23
Zastosowania sieci neuronowych predykcja - energia LABORKA © Piotr Ciskowski

Zastosowania sieci neuronowych - staff.iiar.pwr.wroc.plstaff.iiar.pwr.wroc.pl/piotr.ciskowski/dydaktyka/sieci.neuronowe/L... · •zapotrzebowanie mocy brutto • zapotrzebowanie

Embed Size (px)

Citation preview

Zastosowania sieci

neuronowych

predykcja - energia

LABORKA © Piotr Ciskowski

KRAJOWY SYSTEM ENERGETYCZNY

ZAPOTRZEBOWANIE MOCY

KSE

Krajowy System Energetyczny (KSE) – zapotrzebowanie mocyhttp://energetyka.wnp.pl/notowania/zapotrzebowanie_mocy_kse/

• 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

Krajowy System Energetyczny (KSE) – zapotrzebowanie mocyhttp://energetyka.wnp.pl/notowania/zapotrzebowanie_mocy_kse/

• 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

Krajowy System Energetyczny (KSE) – zapotrzebowanie mocyhttp://energetyka.wnp.pl/notowania/zapotrzebowanie_mocy_kse/

Polskie Sieci Elektroenergetyczne SAhttp://www.pse-operator.pl

Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA – zapotrzebowanie mocy KSEhttp://www.pse-operator.pl/index.php?modul=13

* - Powyższe dane są wielkościami brutto (razem z potrzebami własnymi elektrowni i stratami w sieciach elektroenergetycznych),

bez uwzględnienia salda wymiany międzysystemowej.

• plik energia-KSE-moc.xlsx :

– dane:

• dzień, miesiąc, rok

• dzień tygodnia (poniedziałek=1, itd.)

• czas – co 15 minut → M15. H1, D1

• wolumen

• od 1.01.2002

• do 17.05.2013

• M15: 398.876 rekordów

• H1: 99.719 rekordów

• D1: 4.155 rekordów

Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA – zapotrzebowanie mocy KSEhttp://www.pse-operator.pl

• plik energia-KSE-moc.xlsx – H1:

Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA – zapotrzebowanie mocy KSEhttp://www.pse-operator.pl

• 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

Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA – zapotrzebowanie mocy KSEhttp://www.pse-operator.pl

• plik energia-KSE-moc.xlsx – W1:

Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA – zapotrzebowanie mocy KSEhttp://www.pse-operator.pl

KRAJOWY SYSTEM ENERGETYCZNY

RYNEK BILANSUJĄCY ENERGII

KSE

Krajowy System Energetyczny (KSE) – rynek bilansującyhttp://energetyka.wnp.pl/notowania/rynek_bilansujacy_energii/

• Rynek Bilansujący Energii

- rynkowy mechanizm służący do bieżącego bilansowaniazapotrzebowania na energię elektryczną i wytwarzania tej energii w KSE

• CRO - cena rozliczeniowa odchylenia

• CROs - cena rozliczeniowa odchylenia sprzedaży

• CROz - cena rozliczeniowa odchylenia zakupu

Krajowy System Energetyczny (KSE) – rynek bilansującyhttp://energetyka.wnp.pl/notowania/rynek_bilansujacy_energii/

Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA – rynek bilansującyhttp://www.pse-operator.pl

• plik energia-KSE-bilans.csv :

– dane:

• data - dzień, miesiąc, rok

• czas – co godzinę

• CRO

• wolumen

• od 4.09.2001

• do 16.05.2013

• H1: 102.456 rekordów

Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA – rynek bilansującyhttp://www.pse-operator.pl

KRAJOWY SYSTEM ENERGETYCZNY

TOWAROWA GIEŁDA ENERGII

KSE

Krajowy System Energetyczny (KSE) – giełda energiihttp://energetyka.wnp.pl/notowania/tge/

PREDYKCJA

ZAPOTRZEBOWANIA NA MOCFUNKCJE TOOLBOX’OWE

Zadanie 1

• Naucz sieć przewidywać zapotrzebowanie na moc systemu KSE na kolejne 24 godzinyna podstawie notowań przeszłych

• wejścia: - zakodowany dzień tygodnia: 0 – dzień świąteczny1 – dzień roboczy

- zakodowana pora roku: 11 – zima01 – wiosna00 – lato10 – 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

zadanie 1. predykcja zapotrzebowania na mocźródło: Osowski. Sieci neuronowe do przetwarzania informacji, s. 135

• Przyjmij: d = 3

g = 4

• Użyj sieci o strukturze 22-25-24

• Jakość predykcji oceniaj na podstawieprocentowego błędu MAPE - Mean Absolute Prediction Error:

- n – liczba godzin, w czasie których dokonywana jest predykcja- P – obciążenie rzeczywiste- P^ - predykcja

zadanie 1. predykcja zapotrzebowania na mocźródło: Osowski. Sieci neuronowe do przetwarzania informacji, s. 135

1

ˆ1

100%

ni i

i i

P P

MAPEn P

=

= ⋅∑

PREDYKCJA

ZAPOTRZEBOWANIA NA MOCFUNKCJE TOOLBOX’OWE

Zadanie 2

• Naucz sieć przewidywać zapotrzebowanie na moc systemu KSE w wybranym horyzonciena podstawie notowań przeszłych

• wejścia: - zakodowany dzień tygodnia: 0 – 1 jak poprzednio lub0 – 1 wartości ciągłe, np. 0.1 – niedziela

0.3 – poniedziałek0.7 – wtorek1.0 – środa0.7 – czwartek0.4 – piątek0.2 - sobota

- zakodowana pora roku: jak poprzednio lub roczna sinusoidanp. -1 – 1 stycznia

+1 – 31 lipca-1 - 31 grudnia

- przeszłe wartości wolumenu jak poprzednio lub inaczejnp. ostatnia godzina co M15

• wyjście: - przyszła wartość wolumenu: P(D,H+h)h – założony horyzont

zadanie 2. predykcja zapotrzebowania na mocźródło: własne