基于生成对抗Transformer的电力负荷数据异常检测

基于生成对抗Transformer的电力负荷数据异常检测
电力负荷异常数据将给电力系统规划、负荷预测以及用能分析等带来较大的负面影响，因此亟须对负荷数据异常进行检测与识别。首先，针对电力负荷数据异常分类、原因及其特征开展分析。其次，改进传统Transformer编码器结构，采用多头注意力层代替掩码多头注意力层，同时移除前馈网络，以提高模型对负荷时序序列的全局注意力。基于生成对抗网络(generative adversarial networks,GAN)生成器与判别器的博弈结构，提出一种改进的GAN-Transformer模型，以更好地捕捉趋势性特征并加速模型收敛。然后，引入多阶段映射与训练方法，综合焦点分数打分机制，通过分阶段负荷序列重构帮助模型更好地提取负荷数据异常特征。最后，算例分析结果表明，GAN-Transformer模型在负荷数据异常检测精确率、召回率、F1值以及训练时间方面均具有更优的性能，验证了所提方法的有效性和优越性。文中研究工作为基于深度学习进一步实现电力负荷数据异常分类与数据修复提供了有益参考。

标题：
基于生成对抗Transformer的电力负荷数据异常检测
Anomaly detection of power load data based on Transformer and generative adversarial networks

作者：
陆旦宏，范文尧，杨婷，倪敏珏，李思琦，朱晓
LU Danhong, FAN Wenyao, YANG Ting, NI Minjue, LI Siqi, ZHU Xiao

关键词：
电力负荷数据;数据异常检测;生成对抗网络(GAN)-Transformer;多阶段训练与映射;焦点分数;序列重构
power load data;data anomaly detection;generative adversarial networks (GAN)-Transformer;multi-stage training and mapping;focus score;sequence refactoring

2025-1-23 20:01 上传 基于生成对抗Transformer的电力负荷数据异常检测.pdf

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