針對(duì)輸入數(shù)據(jù)特征多時(shí)負(fù)荷預(yù)測模型精度提升難的問題,文章提出一種并行多模型融合的混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)超短期負(fù)荷預(yù)測方法。將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（convolutional neural network,CNN）與門控循環(huán)單元神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（gated recurrent unit neural network,GRU-NN）并行,分別提取局部特征與時(shí)序特征,將2個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸出拼接并輸入深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（deep neural network,DNN）,由DNN進(jìn)行超短期負(fù)荷預(yù)測。最后應(yīng)用負(fù)荷與溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明相比于GRUNN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、長短期記憶（long short term memory,LSTM）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、串行CNN-LSTM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與串行CNN-GRU網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),所提方法具有更好的預(yù)測性能。 

【文章來源】：電力建設(shè). 2020,41(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

并行多模型融合混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

圖6對(duì)比了單一、并行結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測曲線與實(shí)際曲線。由圖6可知，單一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的GRU-NN與LSTM在當(dāng)日19:00—23:00的預(yù)測負(fù)荷值偏離實(shí)際值嚴(yán)重，而并行結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)在獲得時(shí)序特征的基礎(chǔ)上由CNN提取了局部特征，使得網(wǎng)絡(luò)對(duì)于數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的挖掘。與串行CNN-LSTM和串行CNN-GRU模型相比，由于串行模型在特征提取上僅有一組向量輸出，所提取的特征為局部特征中的時(shí)序特征，隱含的信息少于并行模型中局部特征與時(shí)序特征的組合，可得所提模型MAPE降低了23.7%與34.8%,RMSE下降284.453和418.864 MW，降低了17.1%和23.2%。所提模型將CNN結(jié)構(gòu)與GRU結(jié)構(gòu)并行，由2種結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)特征進(jìn)行提取，實(shí)現(xiàn)了精度更高的負(fù)荷預(yù)測。表5為2018年某日實(shí)際負(fù)荷值和并行多模型融合的混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與其他傳統(tǒng)模型預(yù)測結(jié)果的對(duì)比匯總，圖7為所有模型預(yù)測結(jié)果的對(duì)比折線圖。

GRU基本結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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