СИСТЕМА ПРОГНОЗУВАННЯ СПОЖИВАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ НА ОСНОВІ ТЕМПЕРАТУРНИХ ДАНИХ

Автор(и)

  • І. В. СЕГЕДА Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0003-1958-4985
  • Д. О. КРИВДА Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0009-0006-4525-9675
  • О. В. КРИВДА Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0003-4398-6298

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.1.2.26

Ключові слова:

кореляція, коефіцієнт кореляції Пірсона, лінійна регресія, математичні моделі, лінійні та нелінійні залежності, програмна система

Анотація

В роботі розглянуті основні задачі системи оцінки залежності між споживанням електроенергії та температурою. Система оцінки залежності між споживанням електроенергії та температурою повинна забезпечувати комплексний підхід до аналізу даних, починаючи від збору інформації, її обробки та аналізу, і завершуючи прогнозуванням та візуалізацією результатів. Проведено аналіз різних сучасних підходів та методів до оцінки взаємозв’язку між температурою та споживанням електроенергії. В результаті проведених досліджень визначено ключові фактори, що впливають на енергоспоживання в залежності від температурних умов, а також виявлено переваги та недоліки різних методів та інструментів, що застосовуються в цьому напрямі. Реалізовано оцінку кореляції між температурними показниками та енергоспоживанням за допомогою коефіцієнта кореляції Пірсона, що забезпечує високу точність у визначенні зв’язку між цими параметрами. Розроблено математичну модель прогнозування споживання електроенергії на основі даних про температуру, що дозволяє передбачати енергоспоживання з урахуванням змін температурних умов. Обґрунтовано вибір засобів й технологій для створення програмної системи, яка реалізує проведення аналізу даних з використанням бібліотек та інструментів для обробки, збереження та візуалізації інформації. Результати створюють основу для ефективного прогнозування енергоспоживання в міських умовах. Розроблено архітектуру системи, що забезпечує ефективну обробку даних і легке масштабування. Забезпечено інтеграцію з базою даних, що дозволяє ефективно зберігати та обробляти великі обсяги даних для аналізу та прогнозування. Проведено функціональну декомпозицію, яка визначає основні модулі та їхні взаємозв’язки, що сприяє чіткому виконанню кожної задачі. Результати роботи даної системи дозволяють прогнозувати рівень споживання електроенергії залежно від температурних умов. Це сприятиме кращому плануванню ресурсів та зниженню ризиків перевантаження енергосистеми під час температурних піків. Такий підхід дозволяє не лише оптимізувати енергетичні витрати, а й забезпечити стабільність і надійність енергопостачання для міста.

Посилання

Кулик М. М., Маляренко О. Є., Майстренко Н. Ю., Станиціна В. В., Куц Г. О. Енергоефективність та прогнозування енергоспоживання на різних ієрархічних рівнях економіки: методологія, прогнозні оцінки до 2040 року. Київ, «Наукова думка», 2021. 234 с. ISBN 978-966-00-1739-9.

V. V. Horskyi, O. Ye. Maliarenko, N. Yu. Maistrenko, O. I. Teslenko, H. O. Kuts Modified three-stage model for forecasting the demand for energy resources at various hierarchy levels of the economy. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Volume 1049, 3rd International Conference on Sustainable Futures: Environmental, Technological, Social and Economic Matters Kryvyi Rih, Ukraine. Citation V V Horskyi et al 2022 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 1049 012054 URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/1049/1/012054 (дата звернення: 05.02.2025)

Екерт, М., і Сміт, К. (2019). Прогнозування споживання енергії на основі кліматичних даних. Харків : Техноцентр. 240 с.

Степанов, Ю. Г. (2019). Аналіз залежностей між кліматом і енергоспоживанням. Харків : НТУ «ХПІ». 260 с.

Тарасенко, Н. І. (2019). Інформаційні технології в енергетиці. Одеса : Видавництво ОНУ. 300 с.

Перегуда О. В. (2022). Статистична обробка даних: навч. посіб. / О. В. Перегуда, О. А. Капустян, О. Б. Курилко. ‒ Електронне видання. ‒ 103 с.

Norman R. Draper, Harry Smith (2016). Applied Regression Analysis, 912 pages.

Літнарович Р. М. (2011). Побудова і дослідження математичної моделі за джерелами експериментальних даних методами регресійного аналізу. Навчальний посібник, МЕГУ, Рівне. – 140 с.

Breiman L. (2001). Random forests / Breiman L. // Machine Learning. – Vol. 45, N 1.– P. 5–32.

Я. С. Моторна, Н. О. Красношлик, О. В. Піскун Реалізація та дослідження алгоритму random forest для розв’язування задач класифікації No. 1 (2020): Вісник черкаського університету: прикладна математика. інформатика URL: https://ami-ejournal.cdu.edu.ua/article/view/4158 DOI 10.31651/2076-5886-2020-1-69-77(дата звернення: 05.02.2025).

Катерина Мещерякова Нейромережа: що це, як працює, найкращі приклади [Електронний ресурс] : URL: https://journal.gen.tech/post/sho-take-neiromerezhi (дата звернення: 05.02.2025)

Статистичні методи аналізу великих масивів даних. [Електронний ресурс] URL: https://elib.lntu.edu.ua/sites/default/files/elib_upload/%D0%9D%D1%83%D0%B6%D0%BD%D0%B0%20%D0%B3%D0%BE%D1%82%D0%B E%D0%B2%D0%B8%D0%B9%202024/page8.html (дата звернення: 05.02.2025).

Совьяна Педада. Що таке геопросторовий аналіз? План перед реальним планом. [Електронний ресурс] URL: https://mindthegraph.com/blog/uk/%D1%89%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%B5-%D0%B3%D0%B5%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%B9%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%96%D0%B7/ (дата звернення: 05.02.2025).

Пашко А. О. Статистичний аналіз даних. [Електронний ресурс] https://csc.knu.ua/media/filer_public/19/ d5/19d56780-269a-4eef-bb3b-48ec8da23859/intelektualnaobrobkadanikh.pdf : 2019.-55 с. (дата звернення: 05.02.2025).

Фур’є-інтегральний метод ідентифікації детермінованих лінійних динамічних систем з зосередженими параметрами. [Електронний ресурс] URL: https://web.posibnyky.vntu.edu.ua/feeem/1mokin_matmetody_ identifikaciyi_dinamsystem/3-4.html (дата звернення: 05.02.2025).

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-02-25