Дослідження та реалізація фрактальних властивостей електричного навантаження цивільних об’єктів для ефективного прогнозування й керування електро-споживанням
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.168182Ключові слова:
фрактал, самоафінність, персистентність, показник Херста, трендостійкість, прогнозна модельАнотація
Досліджено процес формування графіків електричного навантаження багатоповерхових житлових будинків мікрорайону міста з огляду фрактальної структури і наявності короткотермінової та довготривалої залежності, властивої самоафінним стохастичним процесам. Результати дослідження добових, тижневих, місячних, річних графіків показав наявність фрактальних властивостей та наявність короткотермінової і довготривалої пам’яті. Це дозволяє для ефективного прогнозування і керування електроспоживання використовувати фрактальний аналіз, який встановлює залежність майбутніх значень від ретроспективної інформації. Особливістю дослідження є визначення критичного значення показника Херста, при наближенні до якого система втрачає стійкість та переходить у нестабільний стан, за якого параметри швидко змінюються. У теорії фрактальних множин і фрактальної геометрії значну роль відіграють самоподібні і фрактальні множини. Використовуючи зазначенні властивості фракталу, в роботі доведено наявність фрактального принципу формування динаміки електричного навантаження цивільних об’єктів на прикладі електроспоживання багатоповерхових житлових будинків мікрорайону міста. Розрахунок показника Херста надав можливість визначити, що ряд є персистентним і придатним для адекватного прогнозу та ефективного управління електроспоживанням. У перспективній моделі короткострокові прогнози навантаження є вихідною інформацією для формування заявок щодо об’єму електроенергії при укладанні договорів між суб’єктами енергоринку – енергогенерувальними та електропостачальними компаніями і потужними електроспоживачами. Актуальність дослідження полягає у застосуванні фрактального аналізу поведінки електроспоживання саме до цивільних об’єктів, оскільки в науковій літературі аналізуються процеси формування і прогнозування електричного навантаження енергосистем, промислових підприємств
Посилання
- Freder, J. (1988). Fractals. New York, 283. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4899-2124-6
- Peters, E. (1994). Fractal Market Analysis: Applying Chaos Theory to Investment and Economics. Boston, 336.
- Jian-Kai, L., Cattani, C., Wan-Qing, S. (2015). Power Load Prediction Based on Fractal Theory. Advances in Mathematical Physics, 2015, 1–6. doi: https://doi.org/10.1155/2015/827238
- Lezhniuk, P. D., Shullie, Yu. A. (2015). Operatyvne prohnozuvannia elektrychnykh navantazhen system elektrospozhyvannia z vrakhuvanniam yikh fraktalnykh vlastyvostei. Vinnytsia: VNTU, 104.
- Zhai, M.-Y. (2015). A new method for short-term load forecasting based on fractal interpretation and wavelet analysis. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 69, 241–245. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2014.12.087
- Bunn, D. W., Farmer, E. D. (1985). Comparative models for electrical load forecasting. New York: Jone & Sons, 200.
- Chernenko, P., Martyniuk, O., Zaslavsky, A., Miroshnyk, V. (2018). Multifactor modeling and analysis of electrical load of the power system using the data of long-term prehistory. Tekhnichna Elektrodynamika, 1, 87–93. doi: https://doi.org/10.15407/techned2018.01.087
- Box D., Jenkins G. Analysis of Time Series. Forecast and Management. New Jersey, 1977. 729 p.
- Varetskyi, Yu. O., Karach, L. V. (2002). Operatyvno-dyspetcherske keruvannia elektroener-hetychnymy systemamy. Lviv: Lvivska politekhnika, 160.
- Stakhiv, P., Kozak, Yu., Hoholyuk, O. (2014). Increasing of effectiveness of algorithms to create macromodels of electric power systems objects. Tekhnichna elektrodynamika, 5, 29–31.
- Hovorov, P. P., Bakulevskyi, V. L. (2018). Improvement of Mathematical Model of Calculation and Power Loss Forecasting on the Basis of Neural Networks. Visnyk Vinnytskoho politekhnichnoho instytutu, 2, 14–19.
- Prusty, B. R., Jena, D. (2018). An over-limit risk assessment of PV integrated power system using probabilistic load flow based on multi-time instant uncertainty modeling. Renewable Energy, 116, 367–383. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.09.077
- Wang, H., Ouyang, M., Wang, Z., Liang, R., Zhou, X. (2017). The power load’s signal analysis and short-term prediction based on wavelet decomposition. Cluster Computing. doi: https://doi.org/10.1007/s10586-017-1316-3
- Bondarchuk, A. S. (2015). Vnutrishnobudynkove elektropostachannia. Kyiv: Osvita Ukrainy, 480.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Petro Lezhniuk, Anatolii Bondarchuk, Iuliia Shullie
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
