • 1 数据来源与特征分析
  • 2 基于BPNN-EMD-LSTM的组合预测模型建立
  •   2.1 BP神经网络 (BPNN)
  •   2.2 经验模态分解 (EMD)
  •   2.3 长短期记忆 (LSTM) 神经网络
  • 3 基于BPNN-EMD-LSTM组合模型的城市短期燃气负荷预测流程
  • 4 实证分析
  •   4.1 输入变量的确定
  •   4.2 BPNN的练训与预测
  •   4.3 残差的EMD-LSTM时序预测
  •   4.4 预测结果分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈川,陈冬林,何李凯

    关键词: 短期燃气负荷,组合预测模型,神经网络,经验模态分解,长短期记忆神经网络

    来源: 安全与环境工程 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 武汉理工大学电子商务与智能服务研究中心

    基金: 国家自然科学基金项目(71601151)

    分类号: TU996

    DOI: 10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.2019.01.023

    页码: 149-154+169

    总页数: 7

    文件大小: 1991K

    下载量: 557

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