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基于多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對電力系統(tǒng)中期負荷預(yù)測對比分析
湛江市技師學(xué)院 李太勝 2013/8/23 21:29:41
（接上頁）1 預(yù)測結(jié)果對比
月份 實際值 神經(jīng)元數(shù)31 神經(jīng)元數(shù)34 神經(jīng)元數(shù)37
預(yù)測值 誤差 相對誤差（%） 預(yù)測值 誤差 相對誤差（%） 預(yù)測值 誤差 相對誤差（%）
2006.1 37.28 34.79 2.4 6.6 37.08 0.19 0.5 35.17 2.1 5.6
2006.2 32 32.01 -0.01 0 32.29 -0.29 0.9 32 0 0
2006.3 37.29 34.77 2.5 6.7 33.2 4.08 10.9 34.21 3.07 8.2
2006.4 37.62 33.84 3.77 10 35.76 1.85 4.9 33.93 3.68 9.7
2006.5 40.87 37.52 3.34 8.1 36.36 4.5 11 37.37 3.49 8.5
2006.6 41.25 37.87 3.37 8.1 37.12 4.12 9.9 36.2 5.04 12.2
2006.7 40.18 37.49 2.68 6.6 36.6 3.57 8.9 37.02 3.15 7.8
2006.8 40.07 35.86 4.2 10.5 37.4 2.66 6.6 35.27 4.79 11.9
2006.9 32.65 33.29 -0.64 1.9 33.76 -1.11 3.4 32 0.65 1.9
2006.10 37.02 38.01 -0.99 2.6 37.48 -0.46 1.2 37.61 -0.59 1.6
2006.11 41.02 41 0.02 0 40.54 0.47 1.1 40.96 0.05 0.1
2006.12 40.32 40.85 -0.53 1.3 40.57 -0.25 0.6 40.99 -0.67 1.6
平均相對誤差（%） 5.2 4.99 5.75
由表可見，總體來說6月和8月的預(yù)測誤差比較大，而11月和12月的預(yù)測誤差較小。三種情況平均相對誤差相當接近,相應(yīng)得出結(jié)論就是當隱含層節(jié)點數(shù)為34個時BP網(wǎng)絡(luò)具有較好的性能，平均誤差最小。
2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)負荷預(yù)測分析
RBF網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與多層前向網(wǎng)絡(luò)類似，它是一種三層前向網(wǎng)絡(luò)[7]。下面就實際問題應(yīng)用RBF網(wǎng)絡(luò)進行仿真。與前面網(wǎng)絡(luò)不同，RBF網(wǎng)絡(luò)不再需要確定隱含層的神經(jīng)元數(shù)，取而代之的是spread值，表示隱含層節(jié)點密度。以下實驗取spread值為1.2。預(yù)測誤差如圖2-3所示。
圖2-3 RBF預(yù)測誤差
根據(jù)圖畫可以初步得知：8月有較大的誤差，但不影響總體的相對誤差保持在5%以內(nèi)。具體誤差數(shù)據(jù)如下表2-2所示。
表2-2 預(yù)測數(shù)據(jù)（spread=1.2）
月份 實際值 預(yù)測值 誤差 相對誤差（%）
2006.1 37.28 34.97 2.3 6.1
2006.2 32 32.13 -0.13 0.4
2006.3 37.29 34.1 3.18 8.5
2006.4 37.62 33.3 4.3 11.4
2006.5 40.87 37.28 3.58 8.7
2006.6 41.25 36.55 4.69 11.3
2006.7 40.18 36.74 3.43 8.5
2006.8 40.07 34.50 5.56 13.8
2006.9 32.65 32.19 0.45 1.4
2006.10 37.02 37.2 -0.18 0.5
2006.11 41.02 41 0.02 0
2006.12 40.32 40.66 -0.34 0.8
平均相對誤差（%） 5.95
該算法的平均相對誤差為5.95%；在4月、6月和8月有較大的誤差，而在11月的誤差最小，但誤差曲線并不平滑。
2.3 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)負荷預(yù)測分析
將算例應(yīng)用于Elman網(wǎng)絡(luò)中，同樣是借助MATLAB調(diào)用網(wǎng)絡(luò)工具箱進行模擬仿真[8]。輸入輸出一律按照前面的設(shè)定，這里隱含層神經(jīng)元數(shù)的選擇為：25、30、35三種�；诰W(wǎng)絡(luò)參數(shù)的隨機性，故每次預(yù)測結(jié)果有好有壞，其實驗的收斂情況：分別在第92、81、80次訓(xùn)練收斂到0.01的目標，曲線皆較為平滑，比較理想。最后得出預(yù)測誤差曲線如圖2-4所示。
圖2-4 誤差曲線
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