Multistep short-term wind speed forecasting using transformer

风速 风力发电 编码器 计算机科学 变压器 均方误差 网格 希尔伯特-黄变换 加速 风电预测 控制理论(社会学) 算法 电力系统 功率(物理) 工程类 人工智能 气象学 数学 电气工程 电压 统计 电信 操作系统 白噪声 物理 量子力学 控制(管理) 几何学
作者
Huijuan Wu,Keqilao Meng,Daoerji Fan,Zhanqiang Zhang,Qing Liu
出处
期刊:Energy [Elsevier BV]
卷期号:261: 125231-125231 被引量:66
标识
DOI:10.1016/j.energy.2022.125231
摘要

Wind power can effectively alleviate the energy crisis. However, its integration into the grid affects power quality and power grid stability. Accurate wind speed prediction is a key factor in the efficient use of wind power. Because of its intermittent and nonstationary nature, wind speed forecasting is difficult, and is the topic of much research, especially long-time multistep forecasts. In this paper, the multistep wind speed prediction problem is regarded as a sequence-to-sequence mapping problem, and a multistep wind speed prediction model based on a transformer is proposed. This model is based on an encoder–decoder architecture, where the encoder generates representations of historical wind speed sequences of any length, the decoder generates arbitrarily long future wind speed sequences, and the encoder and decoder are associated by an attention mechanism. At the same time, the encoder and decoder of Transformer are completely based on a multi-head attention mechanism. For easy modeling, a 1-dimensional original wind speed sequence is transformed to a 16-dimensional sequence by ensemble empirical mode decomposition (EEMD), and the multidimensional wind speed data are directly modeled with Transformer. We trained the model with very large-scale (19 years of data) wind speed data averaged at 10-minute intervals, and performed the evaluation over one-year wind speed data. Results show that our one-step forecast model achieved an average mean absolute error (MAE) and root mean square error (RMSE) of 0.167 and 0.221, respectively. To the best of our knowledge, our 3-, 6-, 12-, and 24-hour multistep forecast model achieves a new state of the art in wind speed forecasting, with respective MAEs of 0.243, 0.290, 0.362, and 0.453, and RMSEs of 0.326, 0.401, 0.513, and 0.651. It is believed that performance can be further improved with better model parameter optimization.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
jyy发布了新的文献求助10
刚刚
kyle完成签到 ,获得积分10
1秒前
严采波完成签到,获得积分10
1秒前
FashionBoy的应助被田奋采纳,获得10
2秒前
3秒前
showmelove发布了新的文献求助50
4秒前
曾经的哲瀚完成签到,获得积分10
4秒前
ipowerding完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
蛋坏坏完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
xin发布了新的文献求助10
8秒前
李健的小迷弟的应助被1111111采纳,获得10
8秒前
15386045016完成签到,获得积分10
8秒前
搜集达人的应助被孔刚采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
jie发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
XZTX完成签到 ,获得积分10
11秒前
慧慧完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
xiaoxin完成签到 ,获得积分10
13秒前
田奋发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
征途发布了新的文献求助10
15秒前
三毛发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
17秒前
不要温水煮青蛙完成签到 ,获得积分10
18秒前
一粒麦子完成签到,获得积分20
18秒前
大模型的应助被西南林彭于晏采纳,获得10
19秒前
马健勋发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
不吃肉包发布了新的文献求助10
21秒前
yfg完成签到 ,获得积分10
21秒前
可爱邓邓完成签到 ,获得积分10
22秒前
BP完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7901963
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9408703
关于积分的说明 20881660
捐赠科研通 7504445
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3360741
关于科研通互助平台的介绍 2499189
邀请新用户注册赠送积分活动 2390806