MLFGCN:通过图表关注时间卷积网络进行短期住宅负载预测
Ding Feng1,2, Dengao Li1,3,4, Yu Zhou1,3,4
1College of Computer Science and Technology (College of Data Science), Taiyuan University of Technology, Taiyuan, China.
Frontiers in neurorobotics
|October 8, 2024
概括
本研究引入了一种新的多级特征融合模型 (MLFGCN),用于准确的短期住宅负载预测. 该MLFGCN模型通过在没有外部数据的情况下捕获复杂的负载模式来增强预测,优于现有方法.
科学领域:
- 能源系统 能源系统
- 人工智能的人工智能
- 数据科学数据科学数据科学
背景情况:
- 由于固有的波动和个体变化,住宅负载预测是复杂的.
- 当前的模型通常依赖于外部因素,如气候,增加计算负载和不确定性.
- 需要准确的预测模型,尽量减少对外部数据的依赖.
研究的目的:
- 提出一个新的多级特征融合模型 (MLFGCN) 进行增强的短期住宅负载预测.
- 在没有外部信息的情况下开发一个捕捉长期依赖关系和系列间相关性的模型.
- 与现有方法相比,提高预测准确度和减少计算负担.
主要方法:
- 利用带有门机制的时间卷积网络 (TCN) 来学习负载系列中的长期依赖关系.
- 设计了两个图表注意的卷积模块,以捕捉负载数据中的多层依赖关系.
- 实现了信息融合层,以整合不同模块的输出,以便最终预测.
主要成果:
- MLFGCN模型在两个真实世界数据集上表现出卓越的性能.
- 实现了0.25的平均绝对误差 (MAE),7.58%的平均绝对百分比误差 (MAPE) 和0.50的根平均平方误差 (RMSE).
- 在预测准确度方面显著超过基线模型.
结论:
- MLFGCN算法显著提高了短期住宅负载预测的准确性.
- 该模型通过高质量的特征重建,全面的图形构建和时空特征捕获而脱而出.
- MLFGCN为准确的负载预测提供了强大的解决方案,无需外部数据依赖.


