Методи прогнозування небалансів в електроенергетичній системі

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБосак, Алла Василівна
dc.contributor.authorСалогуб, Артем Олегович
dc.date.accessioned2025-12-10T09:11:21Z
dc.date.available2025-12-10T09:11:21Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractАктуальність теми: Запуск лібералізованого ринку електроенергії з 01.07.2019 року та синхронізація України з ENTSO-E 16.03.2022 року зробили точне короткострокове прогнозування небалансів критично важливим для безпеки ОЕС та мінімізації витрат на резерви. Зростання частки змінних ВДЕ й воєнні ризики різко підвищили невизначеність графіків генерації та споживання. Розробка адаптивних статистичних моделей, здатних врахувати погодні й ринкові фактори, є актуальним науково-практичним завданням. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами: Дослідження виконано у відповідності до наукових програм кафедри електропостачання та відповідає галузевим та державним планам розвитку. Автор приймав безпосередню участь у виконанні експериментальних досліджень та аналізу отриманих результатів. Мета і задачі дослідження: Мета – підвищити точність та економічну ефективність прогнозів небалансів шляхом порівняльного аналізу й удосконалення методів Holt-Winters, ARIMA, SARIMA та SARIMAX. Завдання дослідження включають: 1) Аналіз нормативних вимог та фактична статистика небалансів за 2019–2024 роках. 2) Реалізувати модель Holt-Winters та базові/сезонні ARIMA-моделі для погодинних даних. 3) Додати екзогенні регресори (температуру, інсоляцію, ціни РДН) у SARIMAX. 4) Оцінити точність моделей за MAE, RMSE, MAPE. Об’єкт дослідження: Погодинні позитивні й негативні небаланси електроенергії ОЕС України. Предмет дослідження: Статистичні та гібридні методи короткострокового прогнозування небалансів і їх економічний ефект для балансуючого ринку. Методи дослідження: Експоненційне згладжування(Holt-Winters), ARIMA-клас, регресійний аналіз із зовнішніми змінними, критерії AIC/BIC. Наукова новизна одержаних результатів: 1) Застосування новітніх підходів до прогнозування небалансів, що сприяє підвищенню точності прогнозування. 2) Застосування екзогенних змінних до гібридної моделі SARIMAX для прогнозування небалансів ОЕС України. 3) Розробка технічних та економічних рекомендації технічних та економічних на основі проведених досліджень. Практичне значення одержаних результатів: в результаті проведених досліджень розроблено комплекс методик короткострокового прогнозування небалансів електричної енергії. Очікується підвищення точності добових прогнозів небалансів електричної енергії, що дозволить оператору системи передачі оптимізувати потребу в резервах і знизити витрати на балансування, а учасникам ринку мінімізувати штрафні платежі за відхилення. Таким чиноv, одержані результати підвищенню гнучкості та економічної стійкості Об’єднаної енергосистеми України та відповідатимуть сучасним вимогам інтеграції з європейською енергетичною системою.
dc.description.abstractotherRelevance of the topic: The launch of the liberalized electricity market on July 1, 2019, and the synchronization of Ukraine with ENTSO-E on March 16, 2022, have made accurate short-term forecasting of imbalances critically important for the security of the Integrated Power System (IPS) and for minimizing the cost of reserves. The increasing share of variable renewable energy sources and war-related risks have significantly raised the uncertainty in generation and consumption schedules. The development of adaptive statistical models that can account for weather and market factors is a current scientific and practical challenge. Relation to research programmes, plans, and topics: The research was carried out in accordance with the scientific programs of the Department of Power Supply and corresponds to sectoral and national development plans. The author took an active part in the experimental research and analyzing the obtained results. Purpose and objectives of the research: The purpose is to improve the accuracy and cost-efficiency of imbalance forecasts through comparative analysis and enhancement of the Holt-Winters, ARIMA, SARIMA, and SARIMAX methods. The research objectives include: 1) Analysis of regulatory requirements and actual imbalance statistics for 2019–2024. 2) Implement the Holt-Winters model and basic/seasonal ARIMA models for hourly data. 3) Incorporate exogenous regressors (temperature, solar irradiance, day-ahead prices) into SARIMAX. 4) Evaluate model accuracy using MAE, RMSE, MAPE metrics. Object of research: hourly positive and negative electricity imbalances in Ukraine’s IPS. Subject of research: statistical and hybrid short-term imbalance-forecasting methods and their economic effect on the balancing market. Research methods: exponential smoothing (Holt-Winters), the ARIMA family, regression analysis with exogenous variables, AIC/BIC criteria, and scenario-based calculations of reserve costs. Scientific novelty of the obtained results: 1) Application of innovative approaches to imbalance forecasting that contribute to increased prediction accuracy; 2) Integration of exogenous variables into the hybrid SARIMAX model for forecasting imbalances in Ukraine’s IPS; 3) Development of technical and economic recommendations based on the conducted research. Practical significance of the obtained results: As a result of the study, a comprehensive set of methods for short-term electricity imbalance forecasting was developed. Improved accuracy of daily electricity imbalance forecasts is expected to enable the transmission system operator to optimize reserve requirements and reduce balancing costs, while market participants can minimize penalty payments for deviations. Thus, the obtained results will enhance the flexibility and economic resilience of Ukraine’s Integrated Power System and support compliance with modern European power system integration standards.
dc.format.extent95 с.
dc.identifier.citationСалогуб, А. О. Методи прогнозування небалансів в електроенергетичній системі : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Салогуб Артем Олегович. – Київ, 2025. – 95 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/77619
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectнебаланси електричної енергії
dc.subjectsarima
dc.subjectsarimax
dc.subjectarima
dc.subjectholt-winters
dc.subjectentso-e
dc.subjectпрогнозування
dc.subjectelectricity imbalances
dc.subjectforecasting
dc.titleМетоди прогнозування небалансів в електроенергетичній системі
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
SalohubAO_GN-31mn_magistr.pdf
Розмір:
2.08 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ЕП)
Магістерські роботи