Page 72 - 2022年第53卷第8期
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6和表 7所示。从表格中可以分析得出:SWLSTM 模型在 4个数据集上的确定性预报指标和概率预报
              指标是 8个对比模型中最优的,说明 SWLSTM在 4个数据集上的确定性预报精度最高、概率预报综合
              性能是最好的,验证了本研究提出预报框架在时间序列变量预报上的优势。
                                  表 5 SWLSTM模型在 4个数据集最优特征组合上的前三最优超参数

                数据集        R 2    小批次大小 T       dropout比例 dr  隐藏层节点数 n h       隐藏层数 N h       正则化比例 λ
                          0.938       64         2.755 × 10 - 4     8              2           1.017 × 10 - 4
                官地径流
                          0.936       16         4.939 × 10 - 4    64              1           2.423 × 10 - 4
                数据集
                          0.915       32         1.501 × 10 - 4    16              3           1.967 × 10 - 4
                          0.911       8          3.495 × 10 - 4    32              2           6.086 × 10 - 4
                W1风速
                          0.910       8          7.520 × 10 - 4    32              3           1.737 × 10 - 4
                数据集
                          0.909       32         1.912 × 10 - 4    32              3           2.495 × 10 - 4
                          0.970       8          2.772 × 10 - 4    64              1           1.860 × 10 - 4
                S1光伏
                          0.969       16         1.393 × 10 - 4    64              1           1.427 × 10 - 4
                数据集
                          0.967       8          1.199 × 10 - 4    32              2           8.481 × 10 - 4
                          0.933       32         1.573 × 10 - 4     8              2           1.829 × 10 - 4
                四川负荷
                          0.928        8         1.969 × 10 - 4    16              3           3.524 × 10 - 4
                数据集
                          0.927       32         1.399 × 10 - 4    32              2           2.428 × 10 - 4


                                         表 6 不同模型在 4个数据集上的确定性预报指标
                  指标          官地径流数据集             W1风速数据集             S1光伏数据集             四川负荷数据集
                                                                                  2
                                         3
                  模型        R 2   RMSE?(m ?s)   R 2    RMSE?(m?s)   R 2   RMSE?(W?m )   R 2     RMSE?MW
                 SWLSTM    0.938     252.409   0.911     0.625     0.970     41.704    0.933     461.050
                  LSTM     0.932     263.140   0.908     0.637     0.947     55.945    0.925     487.531
                  GRU      0.936     256.201   0.905     0.646     0.969     42.906    0.924     491.282
                  CNN      0.918     289.736   0.894     0.682     0.967     43.692    0.932     462.422
                  ANN      0.918     290.514   0.906     0.644     0.970     41.972    0.927     479.433
                  SVR      0.833     414.018   0.897     0.675     0.969     42.718    0.933     462.065
                  GPR      0.909     304.400   0.724     1.102     0.952     53.100    0.900     563.781
                  XGB      0.888     338.105   0.824     0.880     0.952     53.249    0.932     463.596


              4.5 验证结果展示 SWLSTM- GPR预报模型在 4个数据集上的验证结果如图 8所示,图中蓝色的预
              测值曲线紧贴红色的真实值曲线,说明确定性预测精度较高;红色的真实值曲线绝大部分均位于灰色
              的 90%预测区间内,对于验证集中未出现在灰色区间中的样本点采用绿色点标出,同时灰色预测区间
              宽度没有过大,说明预测的区间整体较合适,能为预报、调度决策人员提供较准确的参考信息。本研
              究提出的预测框架为单步预测框架,图 8中验证结果呈现出 “序列” 的感觉是因为验证集本身有多个
              时序样本而不是完成的多步预测。
                  SWLSTM- GPR模型在 4个数据集上典型时段的概率验证结果如图 9所示,图中蓝色的概率密度函
              数(PDF)线都比较饱满,曲线形状没有过高过低、也没有过宽过窄,说明 SWLSTM- GPR获取的 PDF
              比较合适。图中有些时段的真实值靠近 PDF均值线,有些则离均值线较远,正好说明概率预报结果是
              可靠的。如果真实值都远离均值线或都位于均值线上,则概率预报结果是不可信的。




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