【TCN-BiGRU-Attention回归预测】基于灰狼优化算法GWO优化时间卷积双向门控循环单元融合注意力机制TCN-BiGRU-Attention实现光伏数据回归预测附Matlab代码

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🔥 内容介绍

1. 引言

随着全球能源结构的调整和环境保护意识的增强，光伏发电作为一种清洁、可再生能源，其发展速度日益加快。光伏发电量的准确预测对于电网的安全稳定运行、电力资源的优化配置以及电力市场交易等方面都具有重要的意义。然而，光伏发电受太阳辐射、气温、云层等天气因素的影响较大，其发电量具有强烈的非线性、时变性和随机性，传统的预测模型难以准确预测其发电量。

为了解决光伏发电量预测的挑战，近年来研究人员提出了许多基于机器学习和深度学习的预测模型。其中，时间卷积网络 (TCN) 凭借其强大的时序特征提取能力和并行计算能力，在时间序列预测领域取得了良好的效果。双向门控循环单元 (BiGRU) 能够同时学习过去和未来的信息，进一步提高了模型的预测精度。此外，注意力机制 (Attention) 可以有效地提取关键特征，并将其赋予更高的权重，提升模型的特征提取能力。

本文结合 TCN、BiGRU 和 Attention 机制，提出了一种新的光伏发电量回归预测模型，并利用灰狼优化算法 (GWO) 对模型参数进行优化。该模型充分利用了 TCN、BiGRU 和 Attention 机制的优势，有效地提高了光伏发电量预测的准确性。

• 数据预处理: 对原始光伏发电量数据进行清洗、归一化等预处理，使其符合模型的输入要求。
• 时间卷积网络 (TCN): 使用多层一维卷积层提取光伏发电量的时间特征，并利用残差连接和空洞卷积来扩展感受野和提高模型的学习能力。
• 双向门控循环单元 (BiGRU): 对 TCN 的输出进行双向信息处理，同时学习过去和未来的信息，进一步提高模型的预测精度。
• 注意力机制 (Attention): 采用注意力机制提取关键特征，并赋予其更高的权重，提升模型的特征提取能力。
• 全连接层: 将 Attention 机制的输出进行线性变换，并通过激活函数得到最终的预测结果。
• 灰狼优化算法 (GWO): 利用 GWO 算法对 TCN-BiGRU-Attention 模型的参数进行优化，寻找最佳的模型参数组合，以提高模型的预测精度。

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1 各类智能优化算法改进及应用

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2 机器学习和深度学习时序、回归、分类、聚类和降维

2.1 bp时序、回归预测和分类

2.2 ENS声神经网络时序、回归预测和分类

2.3 SVM/CNN-SVM/LSSVM/RVM支持向量机系列时序、回归预测和分类

2.4 CNN/TCN卷积神经网络系列时序、回归预测和分类

2.5 ELM/KELM/RELM/DELM极限学习机系列时序、回归预测和分类

2.6 GRU/Bi-GRU/CNN-GRU/CNN-BiGRU门控神经网络时序、回归预测和分类

2.7 ELMAN递归神经网络时序、回归\预测和分类

2.8 LSTM/BiLSTM/CNN-LSTM/CNN-BiLSTM/长短记忆神经网络系列时序、回归预测和分类

2.9 RBF径向基神经网络时序、回归预测和分类

2.10 DBN深度置信网络时序、回归预测和分类

2.11 FNN模糊神经网络时序、回归预测

2.12 RF随机森林时序、回归预测和分类

2.13 BLS宽度学习时序、回归预测和分类

2.14 PNN脉冲神经网络分类

2.15 模糊小波神经网络预测和分类

2.16 时序、回归预测和分类

2.17 时序、回归预测预测和分类

2.18 XGBOOST集成学习时序、回归预测预测和分类

方向涵盖风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、用电量预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

2.图像处理方面

图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

3 路径规划方面

旅行商问题（TSP）、车辆路径问题（VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等）、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、 充电车辆路径规划（EVRP）、 双层车辆路径规划（2E-VRP）、 油电混合车辆路径规划、 船舶航迹规划、 全路径规划规划、 仓储巡逻

4 无人机应用方面

无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化、车辆协同无人机路径规划

5 通信方面

传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化、水声通信

6 信号处理方面

信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化、心电信号、DOA估计、编码译码、变分模态分解、管道泄漏、滤波器、数字信号处理+传输+分析+去噪、数字信号调制、误码率、信号估计、DTMF、信号检测

7 电力系统方面

微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置、有序充电、MPPT优化

8 元胞自动机方面

交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 金属腐蚀

9  雷达方面

卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合、SOC估计、阵列优化、NLOS识别