
VMD-SSA-BILSTM及其变体模型的MATLAB代码:多维时间序列预测与对比分析
光伏功率预测这事儿挺有意思的。北半球的天气变化快,光伏发电波动大,怎么用历史数据预测未
来功率?最近在MATLAB里折腾了个组合模型,把信号分解、优化算法和双向LSTM玩出了新花样。咱直接上干
货!
先看数据长啥样。本地Excel文件读取三行代码搞定:
```matlab
rawData = xlsread('光伏数据.xlsx');
features = rawData(:,1:4); % 四维特征
target = rawData(:,5); % 待预测的光伏功率
```
数据里太阳辐射和气温这俩特征波动最明显,气压和湿度相对平稳。不过直接扔进模型效果一般,
得先做点预处理。
上VMD分解这招挺关键。把原始功率信号拆成5个模态分量(实测效果比EMD稳定):
```matlab
[imf, ~] = vmd(target, 'NumIMFs',5, 'PenaltyFactor',2500);
```
这里NumIMFs控制分解层数,PenaltyFactor影响带宽。试过不同参数组合,发现层数太少特征提取
不充分,太多反而引入噪声。
分解后的各分量训练单独的BiLSTM。模型结构这样搭:
```matlab
layers = [...
sequenceInputLayer(4) % 输入特征维度
bilstmLayer(128,'OutputMode','last')
dropoutLayer(0.3)
fullyConnectedLayer(1)
regressionLayer];
```
双向结构能捕捉前后时序依赖。但超参数怎么选?这时候麻雀算法(SSA)就派上用场了。优化目标是
最小化验证集误差:
```matlab