一种基于ELM-LSTM的谐波预测方法与流程

文档序号:27045496发布日期:2021-10-24 07:17阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于elm

lstm的谐波预测方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1、建立elt

lstm的谐波预测模型,将所选择的数据输入至elt

lstm的谐波预测模型;步骤2、由lstm学习时间序列的长时记忆关系的预测方法,其预测过程中选择性遗忘部分信息,选择其认为重要的信息接入到下一层,最终完成预测;步骤3、将lstm输入层及所有隐藏层分别作为某个elm的输入,所有elm的输入再输出到一个综合elm中;步骤4、输出结果,将lstm的输出h
last
与综合elm的输出y(x)做平均获得最终预测结果。2.根据权利要求1所述的一种基于elm

lstm的谐波预测方法,其特征在于:所述步骤1的具体步骤包括:(1)搭建elt

lstm的谐波预测模型及训练停止条件,所搭建的elt

lstm的谐波预测模型,为深度神经网络模型,由一个lstm、多个第一级elt、一个综合elt组成;停止条件其中一种设置方法为:当式(1)迭代精度优于0.01%或达到2000次时训练停止:式中:n为训练序列数;总有n个样本序列;z
n
、z'
n
分别为模型输出值和实际值;(2)将所选择的数据输入至该elt

lstm的谐波预测模型;所选择的数据包括:历史谐波数据、预测对象的用电设备特性和所属行业发展情况指标。3.根据权利要求1所述的一种基于elm

lstm的谐波预测方法,其特征在于:所述步骤2的由lstm学习时间序列的长时记忆关系的预测方法的具体方法为:f
t
=σ(w
f
[h
t
‑1,x
t
]+b
f
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)i
t
=σ(w
i
[h
t
‑1,x
t
]+b
f
)
ꢀꢀꢀꢀ
(3)(3)o
t
=σ(w
o
[h
t
‑1,x
t
]+b
o
)
ꢀꢀꢀꢀ
(6)h
t
=o
t
*tanh(c
t
)
ꢀꢀꢀꢀ
(7)其中,式(2)f
t
代表lstm的“遗忘”操作,即被丢弃的信息,其中σ()是激励函数,w
f
为权重而b
f
则是偏置;式(3)代表lstm的隐藏层的“输入”,i
t
是选择作为下一层输入的有效信息,该函数定义和式(2)一致;式(4)也是隐藏层的“输入”的输入,通过三角函数tan()对上一层和本层数据进行变换,系数w
h
为权重而b
h
则也是偏置;式(5)c
t
代表lstm的“更新”,即基于式(3)和式(4)输入进行加权处理;式(6)的o
t
为隐藏输出,其他定义与式(2)相同;式(7)的h
t
为当前隐藏层的输出,即三角正切函数tan()对(5)和式(6)进行变换。4.根据权利要求1所述的一种基于elm

lstm的谐波预测方法,其特征在于:所述步骤3的具体方法为:所述elm包含n个隐藏层和一个输出层;对于输出层x=[x1,x2...x
m
],输出层y的结果如式(8)所示:
其中,g()为激励函数,a
j
,b
j
是连接输入层和隐藏层的权重;β
j
则是连接隐藏层与输出的权重。5.根据权利要求1所述的一种基于elm

lstm的谐波预测方法,其特征在于:所述步骤4的最终预测结果的计算公式为:z=(h
last
+y(x))/2
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)。

技术总结
本发明涉及一种基于ELM


技术研发人员:李树鹏 吴彬 李振斌 满玉岩 刘亚丽 刘云 邢楠楠 于光耀 胡晓辉 杨国朝
受保护的技术使用者:国网天津市电力公司 国家电网有限公司
技术研发日:2021.06.29
技术公布日:2021/10/23
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