(19)中华 人民共和国 国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202111614636.1
(22)申请日 2021.12.27
(71)申请人 同济大学
地址 200092 上海市杨 浦区四平路1239号
(72)发明人 王中杰 余杨
(74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限
公司 312 25
代理人 翁惠瑜
(51)Int.Cl.
G06N 3/04(2006.01)
G06K 9/62(2022.01)
G06Q 50/06(2012.01)
H02J 3/00(2006.01)
(54)发明名称
基于多模 型融合的居民用电负荷预测方法、
介质及设备
(57)摘要
本发明涉及一种基于多模型融合的居民用
电负荷预测方法、 介质及设备, 预测方法包括以
下步骤: 构建多个用于居民用电量预测的预测模
型, 获取居民用电量数据xi,i=1,2,...,t ‑1, 作
为训练集, 利用训练集分别训练每个预测模型;
各预测模型基于居民用电量数据xi,i=1 ,
2,...,t‑1预测获得t时刻的预测用电量, 该t时
刻具有已知的真实用电量, 基于预测用电量和真
实用电量计算各预测模型相应的相对误差; 基于
各预测模型的相对误差计算各预测模型的置信
因子; 各预测模型基于居民用电量数据xi,i=1,
2,...,t预测获得t+1时刻的居民用电量预测结
果; 基于各预测模型的置信因子和居民用电量预
测结果进行融合处理, 获得t+1时刻的最终预测
结果。 与现有 技术相比, 本发明具有适用范围广、
预测精度高等优点。
权利要求书2页 说明书4页 附图2页
CN 114372558 A
2022.04.19
CN 114372558 A
1.一种基于多模型融合的居民用电负荷预测方法, 其特 征在于, 包括以下步骤:
构建多个用于居民用电量预测的预测模型, 获取居民用电量数据xi,i=1,2,...,t ‑1,
作为训练集, 利用所述训练集分别训练每 个预测模型;
各所述预测模型基于居民用电量数据xi,i=1,2,...,t ‑1预测获得t时刻的预测用电
量, 该t时刻具有已知的真实用电量, 基于所述预测用电量和真实用电量计算各预测模型相
应的相对误差rej(t), j=1,2,. ..,n, n为预测模型总数;
基于各预测模型的所述相对误差计算各 预测模型的置信因子αj(t);
各所述预测模型基于居民用电量数据xi,i=1,2,...,t预测获得t+1时刻的居民用电量
预测结果prej(t+1);
基于各预测模型的所述置信因子αj(t)和居民用电量预测结果prej(t+1)进行融合处
理, 获得t+1时刻的最终预测结果fusi on(t+1)。
2.根据权利要求1所述的基于多模型融合的居民用电负荷预测方法, 其特征在于, 所述
预测模型包括灰度预测模型、 高斯过程回归 模型、 长短期记 忆网络模型中的多个。
3.根据权利要求1所述的基于多模型融合的居民用电负荷预测方法, 其特征在于, 所述
相对误差rej(t)的计算公式为:
rej(t)=(true_val(t) ‑prej(t))/(true_val(t) )
式中, true_val(t)为t时刻的真实用电量, prej(t)为第j个预测模型的t时刻的预测用
电量。
4.根据权利要求1所述的基于多模型融合的居民用电负荷预测方法, 其特征在于, 所述
置信因子αj(t)的计算公式为:
5.根据权利要求1所述的基于多模型融合的居民用电负荷预测方法, 其特征在于, 所述
融合处理具体为:
判断各相对误差rej(t)与0的关系, 若所有相对误差均存在rej(t)>=0, 则fusion(t+
1)=max(prej(t+1)), max( ·)表示取最大值; 若所有相对误差均存在rej(t)<0, 则fusion
(t+1)=mi n(prej(t+1)), min(·)表示取最小值; 否则,
6.根据权利要求1所述的基于多模型融合的居民用电负荷预测方法, 其特征在于, 所述
预测模型包括高斯过程回归 模型, 所述预测方法还 包括:
基于所述高斯过程回归 模型计算t+1时刻的居民用电量预测结果的置信区间。
7.根据权利要求1所述的基于多模型融合的居民用电负荷预测方法, 其特征在于, 以相
对误差的绝对平均值指标判定该预测方法的可靠性, 进而反馈调整各所述预测模型的权
值。
8.一种计算机可读存储介质, 其特征在于, 包括供电子设备的一个或多个处理器执行
的一个或多个程序, 所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1 ‑7任一所述居民用电
负荷预测方法的指令 。
9.一种电子设备, 其特 征在于, 包括:权 利 要 求 书 1/2 页
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2一个或多个处 理器;
存储器; 和
被存储在存储器中的一个或多个程序, 所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求
1‑7任一所述居民用电负荷预测方法的指令 。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 基于多模型融合的居民用电负荷预测方法、介质及设备
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