兵器装备工程学报

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稿件标题: VMD-Stacking集成学习的多特征变量短期负荷预测模型
稿件作者: 王士彬1,2,何鑫2,3,余成波2,3,张未2,3,陈佳2,3
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.02.028
科学编辑: 李彬 博士(华北电力大学 副教授)
栏目名称: 信息科学与控制工程
关键词: 短期电力负荷预测;变分模态分解;Stacking集成学习;多特征变量;轻量级梯度提升机;极限梯度提升机
文章摘要: 针对当前短期电力负荷预测结果准确度不够高的问题,提出一种由变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)和Stacking集成学习框架组合的多特征变量短期负荷预测模型。在预测前使用VMD算法将负荷数据分解,然后加入对模型重要性较高的特征变量,再建立由轻量级梯度提升机(light gradient boosting machine,LightGBM)与极限梯度提升机(extreme gradient boosting,XGBoost)融合的Stacking集成学习预测模型,并比较不同天气情况下对预测模型准确度的影响。经实际算例对比验证表明:多特征的VMDStacking集成学习预测模型的误差较小。采用VMD算法分解历史负荷序列,分解后子模态分量的周期性体现了出来,让模型预测波动性较大的负荷时更容易;温度、天气、农历和节假日情况等影响负荷变化的关键因素有被考虑到,模型的准确度得以提高;Stacking 集成学习模型对各算法取长补短,泛化能力增强,预测的准确度高于单一模型。
稿件基金: 重庆市自然科学基金面上项目(cstc2021jcyjmsxmX0251);重庆市教育委员会科学技术研究计划(KJQN202101115,KJQN202201157);重庆理工大学研究生教育高质量发展行动计划资助成果(gzlcx20232039,gzlcx20233120)
引用本文格式: 王士彬,何鑫,余成波,等.VMDStacking集成学习的多特征变量短期负荷预测模型[J].兵器装备工程学报,2024,45(2):218-224.
WANG Shibin, HE Xin, YU Chengbo, et al.Multifeature shortterm load forecasting based on VMDStacking ensemble learning[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(2):218-224.
刊期名称: 2024年02期
出版时间: 2024年2月
收稿日期: 2023年3月17日
修回日期: 2023年5月13日
录用日期: 2023年6月14日
上线时间: 2024年2月28日
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