短期光伏功率预测需要模型同时捕捉太阳周期的规律和天气波动,而两者的重要性随预测时域变化。为此本文构建了层次化集成框架,融合时间序列神经网络、历史相似样本、状态气候基准和梯度提升树。太阳几何信息和数值天气预报提供预期发电条件,针对不同预测时域使用凸组合权重对各子模型输出进行加权。随后利用可得的历史预测误差进行校准,以修正近期偏差。该框架在公开的 PVDAQ 数据集(预测窗口 15–240 分钟)以及 GEFCom2014 三个光伏区的小时尺度(最长 4 小时)上进行评估。PVDAQ 实验中,集成模型在日光时段的容量归一化平均绝对误差为 4.315%,相较于全特征 LightGBM 下降 4.11%,相较于经微调的 Chronos-2 下降 6.03%。通过去除单一专家的实验表明模型内部存在冗余。GEFCom2014 三个训练种子下,学习得到的融合权重优于等权组合,但与 LightGBM 的表现相当。结果表明,针对预测时域的专门融合是一种有效策略,但其优势取决于数据集和评估周期。
$$\text{MAE}=\frac{1}{N}\sum_{i=1}^{N}|y_i-\hat{y}_i|$$
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