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时间序列电力预测,涉及ARIMA、XGBOOST和RNN模型,MATLAB代码示例包括个人家庭电力预测等。

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简介:
该arima模型在MATLAB中的代码,用于家庭电力时间序列的预测,所依据的数据是在2006年12月至2010年11月(持续47个月)期间,以一分钟的采样频率进行采集。该模型包含六个自变量,包括电量及其各项子计量,以及一个数值型因变量——全球有功功率,总共有2,075,259个观测值可供使用。我们的主要目标是准确地预测未来的全球有功功率。为了简化分析过程,我们已省略了其中的缺失数据。此外,我们注意到并非所有观测值都按照时间顺序排列。因此,我们采用显式的日期时间戳作为索引来对数据进行分析。在预处理阶段,我们对原始数据进行了桶平均操作,旨在有效降低一分钟采样率带来的噪声干扰。为了便于后续处理和分析,我们仅关注原始数据集的最后18000行数据(即2010年11月的最新信息)。Python文件列表如下:Gpower_Arima_Main.py:这是一个可执行的Python程序,用于实现单变量ARIMA模型的运算;myArima.py:该文件实现了使用特定方法构建ARIMA模型的类;Gpower_Xgb_Main.py:这是一个可执行的Python程序,用于基于树的模型(XGBoost)的运算;myXgb.py:该文件包含了用于XGBoost模型的各种函数;lstm_Main.py:这是一个LSTM模型的可执行Python程序。

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  • ARIMAMATLAB--ARIMA-XGBoost-RNN:用于...
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    本项目运用ARIMA、XGBoost及RNN模型结合MATLAB进行时间序列分析,专注于个人家庭电力消耗的精准预测。 ARIMA模型的MATLAB代码用于个人家庭电力的时间序列预测。数据集收集时间为2006年12月至2010年11月(共47个月),采样率为每分钟一次。六个自变量包括电量和子计量值,一个数值因变量为全球有功功率,共有2,075,259个观测值可用。目标是预测未来的全球有功功率。 为了简化处理过程,删除了缺失数据,并且注意到并非所有观察都按日期时间排序。因此,在分析过程中使用显式的时间戳作为索引来组织数据。在预处理步骤中,对原始数据进行了桶平均操作以减少一分钟采样率带来的噪声影响。出于简化的考虑,我们仅关注原始数据集的最后18000行(即2010年11月的数据)。 相关文件包括: - Gpower_Arima_Main.py:用于执行单变量ARIMA模型的可运行Python程序。 - myArima.py:实现了一些关于ARIMA模型的方法和函数。 - Gpower_Xgb_Main.py:基于树的模型(XGBoost)的可执行Python程序。 - myXgb.py:实现了几个与XGBoost模型相关的函数。 - lstm_Main.py: 用于LSTM模型的主要代码文件。
  • ARIMA介绍Matlab
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    本篇文章介绍了ARIMA模型的基本原理及其在时间序列分析中的应用,并提供了基于Matlab的ARIMA模型实现代码。 ARIMA模型是一种重要的时间序列分析工具,全称自回归移动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model)。它基于确定的时间步长来建模和预测时间序列的趋势、周期性和随机性特征。 该模型由三个部分组成:自回归(AR)、差分(I)以及移动平均(MA)。其中,“AR”表示模型考虑了历史数据对未来的潜在影响;“I”通过差分方法将非平稳的时间序列转化为平稳的,以满足建模需求;而“MA”则关注于时间序列中的随机波动。 在应用ARIMA模型时,需要确定三个关键参数:自回归项的数量(p)、进行多少次差分来使数据变得平稳(d)以及移动平均项的数量(q)。这些参数的选择对于预测准确性至关重要,并且通常根据具体的数据特性来进行调整。
  • 基于ARIMA分析_ARIMA_ARIMA拟合___
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    本研究运用ARIMA模型对时间序列数据进行深入分析与预测。通过优化参数选择,实现对给定数据集的最佳拟合,并探索其在实际场景中的应用价值。 对数据进行分析后,使用ARIMA模型进行拟合,并对未来情况进行预测。
  • 基于ARIMA、GRU、KNNLSTM混合负荷Python详注.zip
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    本资源提供一个结合了ARIMA、GRU、KNN和LSTM算法的电力负荷时间序列预测模型,附带详细的Python代码与注释。适合深入研究电力系统负荷预测的技术人员使用。 【项目介绍】 该资源内包含的代码在经过测试并确认能够成功运行且功能正常后才上传,请放心下载使用。 本项目适用于计算机相关专业的在校学生、老师或者企业员工,如计算机科学、人工智能、通信工程、自动化及电子信息等专业背景的人士。此外,它也适合初学者进阶学习或作为实际项目的参考依据。 对于有更高需求的用户来说,可以在该代码的基础上进行修改和扩展以实现其他功能。 数据为典型的时间序列格式,按照每小时记录一个数值的方式存储 任务:预测未来时间点上的电力负荷变化情况 1. 包含模型: 1.1 ARIMA 1.2 决策树 1.3 GRU 1.4 KNN 1.5 LSTM 1.6 随机森林 1.7 Transformer
