Dự báo nhu cầu phụ tải điện năng dùng mạng neural electricity demand forecasting using neural network

DỰ BÁO NHU CẦU PHỤ TẢI ĐIỆN NĂNG DÙNG MẠNG NEURAL  
ELECTRICITY DEMAND FORECASTING USING NEURAL NETWORK  
Đoàn Văn Vững1, Lê Mỹ Hà1  
1 Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM  
TÓM TẮT  
Dự báo nhu cầu phụ tải điện năng đóng vai trò rất quan trọng trong việc quản lý năng lượng  
một cách hiệu quả, bền vững như quy hoạch, đầu tư phát triển thêm cơ sở hạ tầng và vận hành hệ  
thống điện. Tính chính xác của dự báo nhu cầu phụ tải điện năng trong tương lai càng phải được  
đặc biệt chú trọng. Trong nội dung bài báo này, tác giả nghiên cứu một phương pháp dự báo phụ  
tải mới dựa trên mạng Nơ-ron học sâu (Deep Learning Network), cụ thể là mạng Nơ-ron hồi quy  
(Recurent neural network - RNN) với mô hình cải tiến là Long Short-Term Memory (LSTM). Cấu  
trúc mạng được đề xuất gồm có 4 lớp là Sequence Input, LSTM, Fully Connected và Regression  
Output. Phương pháp đề xuất được thực nghiệm trên dữ liệu lượng điện năng tiêu thụ trong 06  
năm từ 2012 đến 2017 của tỉnh Tiền Giang. Kết quả thực nghiệm cho thấy phương pháp dự báo  
đề xuất trong bài báo phù hợp với dữ liệu thực dùng kiểm tra với sai số trung bình hiệu dụng là  
9.6333.  
Từ khóa: Mạng Nơ-ron nhân tạo; Mạng Nơ-ron học sâu; Mạng LSTM; Mạng RNN; Dự báo nhu  
cầu phụ tải điện năng.  
ABSTRACT  
Electricity demand forecasting plays a very important role in energy effectively and  
sustainably management such as suitable planning, investing in developing more infrastructure  
and moderate operating the electricity system. Moreover, the accuracy of the load forecasting must  
be paid special attention. In this paper, we apply a load prediction model based on the Deep  
Learning Network, namely Long Short-Term Memory (LSTM), an improvement model of Recurrent  
Neural Network (RNN). The proposed network structure includes 4 layers: Sequence Input, LSTM,  
Fully Connected và Regression Output. The proposed method was carried out on the data of power  
consumption in 06 years, from 2017 to 2017, of Tien Giang province. The experiment results show  
that the proposed model is suitable with Root Mean Square Error (RMSE) is 9.6333.  
Keywords: Neural Network; Deep Learning; Recurent neural network; Long Short-Term Memory  
networks; Forecasting of electrical load demand.  
1. GIỚI THIỆU  
nhiều sai số hoặc cần phải có nhiều thời gian  
cho tính toán. Trong thực tế, không có phương  
trình với những tham số có sẵn mà chỉ biết  
được giá trị gần đúng hoặc kỳ vọng toán học.  
Vì thế phải đưa ra một phương trình sẵn có  
với những tham số chưa được biết, dùng  
phương pháp gần đúng để tìm ra những tham  
số này và như vậy độ chính xác sẽ giảm đi rất  
nhiều. Phương pháp truyền thống được sử  
dụng có hiệu quả chỉ trong các trường hợp các  
dữ liệu quan hệ tuyến tính với nhau, nó không  
thể trình bày rõ ràng các mối quan hệ phi  
tuyến, phức tạp giữa phụ tải và các tham số  
liên quan. Để khắc phục nhược điểm của các  
Trong ngành quản lý năng lượng, dự báo  
nhu cầu phụ tải điện năng có ý nghĩa vô cùng  
quan trọng vì nó gắn liền và ảnh hưởng trực  
tiếp đến đời sống sinh hoạt của nhân dân và  
các ngành kinh tế khác. Ngoài ra, dự báo nhu  
cầu phụ tải có ý nghĩa quyết định trong việc  
đảm bảo chế độ làm việc an toàn và tiết kiệm  
của hệ thống điện, đồng thời có tính chất  
quyết định trong việc hoạch định chiến lược  
phát triển hệ thống. Các phương pháp dự báo  
phụ tải trước đây thường không thể miêu tả  
đầy đủ và chính xác quá trình thực tế xảy ra vì  
số lượng cơ sở dữ liệu không đầy đủ và có  
phương pháp dự báo phụ tải truyền thống, các  
nhà khoa học đã ứng dụng kỹ thuật dự báo  
hiện đại như: fuzzy logic, mạng Nơ-ron, phép  
phân tích wavelet… Các phương pháp dự báo  
hiện đại trên ngày càng được quan tâm vì kết  
quả dự báo khá chính xác. Nếu dự báo quá dư  
thừa so với nhu cầu sử dụng thì hậu quả là  
phải huy động nguồn quá lớn, làm tăng vốn  
đầu tư và có thể gây tổn thất năng lượng.  
