Matlab概率区间预测百口桶更新了,新增光伏着力区间预测,4种分布可供预测 ...

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基本先容

适用于matlab2020及以上。可恣意选择置信区间,区间覆盖率picp、区间平均宽度百分比等等,可用于预测不确定性,结果如图所示,接纳KDE,4种分布进行预测,有对比,可以替换成自己的数据。
完整代码私信回复Matlab概率区间预测百口桶更新了,新增光伏着力区间预测,4种分布可供预测

代码详细解释如下:

int_val.m 文件功能详解
int_val.m 是一个用于风电功率预测区间可视化的 MATLAB 脚本,主要功能是通过核密度估计(Kernel Distribution)对预测偏差建模,并基于不同置信度天生多层次的预测区间。以下是详细实现步调:
数据读取与预处理惩罚
脚本从 Excel 文件(如“晴天.xlsx”“多云.xlsx”“雷阵雨.xlsx”)中读取现实风电功率数据(actually)和预测值(forcast),数据范围为 a1:a10000 和 b1:b10000。
计算预测偏差 x = forcast - actually,表示预测值与现实值的弊端。
核密度估计拟合
利用 fitdist(x, ‘Kernel’) 对偏差分布进行非参数拟合,天生概率分布对象 pd。核密度估计无需假设数据分布情势,适合复杂偏差模式。
置信区间优化计算
对四个置信度(0.95、0.9、0.85、0.8),通过 fmincon 优化函数求解置信区间。目标函数为最小化 icdf(pd, t) - icdf(pd, t-zz),确保区间宽度在给定置信度下最优。
计算上下限:up = forcast + icdf(pd, t) 和 down = forcast + icdf(pd, t-zz),并将负值截断为0(因功率非负)。多层级区间可视化
利用 fill 函数绘制多个置信区间(如赤色、绿色、蓝色、黄色),覆盖不同置信水平。通过叠加填充区域,形成从高置信度(窄区间)到低置信度(宽区间)的渐变结果。
在三个子图(subplot(3,1,1) 至 subplot(3,1,3))中分别展示“晴天”“多云”“雷阵雨”三种天气下的预测区间与现实功率曲线对比,横轴为时间(1-48小时),纵轴为功率(MW)。
技术亮点:
通过非参数方法顺应复杂偏差分布,避免参数假设弊端。
优化置信区间宽度,平衡覆盖概率与区间精度。
多层颜色填充直观展示不同置信水平,增强结果可解释性。
nihe.m 文件功能详解
nihe.m 是一个用于风电功率预测偏差分布拟合与评价的 MATLAB 脚本,核心功能是通过多种概率分布模型拟合偏差,并基于统计指标(相对熵、SSE)评估模型优劣。以下是详细实现步调:
数据读取与偏差计算
从 Excel 文件读取现实值与预测值,计算偏差 x = forcast - actually。
多分布拟合与可视化
利用五种分布模型拟合偏差:
参数模型:正态分布(Normal)、Logistic 分布、t 位置尺度分布(tLocationScale)、极值分布(ExtremeValue)。
非参数模型:核密度估计(Kernel)。
绘制履历分布直方图(ecdfhist)与各分布的概率密度函数(PDF)、累积分布函数(CDF),直观比力拟合结果。
统计评价指标计算
相对熵(Kullback-Leibler Divergence):衡量履历分布与拟合分布间的差异,值越小表示拟合越好。
SSE(偏差平方和):计算履历概率与拟合概率的平方差,值越小表示拟合越优。
区间覆盖率(PICP):统计现实值落在预测区间内的比例,评估区间预测的可靠性。
多天气类型对比分析
对“晴天”“多云”“雷阵雨”数据分别重复上述步调,天生子图展示不同天气下的拟合结果和评价结果。
技术亮点:
综合参数与非参数方法,全面探索偏差分布特性。
通过相对熵和 SSE 定量比力模型,避免主观判定弊端。
多天气场景分析揭示气象条件对预测偏差的影响,增强模型适用性。
总结
int_val.m 侧重于预测区间的天生与可视化,适用于工程应用中的不确定性展示。
nihe.m 侧重于统计建模与模型评价,为算法改进提供理论依据。两者结合,完整覆盖了从偏差分析到区间预测的全流程。
数据集









部分源码

.rtcContent { padding: 30px; } .lineNode {font-size: 10pt; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, “Courier New”, monospace; font-style: normal; font-weight: normal; }
%% 绘图
%% 概率密度函数
plot(x_values,y1,‘LineWidth’,2)
hold on
plot(x_values,y2,‘LineWidth’,2)
hold on
plot(x_values,y3,‘LineWidth’,2)
hold on
plot(x_values,y4,‘LineWidth’,2)
hold on
plot(x_values,y5,‘LineWidth’,2)
hold on
legend(‘频坦白方图’,‘正态分布’,‘Logistic’,‘t分布’,‘ExtremeValue’)%,‘非参数核密度估计’ 第五个未知
xlabel(‘预测偏差(MW)’),ylabel(‘概率密度’)
%% 累计分布函数
figure(15)
subplot(3,1,1)
cdfplot(x);hold on
plot(x_value,p1,‘LineWidth’,2)
hold on
plot(x_value,p2,‘LineWidth’,2)
hold on
plot(x_value,p3,‘LineWidth’,2)
hold on
% plot(x_value,p4,‘LineWidth’,2)
% hold on
plot(x_value,p5,‘LineWidth’,2)
hold on
legend(‘正态分布’,‘Logistic’,‘t分布’,‘非参数核密度估计’,‘ExtremeValue’)
xlabel(‘预测偏差(MW)’),ylabel(‘累计概率’)

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