As modern power systems continue to evolve, accurate power load forecasting remains a critical issue. The phase space reconstruction method can effectively retain the chaotic characteristics of power load from a system dynamics perspective and thus is a promising knowledge-based preprocessing method for power load forecasting. However, limited by its fundamental theory, there is still a gap in implementing a multi-step forecasting scheme in current studies. To bridge this gap, this study proposes a novel multi-step forecasting approach by integrating the PSR with neural networks. Firstly, the useful features in the phase trajectory obtained from the preprocessing of PSR are discussed in detail. Through mathematical derivation, the equivalent characterization of the PSR and another time series preprocessing method, patch segmentation, is demonstrated for the first time. Based on this prior knowledge, an image-based modeling perspective with the global and local feature extraction strategy is introduced. Subsequently, a novel deep learning model, namely PSR-GALIEN, is designed for end-to-end processing, in which the Transformer Encoder and 2D-convolutional neural networks are employed for the extraction of the global and local patterns in the image, and a multi-layer perception based predictor is used for the efficient correlation modeling. Then, extensive experiments are conducted on five real-world benchmark datasets to verify the effectiveness as well as to have an insight into the detailed properties. The results show that, comparing it with six state-of-the-art deep learning models, the forecasting performance of PSR-GALIEN consistently surpasses these baselines, which achieves superior accuracy in both intra-day and day-ahead forecasting scenarios. At the same time, a visualization-based method is proposed to explain the attributions of the forecasting results.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员