【KELM回歸預(yù)測(cè)】基于白鯨算法優(yōu)化變分模態(tài)分解結(jié)合核極限學(xué)習(xí)機(jī)BWO-VMD-KELM實(shí)現(xiàn)光伏
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智能優(yōu)化算法?? ? ??神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)?? ? ??雷達(dá)通信?? ? ?無(wú)線傳感器?? ? ? ?電力系統(tǒng)
信號(hào)處理?? ? ? ? ? ? ?圖像處理?? ? ? ? ? ? ??路徑規(guī)劃?? ? ??元胞自動(dòng)機(jī)?? ? ? ?無(wú)人機(jī)
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在當(dāng)今世界,光伏發(fā)電作為一種清潔、可再生的能源技術(shù),正逐漸成為重要的能源供應(yīng)方式。然而,由于光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性和可變性,精確預(yù)測(cè)光伏發(fā)電功率對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度和能源管理至關(guān)重要。因此,開(kāi)發(fā)高效準(zhǔn)確的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)算法成為研究的熱點(diǎn)。
本文將介紹一種基于白鯨算法優(yōu)化變分模態(tài)分解(BWO-VMD)結(jié)合核極限學(xué)習(xí)機(jī)(KELM)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)算法步驟。該算法通過(guò)結(jié)合變分模態(tài)分解和核極限學(xué)習(xí)機(jī),能夠提高預(yù)測(cè)精度和算法效率。
首先,我們需要了解變分模態(tài)分解(VMD)的原理。VMD是一種用于信號(hào)分解和模態(tài)分析的方法,能夠?qū)⒃夹盘?hào)分解為多個(gè)局部頻帶成分。VMD通過(guò)優(yōu)化問(wèn)題的方式,將信號(hào)分解為一系列窄帶子信號(hào),每個(gè)子信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)模態(tài)函數(shù)。這些模態(tài)函數(shù)具有不同的頻率和幅值,能夠更好地描述原始信號(hào)的特征。
接下來(lái),我們介紹白鯨算法(BWO)的基本原理。白鯨算法是一種基于自然界白鯨行為的優(yōu)化算法,模擬了白鯨覓食、交配和逃避捕食的行為。該算法通過(guò)迭代更新種群的位置和速度,以尋找最優(yōu)解。在本文中,我們將使用白鯨算法來(lái)優(yōu)化變分模態(tài)分解的參數(shù),以獲得更好的分解結(jié)果。
核極限學(xué)習(xí)機(jī)(KELM)是一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,具有快速訓(xùn)練和良好的泛化能力。KELM通過(guò)隨機(jī)生成輸入權(quán)重和偏置,通過(guò)最小二乘法求解輸出權(quán)重,從而實(shí)現(xiàn)快速的預(yù)測(cè)過(guò)程。在本文中,我們將使用KELM作為光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)的模型。
接下來(lái),我們將詳細(xì)介紹BWO-VMD-KELM算法的步驟。首先,我們通過(guò)白鯨算法優(yōu)化VMD的參數(shù),包括分解層數(shù)和正則化參數(shù)。然后,將優(yōu)化得到的參數(shù)應(yīng)用于VMD,將原始光伏發(fā)電功率信號(hào)分解為多個(gè)模態(tài)函數(shù)。接下來(lái),我們將提取每個(gè)模態(tài)函數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征作為輸入特征,并將光伏發(fā)電功率作為輸出標(biāo)簽,構(gòu)建KELM模型。最后,我們使用訓(xùn)練好的KELM模型對(duì)未來(lái)的光伏發(fā)電功率進(jìn)行預(yù)測(cè)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,BWO-VMD-KELM算法在光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)方面具有較高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)算法相比,該算法能夠更好地捕捉光伏發(fā)電功率的非線性特征,并提高預(yù)測(cè)精度。此外,該算法具有較快的訓(xùn)練速度和較低的計(jì)算復(fù)雜度,適用于實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和大規(guī)模應(yīng)用。
綜上所述,基于白鯨算法優(yōu)化變分模態(tài)分解結(jié)合核極限學(xué)習(xí)機(jī)的光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)算法具有很大的潛力。通過(guò)優(yōu)化分解參數(shù)和建立高效的預(yù)測(cè)模型,該算法能夠提高光伏發(fā)電功率的預(yù)測(cè)精度和算法效率,為光伏發(fā)電的可靠性和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。希望本文能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供參考,推動(dòng)光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)算法的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。
?? 部分代碼
%% ?清空環(huán)境變量
warning off ? ? ? ? ? ? % 關(guān)閉報(bào)警信息
close all ? ? ? ? ? ? ? % 關(guān)閉開(kāi)啟的圖窗
clear ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 清空變量
clc ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 清空命令行
%% ?導(dǎo)入數(shù)據(jù)
res = xlsread('數(shù)據(jù)集.xlsx');
%% ?劃分訓(xùn)練集和測(cè)試集
temp = randperm(357);
P_train = res(temp(1: 240), 1: 12)';
T_train = res(temp(1: 240), 13)';
M = size(P_train, 2);
P_test = res(temp(241: end), 1: 12)';
T_test = res(temp(241: end), 13)';
N = size(P_test, 2);
%% ?數(shù)據(jù)歸一化
[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);
p_test ?= mapminmax('apply', P_test, ps_input);
t_train = ind2vec(T_train);
t_test ?= ind2vec(T_test );
?? 運(yùn)行結(jié)果





?? 參考文獻(xiàn)
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