本技術(shù)涉及用電量預(yù)測的,具體而言,涉及一種用電量預(yù)測方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、為了提升發(fā)電、輸電和配電能力,確保供電充足和穩(wěn)定,對未來的用電量做出預(yù)測具有非常重要的意義。目前的用電量預(yù)測任務(wù)和方法中,許多研究都集中在利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,例如長短期記憶網(wǎng)絡(luò)(lstm)、反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(bpnn)以及線性與非線性的混合模型,這些非線性的模型能夠自動學習序列的特征和非線性趨勢。
2、但是,現(xiàn)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在進行未來數(shù)據(jù)的單步預(yù)測時,需要足夠多的訓練數(shù)據(jù)去優(yōu)化參數(shù),并且在訓練過程中,需要更多的計算資源和時間,而現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測結(jié)果由于模型具有復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及參數(shù),導(dǎo)致預(yù)測的用電量結(jié)果具有較差的解釋性。
3、因此,為了解決現(xiàn)有的用電量預(yù)測方法在構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時因為其復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)導(dǎo)致訓練時需要花費更多的計算資源和時間以及預(yù)測結(jié)果解釋性較差的技術(shù)問題,亟需一種用電量預(yù)測方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于提供一種用電量預(yù)測方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì),通過將二階差分處理后的近期用電數(shù)據(jù)輸入至利用最小二乘法、模型滯后階數(shù)和殘差方差圖構(gòu)建的用電量預(yù)測模型,得到預(yù)測用電量數(shù)據(jù),解決現(xiàn)有的用電量預(yù)測方法在構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時因為其復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)導(dǎo)致訓練時需要花費更多的計算資源和時間以及預(yù)測結(jié)果解釋性較差的問題,能夠通過模型滯后階數(shù)快速確定模型的權(quán)重系數(shù),節(jié)省了大量的計算資源和時間,提高了用電量的預(yù)測效率。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種用電量預(yù)測方法,包括:
3、獲取待測用電系統(tǒng)的歷史用電量數(shù)據(jù);
4、采用差分法,對所述歷史用電量數(shù)據(jù)進行二階差分處理,得到差分處理數(shù)據(jù);
5、利用最小二乘法、模型滯后階數(shù)和殘差方差圖,根據(jù)所述差分處理數(shù)據(jù),構(gòu)建ar模型,得到用電量預(yù)測模型;
6、獲取所述待測用電系統(tǒng)的近期用電數(shù)據(jù),并將二階差分處理后的近期用電數(shù)據(jù)輸入至所述用電量預(yù)測模型,得到所述待測用電系統(tǒng)在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的預(yù)測用電量數(shù)據(jù)。
7、本技術(shù)提供的用電量預(yù)測方法可以實現(xiàn)對用電量進行預(yù)測,通過將二階差分處理后的近期用電數(shù)據(jù)輸入至利用最小二乘法、模型滯后階數(shù)和殘差方差圖構(gòu)建的用電量預(yù)測模型,得到預(yù)測用電量數(shù)據(jù),解決現(xiàn)有的用電量預(yù)測方法在構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時因為其復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)導(dǎo)致訓練時需要花費更多的計算資源和時間以及預(yù)測結(jié)果解釋性較差的問題,能夠通過模型滯后階數(shù)快速確定模型的權(quán)重系數(shù),節(jié)省了大量的計算資源和時間,提高了用電量的預(yù)測效率。
8、可選地,采用差分法,對所述歷史用電量數(shù)據(jù)進行二階差分處理,得到差分處理數(shù)據(jù),包括:
9、對所述歷史用電量數(shù)據(jù)進行差分操作,得到所述歷史用電量數(shù)據(jù)的初級差分處理數(shù)據(jù);
10、對所述初級差分處理數(shù)據(jù)進行差分操作,得到差分處理數(shù)據(jù)。
11、可選地,利用最小二乘法、模型滯后階數(shù)和殘差方差圖,根據(jù)所述差分處理數(shù)據(jù),構(gòu)建ar模型,得到用電量預(yù)測模型,包括:
12、利用最小二乘法、模型滯后階數(shù)和殘差方差圖,構(gòu)建ar模型,得到初步的用電量預(yù)測模型;
13、根據(jù)所述差分處理數(shù)據(jù),對所述初步的用電量預(yù)測模型進行訓練和驗證,得到用電量預(yù)測模型。
14、本技術(shù)提供的用電量預(yù)測方法可以實現(xiàn)對用電量進行預(yù)測,通過最小二乘法和模型滯后階數(shù),構(gòu)建ar模型,并根據(jù)差分處理數(shù)據(jù),訓練和驗證ar模型,得到用電量預(yù)測模型,通過用電量預(yù)測模型對用電量進行預(yù)測,有利于提高用電量的預(yù)測效率。
