論文の概要: A Tidal Current Speed Forecasting Model based on Multiple Periodicity Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.09718v1
- Date: Sun, 13 Oct 2024 04:15:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-10-30 08:36:49.226891
- Title: A Tidal Current Speed Forecasting Model based on Multiple Periodicity Learning
- Title(参考訳): 周期学習に基づく潮流速度予測モデル
- Authors: Tengfei Cheng, Yunxuan Dong, Yangdi Huang,
- Abstract要約: 潮流エネルギーは再生可能エネルギーの浸透速度を高める重要な要素の1つである。
これまでの研究は主に潮流の速度を予測するために物理モデルを用いてきた。
潮流の複数の周期性を研究することは潮流の速度を正確に予測するために重要である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.1060425537315088
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Tidal energy is one of the key components in increasing the penetration rate of renewable energy. The penetration of tidal energy in the electrical grid depends on the accuracy of tidal current speed forecasting. Modeling inaccuracies hinder forecast accuracy. Previous research has primarily used physical models to forecast tidal current speed. However, tidal current variations influenced by the orbital periods of celestial bodies make accurate physical modeling challenging. Researching the multiple periodicity of tides is crucial for accurately forecasting tidal current speed. In this article, we propose the Wavelet-Enhanced Convolutional Network (WCN) to learn multiple periodicity. The framework embeds intra-period and inter-period variations of one-dimensional tidal current data into the rows and columns of a two-dimensional tensor. Then, the two-dimensional variations of the sequence can be processed by convolutional kernels. We integrate a time-frequency analysis method into the framework to further address local periodic features. Additionally, to enhance the framework's stability, we optimize the framework's hyperparameters with the Tree-structured Parzen Estimator algorithm. The proposed framework avoids the lack of learning multiple periodicity. Compared with benchmarks, the proposed framework reduces the mean absolute error and mean square error in 10-step forecasting by, at most, 90.36% and 97.56%, respectively.
- Abstract(参考訳): 潮流エネルギーは再生可能エネルギーの浸透速度を高める重要な要素の1つである。
電力網内の潮流エネルギーの浸透は潮流速予測の精度に依存する。
不正確なモデリングは予測精度を損なう。
これまでの研究は主に潮流の速度を予測するために物理モデルを用いてきた。
しかし、天体の軌道周期に影響された潮流の変化は正確な物理モデリングを困難にしている。
潮流の複数の周期性を研究することは潮流の速度を正確に予測するために重要である。
本稿では,Wavelet-Enhanced Convolutional Network(WCN)を提案する。
このフレームワークは、一次元潮流データの周期内および周期間変動を二次元テンソルの行と列に埋め込む。
次に、シーケンスの2次元のバリエーションを畳み込みカーネルで処理することができる。
我々は,時間周波数解析手法をフレームワークに統合し,局所的な周期的特徴に対処する。
さらに,フレームワークの安定性を高めるために,木構造パーゼン推定アルゴリズムを用いてフレームワークのハイパーパラメータを最適化する。
提案するフレームワークは,複数の周期性の学習の欠如を回避する。
ベンチマークと比較すると、提案フレームワークは10ステップ予測における平均絶対誤差と平均平方誤差を、それぞれ90.36%と97.56%で削減する。
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