Ngược lại, nếu dự báo phụ tải quá thấp so với  
nhu cầu sẽ không có đủ năng lượng cung cấp  
và tất nhiên sẽ dẫn đến việc phải cắt bỏ một số  
phụ tải mà không có kế hoạch trước gây thiệt  
hại cho nền kinh tế. Vì vậy, hiện nay việc dự  
báo nhu cầu phụ tải điện năng đã nhận được  
sự quan tâm ngày càng cao, tuy nhiên thực tế  
chứng minh đây cũng là một vấn đề rất khó  
khăn. Đã có nhiều phương pháp cho bài toán  
dự báo, từ các phương pháp toán học đến sử  
dụng các thuật toán heuristic và đặc biệt sử  
dụng các phương pháp liên quan đến trí tuệ  
nhân tạo. Việc nghiên cứu, ứng dụng các mô  
hình, thuật toán dự báo khác nhau cho phép  
tiếp cận tới việc lựa chọn phương pháp dự báo,  
đánh giá mức độ chính xác của dự báo. Trong  
thời gian gần đây, mạng Nơ-ron nhân tạo có  
nhiều ưu điểm hơn vì là một mô hình rõ ràng,  
hiệu quả, dễ thực hiện. Có thể nói, dự báo nhu  
cầu phụ tải là một trong những ứng dụng  
thành công nhất của mạng Nơ-ron nhân tạo  
trong hệ thống điện. Chính vì thế, dự báo phụ  
tải điện năng sử dụng kỹ thuật mạng Nơ-ron  
nhân tạo được nghiên cứu trong bài báo này.  
năng là vấn đề quan trọng cần được xem xét  
nghiên cứu.  
Một số kết quả nghiên cứu về dự báo phụ  
tải đã được công bố trong nước và ngoài nước.  
Năm 2012, bài báo: “Short – term load  
forecasting Using Artificial Neural Network”  
của nhóm tác giả Muhammad Buhari,  
Member, IAENG, Sanusi Sani Adamu [1] đã  
được công bố với mô hình được thiết kế trên  
phần mềm Matlab R2008b, với công cụ  
Annealing Neural Network (ANN) toolbox.  
Việc xây dựng cấu trúc mạng, huấn luyện  
mạng Nơ-ron và mô phỏng kết quả kiểm tra  
đều thành công với một mức độ chính xác cao.  
Một tập hợp các trọng số tối ưu và sau khi  
huấn luyện mạng với dữ liệu thu được từ  
các công ty điện lực. Tính chính xác của dự  
báo đã được chứng minh bằng cách so  
sánh các kết quả mô phỏng từ mạng với kết  
quả thu được từ các công ty điện lực.  
Nhiều cấu trúc mạng đã được huấn luyện và  
mô phỏng trước khi đến sai số tốt nhất. Một  
bài báo khác “Deep Learning for Solar Power  
Forecasting  
–
An Approach Using  
Autoencoder and LSTM (Long Short-Term  
Memory) Neural Networks” của các tác giả  
Andre Gensler, Janosch Henze, Bernhard Sick  
and Nils Raabe, năm 2016 [2], cũng trình bày  
về thuật toán Deep Learning cho thấy hiệu  
suất dự báo cao hơn so với mạng nơron nhân  
tạo cũng như các mô hình khác, cụ thể bằng  
cách sử dụng các thuật toán mạng học sâu và  
mạng nơ-ron nhân tạo khác nhau, chẳng hạn  
như Deep Belief Networks, AutoEncoder và  
LSTM, nhóm tác giả đã áp dụng các thuật toán  
này trong lĩnh vực dự báo năng lượng tái tạo.  
