Zastosowania sieci neuronowych predykcja - energia

Transkrypt

1 Zastosowania sieci neuronowych predykcja - energia LABORKA Piotr Ciskowski

2 KSE KRAJOWY SYSTEM ENERGETYCZNY ZAPOTRZEBOWANIE MOCY

3 Krajowy System Energetyczny (KSE) zapotrzebowanie mocy

4 Krajowy System Energetyczny (KSE) zapotrzebowanie mocy Krajowy System Energetyczny - system elektroenergetyczny pokrywający obszar Polski, składający się z urządzeń do: wytwarzania - jednostki wytwórcze przesyłania i rozdziału - stacje elektroenergetyczne - linie przesyłowe i rozdzielcze przetwarzania i odbioru energii elektrycznej

5 Krajowy System Energetyczny (KSE) zapotrzebowanie mocy zapotrzebowanie mocy brutto zapotrzebowanie odbiorców krajowych potrzeby własne elektrowni straty mocy w sieci przesyłowej pompowanie w elektrowniach szczytowo-pompowych uwzględnia saldo wymiany międzynarodowej: - eksport + import

6 Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA

7 Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA zapotrzebowanie mocy KSE * - Powyższe dane są wielkościami brutto (razem z potrzebami własnymi elektrowni i stratami w sieciach elektroenergetycznych), bez uwzględnienia salda wymiany międzysystemowej.

8 Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA zapotrzebowanie mocy KSE plik energia-kse-moc.xlsx : dane: dzień, miesiąc, rok dzień tygodnia (poniedziałek=1, itd.) czas co 15 minut M15. H1, D1 wolumen od do M15: H1: D1: rekordów rekordów rekordów

9 Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA zapotrzebowanie mocy KSE plik energia-kse-moc.xlsx H1:

10 Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA zapotrzebowanie mocy KSE plik energia-kse-moc.xlsx H1: o pory dnia - Osowski: - dolina nocna - szczyt ranny - dolina południowa - szczyt wieczorny o dni tygodnia - Osowski:- sobota - niedziela - poniedziałek - pozostałe - świąteczne - robocze

11 Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA zapotrzebowanie mocy KSE plik energia-kse-moc.xlsx W1:

12 KSE KRAJOWY SYSTEM ENERGETYCZNY RYNEK BILANSUJĄCY ENERGII

13 Krajowy System Energetyczny (KSE) rynek bilansujący

14 Krajowy System Energetyczny (KSE) rynek bilansujący Rynek Bilansujący Energii - rynkowy mechanizm służący do bieżącego bilansowania zapotrzebowania na energię elektryczną i wytwarzania tej energii w KSE CRO - cena rozliczeniowa odchylenia CROs - cena rozliczeniowa odchylenia sprzedaży CROz - cena rozliczeniowa odchylenia zakupu

15 Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA rynek bilansujący

16 Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA rynek bilansujący plik energia-kse-bilans.csv : dane: data - dzień, miesiąc, rok czas co godzinę CRO wolumen od do H1: rekordów

17 KSE KRAJOWY SYSTEM ENERGETYCZNY TOWAROWA GIEŁDA ENERGII

18 Krajowy System Energetyczny (KSE) giełda energii

19 Zadanie 1 PREDYKCJA ZAPOTRZEBOWANIA NA MOC FUNKCJE TOOLBOX OWE

20 zadanie 1. predykcja zapotrzebowania na moc źródło: Osowski. Sieci neuronowe do przetwarzania informacji, s. 135 Naucz sieć przewidywać zapotrzebowanie na moc systemu KSE na kolejne 24 godziny na podstawie notowań przeszłych wejścia: - zakodowany dzień tygodnia: 0 dzień świąteczny 1 dzień roboczy - zakodowana pora roku: 11 zima 01 wiosna 00 lato 10 jesień - przeszłe wartości wolumenu: P(D,H-1), P(D,H-2),, P(D,H-h), P(D-1,H), P(D-1,H-1),, P(D-1, H-h), P(D-d,H), P(D-d,H-1), P(D-d, H-h) wyjścia: - przyszła wartość wolumenu: P(D,H) P(D,H+1) P(D,H+23) Przyjmij: d = 3 g = 4

21 zadanie 1. predykcja zapotrzebowania na moc źródło: Osowski. Sieci neuronowe do przetwarzania informacji, s. 135 Przyjmij: d = 3 g = 4 Użyj sieci o strukturze Jakość predykcji oceniaj na podstawie procentowego błędu MAPE - Mean Absolute Prediction Error: n ˆ 1 Pi Pi MAPE = 100% n P - n liczba godzin, w czasie których dokonywana jest predykcja - P obciążenie rzeczywiste - P^ - predykcja i= 1 i

22 Zadanie 2 PREDYKCJA ZAPOTRZEBOWANIA NA MOC FUNKCJE TOOLBOX OWE

23 zadanie 2. predykcja zapotrzebowania na moc źródło: własne Naucz sieć przewidywać zapotrzebowanie na moc systemu KSE w wybranym horyzoncie na podstawie notowań przeszłych wejścia: - zakodowany dzień tygodnia: 0 1 jak poprzednio lub 0 1 wartości ciągłe,np. 0.1 niedziela 0.3 poniedziałek 0.7 wtorek 1.0 środa 0.7 czwartek 0.4 piątek sobota - zakodowana pora roku: jak poprzednio lub roczna sinusoida np stycznia lipca grudnia - przeszłe wartości wolumenu jak poprzednio lub inaczej np. ostatnia godzina co M15 wyjście: - przyszła wartość wolumenu: P(D,H+h) h założony horyzont