Методи аналітики та прогнозування електроспоживання підприємствами
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська робота присвячена дослідженню, порівнянню та впровадженню методів аналітики й прогнозування електроспоживання підприємств на основі історичних даних та математичних моделей часових рядів. У роботі розглянуто повний цикл обробки енергетичних даних, включаючи етапи їх очищення, нормалізації, аналізу структури часового ряду, виявлення сезонності та побудови прогнозних моделей. Особливу увагу приділено специфіці промислового та комерційного електроспоживання, яке характеризується вираженими коливаннями, залежністю від режимів роботи підприємства та впливом зовнішніх чинників. У межах дослідження проведено порівняльний аналіз класичних статистичних підходів, моделей ARIMA-групи та сучасних методів машинного навчання, з визначенням їх сильних та слабких сторін. Обґрунтовано вибір моделі SARIMAX як базового методу прогнозування завдяки її здатності враховувати сезонні закономірності та екзогенні змінні, характерні для задач енергетичного менеджменту. На основі отриманих результатів створено веб-застосунок, що реалізує автоматизовану обробку та прогнозування електроспоживання, включає модуль побудови тарифних сценаріїв та систему інтерактивної візуалізації. Розроблений програмний інструмент може застосовуватися у задачах оперативного та стратегічного планування енергоспоживання, оптимізації витрат, підвищення енергоефективності та підтримки управлінських рішень на підприємствах різних типів. Проведені експериментальні дослідження підтверджують ефективність обраних методів і демонструють високу точність прогнозування у порівнянні з базовими моделями.
Опис
Розроблене програмне забезпечення реалізує повний цикл аналітики та прогнозування електроспоживання підприємств на основі сучасних методів опрацювання часових рядів. Система включає модулі завантаження, очищення та агрегування історичних енергетичних даних, інструменти візуалізації денного та нічного споживання, механізми моделювання тарифних сценаріїв, а також компонент прогнозування на базі моделі SARIMAX, що дозволяє враховувати сезонність, трендові процеси й зовнішні фактори. Архітектура побудована у вигляді клієнт-серверного веб-застосунку, де фронтенд забезпечує інтерактивний інтерфейс користувача, а бекенд відповідає за математичні обчислення та взаємодію з базою даних PostgreSQL. Такий підхід гарантує модульність, масштабованість і можливість розширення системи шляхом інтеграції додаткових моделей прогнозування або підключення нових джерел даних. Програмне рішення може застосовуватися для моніторингу енергетичних процесів, оптимізації витрат підприємств, підтримки управлінських рішень і побудови інтелектуальних енергоменеджмент-сервісів.
Ключові слова
електроспоживання, прогнозування, часові ряди, SARIMAX, аналітика даних, енергоефективність, веб-застосунок, electricity consumption, forecasting, time series, data analytics, energy efficiency, web application
Бібліографічний опис
Топалова, О. Є. Методи аналітики та прогнозування електроспоживання підприємствами : магістерська дис. : 122 Комп’ютерні науки / Топалова Ольга Євгенівна. – Київ, 2025. – 86 с.