15、可選地,利用最小二乘法、模型滯后階數(shù)和殘差方差圖,構(gòu)建ar模型,得到初步的用電量預(yù)測模型,包括:
16、構(gòu)建ar模型;
17、通過所述ar模型的自相關(guān)系數(shù)和偏自相關(guān)系數(shù),計算得到所述ar模型的偏自相關(guān)函數(shù)圖和不同階數(shù)的殘差方差圖,用以確定所述ar模型的模型滯后階數(shù);
18、利用最小二乘法,根據(jù)所述模型滯后階數(shù),求解所述ar模型的權(quán)重系數(shù),并使用所述權(quán)重系數(shù),對所述ar模型進行優(yōu)化,得到所述初步的用電量預(yù)測模型。
19、本技術(shù)提供的用電量預(yù)測方法可以實現(xiàn)對用電量進行預(yù)測,通過ar模型的自相關(guān)系數(shù)和偏自相關(guān)系數(shù),計算得到偏自相關(guān)函數(shù)圖和不同階數(shù)的殘差方差圖,從而計算得到模型滯后階數(shù),利用最小二乘法、模型滯后階數(shù)和殘差方差圖求解得到ar模型的權(quán)重系數(shù),并使用權(quán)重系數(shù),對ar模型進行優(yōu)化,得到初步的用電量預(yù)測模型,在對初步的用電量預(yù)測模型進行訓練后,能夠準確預(yù)測用電量。
20、可選地,根據(jù)所述差分處理數(shù)據(jù),對所述初步的用電量預(yù)測模型進行訓練和驗證,得到用電量預(yù)測模型,包括:
21、基于所述差分處理數(shù)據(jù)中用于訓練的數(shù)據(jù),訓練所述初步的用電量預(yù)測模型,得到訓練后的初步的用電量預(yù)測模型;
22、根據(jù)所述差分處理數(shù)據(jù)中未用于訓練的數(shù)據(jù),驗證所述訓練后的初步的用電量預(yù)測模型,得到所述用電量預(yù)測模型。
23、可選地,基于所述差分處理數(shù)據(jù)中用于訓練的數(shù)據(jù),訓練所述初步的用電量預(yù)測模型,得到訓練后的初步的用電量預(yù)測模型,包括:
24、將所述差分處理數(shù)據(jù)中用于訓練的數(shù)據(jù)輸入至所述初步的用電量預(yù)測模型,得到對應(yīng)的預(yù)測輸出;
25、根據(jù)所述差分處理數(shù)據(jù)中用于訓練的數(shù)據(jù)的下一個時間點數(shù)據(jù)與所述對應(yīng)的預(yù)測輸出,確定訓練誤差;
26、基于所述訓練誤差,調(diào)整所述初步的用電量預(yù)測模型的參數(shù),得到最優(yōu)參數(shù),并利用最優(yōu)參數(shù),優(yōu)化所述初步的用電量預(yù)測模型,得到訓練后的初步的用電量預(yù)測模型。
27、可選地,將所述差分處理數(shù)據(jù)中用于訓練的數(shù)據(jù)輸入至所述初步的用電量預(yù)測模型之前,還包括:
28、初始化所述初步的用電量預(yù)測模型的參數(shù)。
29、第二方面,本技術(shù)提供了一種用電量預(yù)測裝置,包括:
30、獲取模塊,用于獲取待測用電系統(tǒng)的歷史用電量數(shù)據(jù);
31、差分模塊,用于采用差分法,對所述歷史用電量數(shù)據(jù)進行二階差分處理,得到差分處理數(shù)據(jù);
32、構(gòu)建模塊,用于利用最小二乘法、模型滯后階數(shù)和殘差方差圖,根據(jù)所述差分處理數(shù)據(jù),構(gòu)建ar模型,得到用電量預(yù)測模型;
33、預(yù)測模塊,用于獲取所述待測用電系統(tǒng)的近期用電數(shù)據(jù),并將二階差分處理后的近期用電數(shù)據(jù)輸入至所述用電量預(yù)測模型,得到所述待測用電系統(tǒng)在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的預(yù)測用電量數(shù)據(jù)。
34、該用電量預(yù)測裝置,通過將二階差分處理后的近期用電數(shù)據(jù)輸入至利用最小二乘法、模型滯后階數(shù)和殘差方差圖構(gòu)建的用電量預(yù)測模型,得到預(yù)測用電量數(shù)據(jù),解決現(xiàn)有的用電量預(yù)測方法在構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時因為其復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)導(dǎo)致訓練時需要花費更多的計算資源和時間以及預(yù)測結(jié)果解釋性較差的問題,能夠通過模型滯后階數(shù)快速確定模型的權(quán)重系數(shù),節(jié)省了大量的計算資源和時間,提高了用電量的預(yù)測效率。
35、第三方面,本技術(shù)提供了一種電子設(shè)備,包括處理器和存儲器,所述存儲器存儲有所述處理器可執(zhí)行的計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時,運行如前文所述用電量預(yù)測方法中的步驟。
36、第四方面,本技術(shù)提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時運行如前文所述用電量預(yù)測方法中的步驟。
37、有益效果:本技術(shù)提供的用電量預(yù)測方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì),通過將二階差分處理后的近期用電數(shù)據(jù)輸入至利用最小二乘法、模型滯后階數(shù)和殘差方差圖構(gòu)建的用電量預(yù)測模型,得到預(yù)測用電量數(shù)據(jù),解決現(xiàn)有的用電量預(yù)測方法在構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時因為其復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)導(dǎo)致訓練時需要花費更多的計算資源和時間以及預(yù)測結(jié)果解釋性較差的問題,能夠通過模型滯后階數(shù)快速確定模型的權(quán)重系數(shù),節(jié)省了大量的計算資源和時間,提高了用電量的預(yù)測效率。