隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,社會(huì)對(duì)能源的需求越來越大。傳統(tǒng)化石能源（包括:煤炭、石油、天然氣等）為人們生活提供便利的同時(shí)也造成了環(huán)境污染問題。為了協(xié)調(diào)兩者間的矛盾,新能源（包括:水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿龋┲饾u在能源體系中嶄露頭角,占據(jù)著不少市場(chǎng)份額,一定程度上削弱了化石能源的消耗速率。盡管如此,化石能源的消耗量仍然在不斷上漲。建立科學(xué)準(zhǔn)確的能耗預(yù)測(cè)模型對(duì)國(guó)家具有極其重要的意義,因?yàn)轭A(yù)測(cè)有助于發(fā)展經(jīng)濟(jì)、制定能源政策和合理分配能源資源等。能耗是復(fù)雜的非線性系統(tǒng),使用單一方法很難得到滿意的預(yù)測(cè)效果。近年來,數(shù)據(jù)挖掘方法在不同領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用并取得了不少成功,這為能耗預(yù)測(cè)的深入研究提供了成熟的技術(shù)支撐。本文將季節(jié)調(diào)整方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相結(jié)合,對(duì)美國(guó)兩種類型的月度能耗（包括:化石能源和新能源）進(jìn)行建模并預(yù)測(cè)。根據(jù)本文提出的預(yù)測(cè)技術(shù),使用季節(jié)調(diào)整方法將月度能耗時(shí)序分成兩部分:季節(jié)性子序列和非季節(jié)性子序列。對(duì)于季節(jié)性子序列,使用狀態(tài)回聲網(wǎng)絡(luò)（ESN）進(jìn)行擬合并預(yù)測(cè);對(duì)于非季節(jié)性子序列,首先使用集成經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EEMD）方法將其分解為一系列的本征模態(tài)函數(shù)和殘差序列,然后應(yīng)用蚱蜢優(yōu)化算法（GOA）提升的ESN進(jìn)行擬... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：45 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ESN基本結(jié)構(gòu)

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文應(yīng)用季節(jié)調(diào)整方法和回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)美國(guó)能源消耗量圖2.2GOA-ESN流程圖S2.5SAM-EEMD-GOA-ESN本文提出一種混合模型（SAM-EEMD-GOA-ESN），用來預(yù)測(cè)月度能源消耗量。該模型的主要特點(diǎn)在于將季節(jié)調(diào)整方法和分治思想結(jié)合，運(yùn)用循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去解決能源時(shí)序預(yù)測(cè)問題。相關(guān)模型參數(shù)設(shè)置如下：（a）EEMD：白噪聲和分解次數(shù)分別為0.01和50。（2）ESN：基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為12-10-1，網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)重取值在-1到1之間，儲(chǔ)蓄池的連接率和譜半徑分別為0.05和0.8。（3）GOA：種群規(guī)模為20，迭代次數(shù)為100，個(gè)體取值上下界為-1和1。構(gòu)建SAM-EEMD-GOA-ESN的具體步驟如下:(1)原序列分解使用SAM將原始序列分解為季節(jié)成分和非季節(jié)成分，再使用EEMD對(duì)非季節(jié)成分進(jìn)行二次分解得到本征模函數(shù)和殘差項(xiàng)。(2)子序列預(yù)測(cè)使用ESN預(yù)測(cè)季節(jié)子序列，同時(shí)使用GOA-ESN預(yù)測(cè)其余子序列。(3)整合結(jié)果將三部分（季節(jié)成分、本征模函數(shù)、殘差項(xiàng)）的預(yù)測(cè)結(jié)果加總得到最終預(yù)測(cè)輸出。12

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文應(yīng)用季節(jié)調(diào)整方法和回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)美國(guó)能源消耗量混合模型SAM-EEMD-GOA-ESN的流程如下:圖2.3SAM-EEMD-GOA-ESN流程圖S2.6基準(zhǔn)模型為了充分評(píng)價(jià)本文所提出的能源預(yù)測(cè)模型SAM-EEMD-GOA-ESN的性能，分別與單模型和混合模型進(jìn)行比較，所有模型均在Matlab2016環(huán)境下執(zhí)行。S2.6.1單模型的比較為了驗(yàn)證基礎(chǔ)模型ESN的優(yōu)勢(shì)，本文將四種模型BP、LSSVR、ELM、ESN應(yīng)用到原始序列上進(jìn)行比較[30–32]。此外，為了評(píng)估模型的計(jì)算成本，本文統(tǒng)計(jì)了程序運(yùn)行時(shí)間。13

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]全球可再生能源消費(fèi)現(xiàn)狀分析[J]. 崔榮國(guó),陳其慎,郭娟,郭振華,肖宇評(píng).  地質(zhì)與勘探. 2018(06)
[2]中國(guó)化石燃料環(huán)境污染治理重點(diǎn)及措施[J]. 劉志遜,劉珍奇,黃文輝.  資源·產(chǎn)業(yè). 2005(05)



本文編號(hào)：3349662