短期风力发电预测MATLAB代码实现

短期风力发电预测可以使用各种机器学习算法进行建模和预测，其中常用的算法包括神经网络、支持向量机、随机森林等。下面是一个基于神经网络的短期风力发电预测的MATLAB代码示例：

% 读取历史数据
data = xlsread('wind_power_data.xlsx');
X = data(:, 1:end-1);
Y = data(:, end);

% 划分训练集和测试集
train_ratio = 0.8;
train_size = round(train_ratio * size(X, 1));
train_X = X(1:train_size, :);
train_Y = Y(1:train_size);
test_X = X(train_size+1:end, :);
test_Y = Y(train_size+1:end);

% 神经网络建模
hidden_layer_size = 10;
net = feedforwardnet(hidden_layer_size);
net.trainFcn = 'trainlm'; % 使用Levenberg-Marquardt算法训练
net.trainParam.showWindow = false; % 不显示训练过程窗口
net.divideFcn = 'divideblock'; % 按块划分训练集和验证集
net.divideParam.trainRatio = 0.8;
net.divideParam.valRatio = 0.2;
net.divideParam.testRatio = 0;
net.trainParam.epochs = 1000;
net.trainParam.goal = 0.01; % 目标误差
net = train(net, train_X', train_Y');

% 预测并评估
train_pred_Y = net(train_X');
test_pred_Y = net(test_X');
train_rmse = sqrt(mean((train_pred_Y - train_Y').^2));
test_rmse = sqrt(mean((test_pred_Y - test_Y').^2));

% 绘制预测结果
figure;
plot(1:length(train_Y), train_Y, 'b-', 1:length(train_Y), train_pred_Y, 'r-');
hold on;
plot(length(train_Y)+1:length(Y), test_Y, 'b--', length(train_Y)+1:length(Y), test_pred_Y, 'r--');
legend('历史数据', '训练集预测', '测试集真实值', '测试集预测');
xlabel('时间');
ylabel('风力发电功率');
title(sprintf('RMSE: train=%.2f, test=%.2f', train_rmse, test_rmse));

这段代码会读取一个名为 `wind_power_data.xlsx` 的数据文件，该文件的第一列到倒数第二列是特征（如温度、湿度等），最后一列是风力发电功率。代码会将数据集划分为训练集和测试集，并使用Levenberg-Marquardt算法训练一个神经网络模型。最后，代码会输出训练集和测试集的预测结果，并计算出均方根误差（RMSE）用于评估模型性能。