Розробка програмного комплексу точного прогнозування генерації електроенергії сонячними електростанціями для мінімізації зелено-вугільного парадоксу

Abstract

Мета роботи – розробка програмно-аналітичного комплексу точного погодозалежного прогнозування обсягів погодинної/добової генерації електроенергії сонячними електростанціями. Методи дослідження. При виконанні науково-дослідної роботи були використані: • методи системно-структурного і порівняльного аналізів при класифікації і групуванні задач прогнозування генерації, систематизації та оцінці придатності існуючих програмно-аналітичних комплексів прогнозування генерації, структуруванні вихідних даних для прогнозування; • методи формально-логічного аналізу при аналізі якості вихідної інформації для прогнозування, визначенні взаємозв’язків та взаємовпливу факторів, що впливають на ефективність генерації; • методи економіко-статистичного аналізу при встановленні характеру залежності в системі «точність прогнозування генерації – рівень небалансів – плата за небаланс», визначенні техніко-економічних показників роботи сонячних електростанцій в різних режимах, визначенні економічної ефективності розробки та впровадження програмно-аналітичного комплексу, • методи моделюванні і прогнозування при обґрунтуванні методів прогнозування, розробці програмних алгоритмів моделі прогнозування обсягів генерації сонячною електростанцією. Запропоновано та обґрунтовано структурно-логічну схему створення системи короткострокового прогнозування обсягів генерації сонячними електростанціями, яка базується на засобах та засадах штучного інтелекту з використанням нейромереж. Доведено, що застосування штучного інтелекту дозволяє впровадити елементи машинного навчання систем прогнозування, використовуючи інформаційні масиви багаторічних синоптичних спостережень, що покращує точність прогнозів. На основі результатів виконаних досліджень розроблено універсальні математичні моделі та алгоритми прогнозування обсягів генерації сонячною електростанцією. Зокрема, побудовано структуру нейромережі та створено алгоритми використання нейромережі для розрахунку прогнозу генерації. Доведено, що впровадження програмно-аналітичного комплексу забезпечує реальний економічний ефект за рахунок зменшення плати за небаланс (в річному вимірі) при обслуговуванні електростанції потужністю 654,0 кВт і більше.