Trong các thí nghiệm, nhóm tác giả trên đã sử  
dụng kết hợp các thuật toán này để thực hiện  
dự báo phụ tải so với phương pháp dùng  
Multi-Layer Perceptron (MLP) chuẩn và mô  
hình dự báo vật lý trong dự báo sản lượng  
năng lượng của 21 nhà máy điện mặt trời. Về  
nghiên cứu trong nước, bài báo: “Ứng dụng  
về mạng Nơ-ron để dự báo phụ tải tỉnh Gia  
Lai” của tác giả Phạm Anh Cường, Phan Văn  
Hiền cũng đã được công bố năm 2011. Với  
cấu trúc sử dụng là mạng Nơ-ron truyền thẳng,  
bao gồm một lớp ra, một lớp ẩn được huấn  
luyện bằng thuật toán lan truyền ngược, hàm  
kích hoạt của các đơn vị trong lớp ẩn là hàm  
2. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN  
Dự báo phụ tải ngắn hạn đề cập đến dự  
báo nhu cầu điện năng trên cơ sở hằng giờ, từ  
01 giờ đến một vài ngày sắp đến. Việc phát  
triển một phương pháp dự báo ngắn hạn mạnh,  
nhanh và chính xác là cần thiết cho việc quản  
lý hệ thống điện. Trong nhiều thuật toán và  
phương pháp đã được đề xuất để thực hiện dự  
báo phụ tải ngắn hạn thì mạng Nơ-ron nhân  
tạo (ANN) có nhiều ưu điểm hơn cả vì là một  
mô hình rõ ràng, dễ thực hiện, chính xác và  
hiệu quả. Có thể nói, dự báo phụ tải là một  
trong những ứng dụng thành công nhất của  
ANN trong hệ thống điện. Chính vì vậy việc  
nghiên cứu ứng dụng các phương pháp khác  
nhau của mạng Nơ-ron để dự báo phụ tải điện  
tansig, hàm kích hoạt của các đơn vị ở lớp ra  
là hàm đồng nhất purelin, số Nơ-ron ở đầu ra  
là 24 và số Nơ-ron trong lớp ẩn là 23 thì mạng  
cơ bản đã đáp ứng được yêu cầu của bài toán  
cụ thể đặt ra là dự báo phụ tải điện tại tỉnh  
Gia Lai, đạt sai số dự báo 2.46% (sai số cho  
phép < 5%). Trong các mạng Nơ-ron truyền  
thống, tất cả các đầu vào và cả đầu ra là độc  
lập với nhau. Tức là chúng không liên kết  
thành chuỗi với nhau. Nhưng các mô hình này  
không phù hợp trong rất nhiều bài toán. Đặc  
biệt là các bài toán về vấn đề dự báo, dự đoán.  
Nhận thấy được hạn chế đề cập ở trên, tác giả  
đề xuất sử dụng mạng Nơ-ron hồi quy để giải  
quyết vấn đề đó.  
Hình 1. Mô tả mô hình mạng Nơ-ron hồi quy  
3. PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO ĐỀ XUẤT  
Hình 2. Mô tả mô hình toán mạng Nơ-ron  
3.1. Mạng Nơ-ron hồi quy  
hồi quy  
Mạng Nơ-ron hồi quy (Recurent neural  
network - RNN) là một dạng học sâu  
của mạng Nơ-ron nhân tạo, được phát triển  
vào những năm 1980, RNN cơ bản là một  
mạng gồm các nút thần kinh giống hệt nhau,  
mỗi nút kết nối trực tiếp với mọi nút khác,  
Mỗi nút (neuron) có một kích hoạt thời gian  
khác nhau có giá trị kích hoạt. Mỗi kết nối  
có trọng số thực có thể điều chỉnh được. Các  
nút là các nút đầu vào (nhận dữ liệu từ bên  
ngoài mạng), các nút đầu ra (kết quả mang lại)  
hoặc các nút ẩn (điều chỉnh dữ liệu trên đường  
đi từ đầu vào đến đầu ra) [3] (Hình 1).  
