МОДЕЛЮВАННЯ ТА ПРОГНОЗУВАННЯ ВИРОБНИЦТВА ВІДНОВЛЮВАНОЇ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
DOI:
https://doi.org/10.32689/maup.it.2026.2.2Ключові слова:
прогнозування, відновлювані джерела енергії, часові ряди, нечітка логіка, машинне навчання, метод подібних траєкторій, python, streamlitАнотація
Об’єкт дослідження – процеси генерації електроенергії відновлюваними джерелами енергії (сонячними та вітровими електростанціями) в умовах нестабільних метеорологічних факторів. В статті розглянуто результати вирішення актуальної задачі – моделювання та прогнозування генерації відновлюваних джерел енергії (сонячної та вітрової). Актуальність випливає зі суттєвої нелінійності генерації ВДЕ, що створює ризики дестабілізації енергосистем. Побудова точних моделей є критично важливою для оперативного диспетчерського управління та мінімізації дисбалансів у енергомережах. Мета роботи – підвищення якості прогнозування генерації ВДЕ на основі порівняльного аналізу дедуктивних підходів та індуктивних алгоритмів. Предмет дослідження – математичні моделі, алгоритми та програмні засоби прогнозування часових рядів процеси генерації відновлюваних джерел енергії енергомережі на основі метеорологічних факторів. В ході роботи створено інтелектуальну систему на базі Streamlit з конвеєром збору даних. Систему спроєктовано на базі трирівневої архітектури (Three-tier architecture), що забезпечує чітке розділення логіки збору даних, математичної обробки та візуалізації. Систему реалізовано мовою програмування Python із залученням сучасного стеку технологій Data Science. За допомогою розробленої системи проведено дослідження трьох моделей на незалежній вибірці за метриками MAE та RMSE. Проведено порівняльний аналіз побудованих моделей (штучної нейронної мережі, лінгвістичного методу та методу подібних траєкторій) на реальних метеорологічних та енергетичних даних. На підставі отриманих результатів досліджень зроблено висновки щодо умов і доцільності використання певних моделей для моделювання та прогнозування виробництва відновлюваної електроенергії.
Посилання
Кузнєцов, М. П. (2022). Особливості комбінованих енергосистем з відновлюваними джерелами енергії : монографія. Київ : ІВЕ НАН України, 152 с.
Бідюк, П. І., Романенко, В. Д., Тимощук, О. Л. (2010). Аналіз часових рядів: навч. посіб. Київ : НТУУ «КПІ», 317 с.
Приймак, М. В. (2021). Застосування систем нечіткої логіки для моделювання та керування об’єктами відновлюваної енергетики. Відновлювана енергетика. № 3. С. 22–31.
Ротштейн, О. П. (1999). Інтелектуальні технології ідентифікації: нечітка логіка, генетичні алгоритми, нейронні мережі. Вінниця: УНІВЕРСУМ, 320 с.
Hastie, T., Tibshirani, R., Friedman, J. (2009). The Elements of Statistical Learning: Data Mining, Inference, and Prediction. Springer, 745 p. Retrieved from: https://hastie.su.domains/ElemStatLearn/
Géron, A. (2019). Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn, Keras, and TensorFlow. O’Reilly Media, 856 p.
Мнишенко, В. С. (2019). Теорія випадкових процесів та часових рядів : навч. посібник. Київ : КНЕУ. 276 с.
Kingma, D. P., Ba, J. (2014). Adam: A method for stochastic optimization. arXiv preprint arXiv:1412.6980. P. 1–15.
Transparency Platform. ENTSO-E (European Network of Transmission System Operators for Electricity). Retrieved from: https://transparency.entsoe.eu/
Open-Meteo: Open-Source Weather API. Retrieved from: https://open-meteo.com/
Pedregosa, F. et al. (2011). Scikit-learn: Machine Learning in Python. Journal of Machine Learning Research, Vol. 12. P. 2825–2830. Retrieved from: https://www.jmlr.org/papers/volume12/pedregosa11a/pedregosa11a.pdf
Scikit-Fuzzy: Fuzzy Logic in Python. SciPy.org. Retrieved from: https://pythonhosted.org/scikit-fuzzy/
Streamlit Documentation: A faster way to build and share data apps. Retrieved from: https://docs.streamlit.io/
Plotly: Interactive Graphing Library for Python. Retrieved from: https://plotly.com/python/
McKinney, W. (2010). Data Structures for Statistical Computing in Python. Proceedings of the 9th Python in Science Conference. Austin, Texas, USA, June 28 to July 3. P. 51–56. Retrieved from: https://proceedings.scipy.org/articles/Majora-92bf1922-00a
Zadeh, L. A. (1965). Fuzzy sets. Information and Control. Vol. 8 (3). P. 338–353.
Зайченко, Ю.П. (2006). Дослідження операцій. 7-ме вид., Київ, Видавництво «Слово», 816 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.






