基于AWOA-TEFN的热负荷预测模型

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杜迎华*,  李天昊

天津商业大学, 信息工程学院, 天津 300134

摘     要: 在节能减排的战略背景下,区域供热系统的智能优化运行成为提升能源利用效率、降低碳排放的关键环节,而精准的热负荷预测是实现这一目标的核心技术支撑。为应对热负荷序列非线性、非平稳性显著及多影响因素耦合的复杂特性,解决现有预测模型对不确定性特征捕捉不足、超参数依赖人工调试、多变量时序信息融合不充分等问题,助力供热系统实现节能降耗与智能运行升级,本文提出一种基于自适应鲸鱼算法优化时间证据融合网络(AWOA-TEFN)的热负荷预测方案。该方案以证据理论与信息融合技术为核心,通过基本概率分配、期望融合及时间归一化-反归一化三大模块,从时间与通道双维度精准捕捉多变量时间序列的不确定性特征;数据预处理阶段采用三次样条插值填补缺失值、四分位数法剔除异常值,结合皮尔逊相关系数筛选核心输入特征,并利用AWOA算法自适应优化输入序列长度、预测步长等关键超参数,显著提升模型鲁棒性与适配性。以安阳换热站小时级热负荷实测数据为基础,将所提方案与GRU、RFR、LSTM、LightGBM等主流预测算法进行性能对比。实验结果表明,AWOA-TEFN方案的平均绝对百分比误差等各项评估指标均优于对比算法,能够精准追踪热负荷动态变化趋势,为供热系统的优化配置、智能调控及能效提升提供了可靠的技术支撑。
关 键 词: 热负荷预测; AWOA算法; TEFN网络; 深度学习; 数据预处理
DOI: 10.57237/j.jest.2025.04.001
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