Hàm f thường là một hàm phi tuyến tính  
như tang hyperbolic (tanh) hay hàm tuyến  
tính ReLu. Để làm phép toán cho phần tử ẩn  
đầu tiên cần khởi tạo thêm s−1, thường giá trị  
khởi tạo được gắn bằng 0. ot là đầu ra tại  
bước t.  
3.2. Mạng Long Short-Term Memory  
(LSTM Networks)  
Huấn luyện mạng RNN cũng tương tự  
như các mạng Nơ-ron truyền thống, tuy nhiên  
đạo hàm tại mỗi đầu ra phụ thuộc không chỉ  
vào các tính toán tại bước đó, mà còn phụ  
thuộc vào các bước trước đó nữa. Điều này  
dẫn đến việc phụ thuộc lâu dài của mạng hồi  
quy. Để khắc phụ được vấn đề này, mạng  
LSTM đã được ra đời [4]. Long Short-Term  
Memory Network - thường được gọi là  
"LSTM" - là một loại mạng RNN đặc biệt, có  
khả năng học các phụ thuộc dài hạn [4]. Mạng  
này đã được giới thiệu bởi Hochreiter &  
Schmidhuber (1997) và đã được tinh chỉnh và  
phổ biến bởi nhiều người trong công việc ứng  
dụng sau này. LSTM làm việc rất tốt trên  
nhiều vấn đề lớn, và hiện đang được sử dụng  
rộng rãi. LSTM được thiết kế để nhằm tránh  
vấn đề phụ thuộc lâu dài. Ghi nhớ thông tin  
trong thời gian dài là ứng dụng thực tế của  
mạng này mang lại [5]. Tất cả các mạng thần  
kinh hồi quy đều có dạng chuỗi lặp lại mô-đun  
của mạng thần kinh. Trong RNNs chuẩn, mô  
đun lặp lại này sẽ có một cấu trúc rất đơn giản,  
Ý tưởng chính của mạng Nơ-ron hồi quy  
RNN là sử dụng chuỗi các thông tin độc lập  
với nhau. RNN được gọi là hồi quy  
(Recurrent) bởi lẽ chúng thực hiện cùng một  
tác vụ cho tất cả các phần tử của một chuỗi  
với đầu ra phụ thuộc vào cả các phép tính  
trước đó. Nói cách khác, RNN có khả năng  
nhớ các thông tin được tính toán trước đó.  
Trên lý thuyết, RNN có thể sử dụng được  
thông tin của một văn bản rất dài, tuy nhiên  
thực tế thì nó chỉ có thể nhớ được một vài  
bước trước đó mà thôi. Về cơ bản một mạng  
RNN có dạng như hình 2. Trong đó, xt là đầu  
vào tại bước t,  
s
t là trạng thái ẩn tại bước t. Nó  
chính là bộ nhớ của mạng.  
s
t được tính toán  
dựa trên cả các trạng thái ẩn phía trước và đầu  
vào tại bước đó: st f (Ux W )  
st1  
t
Hình 3. Mô đun lặp lại trong một tiêu chuẩn  
RNN chứa một lớp duy nhất.  
Hình 6. Cổng tế bào.  
Hình 4. Mô đun lặp đi lặp lại trong một  
LSTM chứa bốn lớp tương tác.  
Hình 5. Trạng thái tế bào.  
chẳng hạn như một lớp duy nhất (hình 3).  
LSTM cũng có cấu trúc giống như dây chuyền,  
nhưng mô-đun lặp đi lặp lại có một cấu trúc  
khác. Thay vì có một lớp mạng thần kinh duy  
nhất mà có nhiều tương tác một cách rất đặc  
biệt (Hình 4) [6].  
Hình 7. Tầng cổng quên (forget gate layer).  
nhân. Tầng sigmoid sẽ cho đầu ra là một số  
trong khoản [0, 1] [0,1], mô tả có bao nhiêu  
thông tin có thể được thông qua. Khi đầu ra  
là 00 thì có nghĩa là không cho thông tin nào  
qua cả, còn khi là 11 thì có nghĩa là cho tất cả  
các thông tin đi qua nó [4].  
