Краткосрочное прогнозирование активной мощности энергосистемы Республики Таджикистан с использованием нейронных сетей

Авторы

  • Светлана Александровна Вялкова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова
  • Иван Иванович Надтока Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова
  • Фируз Додарджонович Махмадджонов Таджикский технический университет имени академика М.С. Осими

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2023-3-78-83

Ключевые слова:

энергосистема, активная мощность, температура воздуха, нейронная сеть, прогнозная математическая модель, краткосрочный прогноз активной мощности

Аннотация

Введение. Проанализированы графики среднесуточных значений активной мощности и температуры воздуха энергосистемы Республики Таджикистан за 2020 и 2021 гг. Исследованы взаимосвязи активной мощности с температурой воздуха в нормальных режимах работы энергосистемы.

Цели и задачи. Для повышения качества диспетчерского управления и планирования балансов мощности разработана новая модель краткосрочного прогнозирования электропотребления.

Методы и результаты. Предложена математическая модель для краткосрочного прогнозирования суточных графиков активной мощности энергосистемы с учетом температуры воздуха на основе нейронной сети с долгосрочной памятью LSTM. Представленный вариант модели позволил найти зависимость между активной мощностью и температурой воздуха при помощи особой разновидности архитектуры. Выполнено прогнозирование суточных графиков активной мощности.

Заключение. Результаты тестирования разработанной прогнозной модели в течение месяца для августа 2020 и 2021 гг. показали, что абсолютные процентные ошибки не превышают 3,5 %.

Биографии авторов

Светлана Александровна Вялкова, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

канд. тех. наук, старший преподаватель кафедры «Прикладная математика», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

Иван Иванович Надтока, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

д-р техн. наук, профессор кафедры «Электроснабжение и электропривод», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

Фируз Додарджонович Махмадджонов, Таджикский технический университет имени академика М.С. Осими

канд. тех. наук, и.о. доцента кафедры «Электрические станции», Таджикский технический университет имени академика М.С. Осими

Библиографические ссылки

Надтока И.И., Губский С.О. Анализ зависимостей электропотребления от температуры воздуха и освещенности в операционной зоне Ростовского РДУ // Изв. вузов. Электромеханика, 2009. Спец. вып. С. 105 – 107.

Бугаец В.А. Краткосрочное прогнозирование электропотребления энергорайонов и региона с учетом метеофакторов : специальность 05.14.02 : дис. … канд. техн. наук. Новочеркасск, 2015. С. 241.

Вялкова С.А. Краткосрочное прогнозирование электропотребления мегаполиса на основе ортогональных разложений и нейронных сетей: специальность 05.14.02 : дис. … канд. техн. наук. Новочеркасск, 2022. С. 224.

Надтока И.И., Махмадджонов Ф.Д. Прогнозирование максимальных электрических нагрузок для Северной части энергосистемы Республики Таджикистан на основе метода главных компонент // Современные энергетические системы и комплексы и управление ими: Мат. 13-й Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 25 июня 2015г. / Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) им. М.И. Платова. Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ). 2015. C. 55 – 60.

Надтока И.И., Махмадджонов Ф.Д. Анализ взаимосвязей главных компонент ортогонального разложения с формой суточного графика электрической нагрузки // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2017. № 4. С. 46 – 50.

Губский С.О. Учет освещенности при краткосрочном прогнозировании электропотребления для региональных диспетчерских управлений: автореф. дис. …канд. техн. наук. Новочеркасск, 2012. С. 23.

Влияние колебаний метеорологических факторов на энергопотребление энергообъединений / Б.И. Макоклюев,

В.С. Павликов, А.И. Владимиров, Г.И. Фефелова // Энергетик. 2003. № 6. С. 14 – 19.

Lipton Z., Berkowitz J., Elkan C. A Critical Review of Recurrent Neural Networks for Sequence Learning, CoRR, abs/1505.06449, 2015. [Online]. Available: https://arxiv.org/pdf/1506.00019.pdf

Olah C. Understanding LSTM Networks. Posted on August 27, 2015. [Online]. Available: http://colah.github.io/posts/2015-08-Understanding-LSTMs/

Calzone O. An Intuitive Explanation of LSTM, 2015. [Online]. Available: https://medium.com/@ ottaviocalzone/an-intuitive-explanation -of- lstm-a035eb6ab42c.

Lendave V., How To Do Multivariate Time Series Forecasting Using LSTM, Explain The Newest Technologies, And Their Commercial, Social And Political Impact, July 11, 2021. [Online]. Available: https://analyticsindiamag. com/how-to-do-multivariate-time-series-forecasting-using-lstm/.

Осовский С. Нейронные сети для обработки информации. М.: Финансы и статистика, 2004. C. 344.

Опубликован

02.10.2023

Как цитировать

(1)
Вялкова, С. А.; Надтока, И. И.; Махмадджонов, Ф. Д. Краткосрочное прогнозирование активной мощности энергосистемы Республики Таджикистан с использованием нейронных сетей. electromeh 2023, 66, 78-83.

Выпуск

Раздел

Статьи