  • 基于ARIMAPython
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    本项目提供了一套基于ARIMA模型进行时间序列分析和预测的Python代码库。通过优化参数选择,实现对各类时间序列数据的精准预测,便于用户快速应用在实际问题中。 ARIMA(自回归积分滑动平均模型)是时间序列分析领域内一种重要的预测方法,主要用于对具有趋势和季节性特征的时间序列数据进行建模和预测。该模型由三个主要参数定义:p、d 和 q,分别代表自回归项、差分阶数及移动平均项。 在ARIMA中: - 参数 p 用于表示自回归部分,即利用前 p 期的数据值来预测当前的数值; - 差分阶数 d 表示将数据转化为平稳序列的过程。一阶差分是指用本期与上一期之间的差异构建新的时间序列; - 移动平均项 q 使用了过去 q 周期内的误差来进行模型修正,以提高预测精度。 在Python中实现ARIMA可以通过多种库来完成,例如statsmodels中的ARIMA类和用于自动化参数选择的pmdarima库。这些工具能够帮助用户通过数据自动确定最佳的 p、d 和 q 参数组合,并建立最优化的时间序列模型。 时间序列预测通常包括几个关键步骤:首先进行探索性分析以检查趋势、季节性和周期性的特征;其次,对原始数据执行预处理任务(如填充缺失值和异常点),并通过平稳性检验来确认数据的适用性。一旦完成了这些准备阶段的工作后,就可以使用ARIMA模型来进行拟合与预测了。 评估模型的质量通常依赖于统计指标比如AIC(赤池信息量准则)或BIC(贝叶斯信息量准则)。这些测量工具可以帮助选择最合适的参数组合以获得最佳的预测效果。此外,在应用ARIMA时需注意它对异常值敏感,因此需要在数据准备阶段进行适当的处理。 对于非线性时间序列而言,单纯使用 ARIMA 模型可能不够有效。在这种情况下,可以考虑结合其他模型如SARIMA(季节性自回归积分滑动平均)以获得更好的预测效果。 由于其简单性和良好的性能表现,ARIMA已成为分析和预测各类领域中时间序列数据的重要工具,在经济学、金融学以及气象与生物信息等学科的应用日益广泛。掌握 ARIMA 模型的原理及其应用方法对于数据分析者及科研人员来说是进行有效的时间序列研究的核心技能之一。
  • ARIMA的PQ值MATLAB-:一用于的Java开源库
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    这段内容提供了一段基于MATLAB编写的ARIMA模型参数(P,Q)计算代码,并介绍了一个专门针对时间序列预测优化的Java开源库。 ARIMA的pq值在MATLAB中的时间序列预测是一个提供此功能的Java开源库。它是加法模型的一种实现方式,并由Workday公司的Syman团队发布以支持某些Workday产品的基本时间序列预测需求。 使用方法:为了利用这个库,你需要准备输入的时间序列数据和ARIMA参数。这些参数包括非季节性因子p、d、q以及季节性因子P、D、Q、m。如果D或m的值小于1,则模型被视为非季节性的,并且相应的季节性参数将不会发挥作用。 导入所需类: ```java import com.workday.insights.timeseries.arima.Arima; import com.workday.insights.timeseries.arima.struct.ForecastResult; ``` 准备输入时间序列数据示例代码如下: ```java double[] dataArray = new double[]{2,1,2,5,2,1,2,5,2,1,2,5,2,1}; ```
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    本篇文章详细介绍了ARIMA模型在时间序列分析中的应用,并通过实例讲解了如何利用MATLAB进行ARIMA模型的构建与预测。适合数据分析和统计学爱好者阅读学习。 时间序列预测建模中的ARIMA模型及其在MATLAB中的实现代码讲解与实践。文章将详细介绍如何使用ARIMA模型进行时间序列分析,并提供相应的MATLAB程序示例以供参考。
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  • 基于ARIMARNN、LSTMGRU的德里负荷研究.rar
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    本研究通过对比分析ARIMA、RNN及其变种LSTM和GRU模型,探究其在德里电力负荷预测中的应用效果,为智能电网调度提供决策支持。 在短期电力负荷预测的研究生项目中,数据来源于德里国家负荷调度中心网站。该项目实施了多种时间序列算法,包括前馈神经网络、简单移动平均线、加权移动平均线、简单指数平滑、霍尔特- winters 方法、自回归综合移动平均模型、循环神经网络、长短期记忆单元和门控循环单元等。