Điều cốt lõi của mạng LSTM là trạng thái  
tế bào (cell state) - chính đường chạy thông  
ngang phía trên của sơ đồ hình vẽ. Trạng thái  
tế bào là một dạng giống như băng truyền. Nó  
chạy xuyên suốt tất cả các mắt xích (các nút  
mạng) và chỉ tương tác tuyến tính đôi chút. Vì  
vậy mà các thông tin có thể dễ dàng truyền đi  
thông suốt mà không sợ bị thay đổi (Hình 5).  
3.3. Cơ sở toán học của mạng Long Short-  
Term Memory (LSTM Networks)  
Bước đầu tiên của LSTM là quyết định  
xem thông tin nào cần bỏ đi từ trạng thái tế  
bào. Quyết định này được đưa ra bởi tầng  
sigmoid - gọi là “tầng cổng quên” (forget gate  
layer) (hình 7). Nó sẽ lấy đầu vào là ht1  
LSTM có khả năng bỏ đi hoặc thêm vào  
các thông tin cần thiết cho trạng thái tế bào,  
chúng được điều chỉnh cẩn thận bởi các nhóm  
được gọi là cổng (hình 6). Các cổng là nơi  
sàng lọc thông tin đi qua nó, chúng được kết  
hợp bởi một tầng mạng sigmoid và một phép  
và xt rồi đưa ra kết quả là một số trong  
khoảng [0,1] cho mỗi số trong trạng thái tế  
bào  
C
t1 . Đầu ra là 11 thể hiện rằng nó giữ  
toàn bộ thông tin lại, còn 00 chỉ rằng toàn bộ  
thông tin sẽ bị bỏ đi [4].  
(1)  
ft (Wf .[ht1,xt ]+bf )  
Bước tiếp theo là quyết định xem thông  
tin mới nào sẽ lưu vào trạng thái tế bào. Việc  
này gồm 2 phần. Đầu tiên là sử dụng một tầng  
sigmoid được gọi là “tầng cổng vào” (input  
gate layer) để quyết định giá trị nào sẽ cập  
nhật. Tiếp theo là một tầng tanh tạo ra một  
~
Ct  
véc-tơ cho giá trị mới  
nhằm thêm vào  
cho trạng thái. Trong bước tiếp theo sẽ kết hợp  
2 giá trị đó lại để tạo ra một cập nhật cho trạng  
thái (hình 7) [4].  
it  
(W.[ht1,xt ]+bi )  
(2)  
i
~
Ct tanh(WC .[ht1,xt ]+bC )  
(3)  
Kế tiếp là lúc cập nhật trạng thái tế bào  
cũ Ct1 thành trạng thái mới Ct (hình 7). Ở  
các bước trước đó đã quyết định những việc  
cần làm. Nhân trạng thái cũ với ft để bỏ đi  
Hình 8. Sơ đồ khối chung.  
4.2. Sơ đồ khối chung  
Các phần chính trong giải thuật (hình 8):  
những thông tin mà quyết định quên lúc trước.  
~
Sau đó cộng thêm it *Ct . Trạng thái mới thu  
được này phụ thuộc vào việc quyết định cập  
nhật mỗi giá trị trạng thái ra sao [4].  
-
-
-
-
-
Đọc chuỗi dữ liệu.  
Chuẩn hóa dữ liệu.  
~
Xác định cấu trúc mạng LSTM.  
Huấn luyện mạng LSTM.  
Dự báo các bước thời gian trong  
tương lai.  
So sánh giá trị dự đoán và giá trị  
kiểm tra.  
Ct ft *Ct1 it *Ct  
(4)  
Cuối cùng, quyết định giá trị đầu ra cái  
mà sẽ dựa vào trạng thái tế bào, nhưng sẽ được  
tiếp tục sàng lọc. Đầu tiên, chạy một tầng  
sigmoid để quyết định phần nào của trạng thái  
tế bào muốn xuất ra. Sau đó, đưa nó trạng thái  
tế bào qua một hàm tanh để có giá trị nó về  
khoảng [-1, 1], và nhân nó với đầu ra của cổng  
sigmoid để được giá trị đầu ra mong muốn  
(hình 7) [4].  
