Моделювання графіку електричних навантажень побутових споживачів з використанням системи нечіткого логічного висновку типу Такагі-Сугено

Анотація

У статті розглянуто проблему прогнозування графіків електричних навантажень побутових споживачів, що є критично важливим для ефективного впровадження концепції керування попитом в умовах функціонування ринку електроенергії та високої невизначеності споживання. Запропоновано підхід до моделювання на основі системи нечіткого логічного висновку типу Такагі-Сугено, який базується на обробці часових рядів погодинного споживання електроенергії з використанням методу рою часток для параметричної ідентифікації функцій приналежності. У ході обчислювальних експериментів із застосуванням реальних даних комерційного обліку досліджено вплив розміру часового лагу та кількості функцій приналежності на точність моделі, що оцінюється за середньоквадратичною похибкою та коефіцієнтом детермінації, а також на обчислювальні витрати. Встановлено, що збільшення часового лагу суттєво покращує якість прогнозування, тоді як надмірне зростання кількості функцій приналежності призводить до перенавчання моделі та непродуктивного збільшення часу обчислень. Визначено оптимальну конфігурацію нечіткої моделі з лагом три та чотирма функціями приналежності, яка забезпечує найкращий баланс між точністю прогнозування та обчислювальною ефективністю, що підтверджує доцільність її використання для практичних завдань керування електроенергоспоживанням житлових масивів.