-
4.3. Kết quả thực nghiệm từng bước  
4.3.1. Đọc chuỗi dữ liệu  
Nhập chuỗi dữ liệu là chỉ số năng lượng  
tái tạo chứa 1 chuỗi thời gian đơn, trong đó  
các bước thời gian là đơn vị ngày và các giá  
trị tương ứng với tải tiêu thụ. Dữ liệu này được  
đưa vào vector hàng (Hình 9). Phân chia dữ  
liệu để huấn luyện và kiểm tra là dùng 80%  
chuỗi dữ liệu để huấn luyện và 20% để kiểm  
tra.  
ot  
(W [ht1,xt ]+bo )  
(5)  
(6)  
o
h ot *tanh(Ct )  
t
4. THỰC NGHIỆM  
4.1. Giới thiệu bộ dữ liệu  
4.3.2. Chuẩn hóa dữ liệu  
Bộ dữ liệu lấy từ nguồn tải tiêu thụ điện  
năng trong 6 năm của tỉnh Tiền Giang từ năm  
2012 đến năm 2017, từ bộ dữ liệu này có thể  
dự báo nhu cầu phụ tải điện năng trong thời  
gian tiếp theo. Số lượng dữ liệu khoảng 2200  
giá trị.  
Để dữ liệu đầu vào mô hình tốt hơn cũng  
như ngăn chặn việc bị phân kỳ trong quá trình  
huấn luyện thì việc chuẩn hóa dữ liệu là vô  
cùng quan trọng. Cụ thể chuẩn hóa dữ liệu  
huấn luyện về giá trị trung bình bằng không  
Hình 9. Dữ liệu phụ tải điện năng tỉnh Tiền  
Hình 11. Quá trình huấn luyện.  
Giang giai đoạn 2012-2017.  
Hình 10. Dữ liệu đầu vào sau khi chuẩn hóa.  
và phương sai đơn vị. Chuẩn hóa dữ liệu kiểm  
tra cùng thông số như là dữ liệu huấn luyện  
(Hình 10).  
Hình 12. Kết quả dự báo phụ tải điện năng  
của tỉnh Tiền Giang.  
4.3.3. Huấn luyện mạng LSTM  
Cấu trúc mạng được đề xuất gồm có 4 lớp  
là Sequence Input, LSTM, Fully Connected  
và Regression Output. Quá trình huấn luyện  
được giới hạn trong 200 chu kỳ và ngưỡng  
được đặt là 1, tốc độ học ban đầu là 0.005, tốc  
độ học này sẽ giảm sau 125 chu kỳ huấn luyện  
bằng cách nhân hệ số 0.2 (Hình 11).  
4.3.4. Kết quả dự báo  
Kết quả dự đoán phụ tải điện năng của  
tỉnh Tiền Giang được thể hiện ở hình 12. Kết  
quả phụ tải điện sau khi dự báo sẽ được so  
sánh với giá trị kiểm tra trong tập dữ liệu ban  
đầu. Từ hình 13 nhận thấy, hai kết quả này  
bám sát nhau, có nghĩa là kết quả dự báo về  
phụ tải điện tương đối chính xác với độ sai số  
hiệu dụng nhỏ, cụ thể RMSE=9.6333.  
Hình 13. So sánh kết quả dự báo phụ tải  
điện năng với giá trị kiểm tra.  
Điều này chứng tỏ kết quả dự báo chỉ đúng ở  
các giá trị đầu, từ những giá trị sau kết quả dự  
báo ngày càng có độ sai số lớn, dẫn đến việc  
dự báo không bền vững theo thời gian. (Hình  
14). Từ hình 15, nhận thấy khi sử dụng mạng  
Nơ-ron truyền thống thì kết quả phụ tải điện  
sau khi dự báo với giá trị kiểm tra trong tập dữ  
liệu ban đầu không bám sát nhau. Điều này có  
là kết quả dự báo về phụ tải điện không có độ  
chính xác cao.  
4.4. So sánh giá trị dự báo và giá trị kiểm  
tra khi sử dụng mạng Nơ-ron truyền thống  
(Fully Connected).  
Sơ đồ của quá trình huấn luyện cho thấy,  
kết quả kiểm tra đang có xu hướng bị phân kỳ.  
5. KẾT LUẬN  
Từ các kết quả ở phần 4, tác giả có thể  
đưa ra các kết luận như sau. Mạng LSTM  
(Long Short-Term Memory networks) giải  
quyết các nhược điểm mà mạng truyền thống  
chưa làm được. Trong bài báo này tác giả đã  
dự báo nhu cầu phụ tải điện năng trên tập dữ  
liệu thực. Trong quá trình nghiên cứu tác giả  
phân tích lý thuyết và kiểm chứng thực  
nghiệm trên phần mềm. Qua đó thấy được  
phương pháp mà tác giả đề xuất là dùng mạng  
LSTM để dự báo có độ chính xác cao hơn so  
với các phương pháp truyền thống trước đây.  
Tóm lại kết quả của bài báo đã đưa ra kết quả  
dự báo khá chính xác về nhu cầu phụ tải điện  
năng, qua đó có thể áp dụng kết quả nghiên  
cứu này vào thực tế tại các cơ quan điện lực  
trên toàn quốc.  
Hình 14. Quá trình huấn luyện của mạng  
Nơ-ron truyền thống.  
Mặc dù kết quả đạt được từ nghiên cứu  
khá tốt nhưng vẫn còn nhiều vấn đề mà tác  
giả cần muốn cải thiện. Đầu tiên, tác giả quan  
tâm đến chạy trên nhiều tập dữ liệu khác nhau  
để cho kết quả chính xác hơn. Ngoài ra, điều  
chỉnh cấu trúc mạng để cho kết quả tối ưu  
hơn cũng là bài toán mà tác giả đang hướng  
đến.  
Hình 15. Kết quả dự báo phụ tải được so  
sánh với kết quả kiểm tra trong tập dữ liệu  
ban đầu khi sử dụng mạng Nơ-ron truyền  
thống.  
TÀI LIỆU THAM KHẢO  
[1]  
[2]  
M. Buhari and S. S. Adamu, "Short-term load forecasting using artificial neural  
network," in Proceedings of the International MultiConference of Engineers and  
Computer Scientists, 2012, vol. 1, pp. 806-811.  
A. Gensler, J. Henze, B. Sick, and N. Raabe, "Deep Learning for solar power  
forecasting—An approach using AutoEncoder and LSTM Neural Networks," in  
Systems, Man, and Cybernetics (SMC), 2016 IEEE International Conference on, 2016,  
pp. 002858-002865: IEEE.  
[3]  
[4]  
T. Mikolov, M. Karafiát, L. Burget, J. Černocký, and S. Khudanpur, "Recurrent neural  
network based language model," in Eleventh Annual Conference of the International  
Speech Communication Association, 2010.  
S. Hochreiter and J. Schmidhuber, "Long short-term memory," Neural computation, vol.  
9, no. 8, pp. 1735-1780, 1997.  
[5]  
[6]  
P. Malhotra, L. Vig, G. Shroff, and P. Agarwal, "Long short term memory networks for  
anomaly detection in time series," in Proceedings, 2015, p. 89: Presses universitaires de  
Louvain.  
N. Tax, I. Verenich, M. La Rosa, and M. Dumas, "Predictive business process  
monitoring with LSTM neural networks," in International  
Tác giả chịu trách nhiệm bài viết:  
Họ tên: Đoàn Văn Vững  
Đơn vị: Trường Đại Học Sự Phạm Kỹ Thuật TP.HCM  
Điện thoại: 0989365394  
BÀI BÁO KHOA HỌC  
THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ  
Bài báo khoa học của học viên  
có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn  
Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ  
Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam.  
Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý  
của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.  
ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN!  
Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2018-2019 của Thư viện Trường Đại học  
Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.  
pdf 9 trang Mãnh Khiết 12/01/2024 13520 Free
Bạn đang xem tài liệu "Dự báo nhu cầu phụ tải điện năng dùng mạng neural electricity demand forecasting using neural network", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfdu_bao_nhu_cau_phu_tai_dien_nang_dung_mang_neural_electricit.pdf