Registration Number
0826U002053, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
08-07-2026
popup.evolution
o
Title
Scenario Planning with Probabilistic Forecasting of Consumers’ Daily Electricity Consumption under Electricity Market Conditions
Author
Oleksandr Kopchykov,
popup.head Vasyl Kalinchyk
popup.opponent Olena Maliarenko
popup.opponent Liudmyla Davydenko
popup.review Yurii Veremiichuk
popup.review Oleh Kotsar
popup.rada
National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»
Description
Дисертаційна робота присвячена вдосконаленню методів планування електроспоживання промислового споживача в умовах ринку електричної енергії з урахуванням прогнозування навантаження, ринкових сигналів та асиметрії небалансу. Актуальність роботи зумовлена необхідністю формування погодинного планового графіка відбору електричної енергії на добу наперед, який узгоджується з електропостачальником і є основою ринкової взаємодії та фінансової відповідальності за небаланси. Відхилення між узгодженим графіком і фактичним відбором набуває грошового вираження, причому вартість похибки прогнозування залежить від години доби та має асиметричний характер для дефіцитних і профіцитних відхилень.
Практична складність задачі визначається дискретним характером частини режимних рішень промислового споживача, технологічними, виробничими та організаційними обмеженнями зміни навантаження, а також обмеженістю доступних даних. У практичних умовах підприємство часто має лише мінімально достатній інформаційний контур, що охоплює дані комерційного обліку, календарно-режимні ознаки та обмежений опис виробничих процесів без повної телеметрії станів окремих агрегатів. За таких умов особливого значення набувають методична коректність підготовки даних, недопущення використання інформації, недоступної на момент ухвалення рішення, та відтворюваність процедур оцінювання моделей.
Об’єктом дослідження є процеси планування та прогнозування споживання електричної енергії промислового споживача. Предметом дослідження є методи та адаптивні моделі прогнозування, що враховують різні сценарії участі промислового споживача на ринку електричної енергії. Для досягнення мети обґрунтовано необхідність формування механізму використання можливостей ринку електричної енергії промисловим споживачем; досліджено особливості його взаємодії з ринковими механізмами через електропостачальника; розглянуто методологічні підходи до прогнозування електроспоживання; розроблено підхід до інтеграції погодинних ринкових сигналів у процес добового планування та обґрунтовано вимоги до подання невизначеності й критеріїв оцінювання якості прогнозів.
У роботі використано методи аналізу процесів планування та прогнозування електроспоживання; математичного та ймовірнісного моделювання режимів електроспоживання і небалансів; теорії ймовірностей і математичної статистики, аналізу часових рядів, регресійного аналізу та машинного навчання; багатокритеріальної оптимізації й оцінювання ризику; комп’ютерного моделювання, чисельного експерименту та стохастичного програмування.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше для задачі добового планування електроспоживання промислового споживача запропоновано контур прийняття рішень, який, на відміну від детермінованого планування за точковим прогнозом, використовує траєкторний імовірнісний прогноз навантаження та ринкові параметри небалансу для формування планового графіка і вибору сценарної політики за ризик-орієнтованим критерієм, чутливим до екстремально високих добових витрат. Удосконалено методологію добового планування електроспоживання шляхом визначення мінімально достатнього складу вхідних даних і формалізації режимних подій у стандартизованому реєстрі з детермінованим перетворенням у матрицю ознак. Набула подальшого розвитку практична реалізація імовірнісного прогнозування шляхом побудови траєкторного ансамблю з оцінюванням ваг і монотонним калібруванням прогнозних інтервалів у розрізі календарних класів діб, що забезпечує контроль фактичного покриття інтервалів та підвищує надійність оцінки невизначеності для ризик-орієнтованих рішень.
Практичне значення результатів полягає у створенні прикладного, відтворюваного інструментарію для добового погодинного планування електроспоживання промислового підприємства в умовах конкурентного ринку електричної енергії. Розроблено механізм перетворення наявних даних комерційного обліку та мінімального технологічного опису у формалізований набір керованих режимних сценаріїв добового режиму. Сценарії інтерпретуються як узгоджувані варіанти добової траєкторії навантаження, які можуть бути затверджені особою, що приймає рішення на підприємстві, і переведені у погодинний графік номінації. Сформовано алгоритм погодинної номінації, узгоджений з економічною природою небалансу, та процедуру вибору оптимального сценарію доби на основі поєднання очікуваних витрат і ризику дорогих реалізацій.
Результати роботи призначені для застосування в задачах планування участі великого промислового споживача на ринку електричної енергії, підготовки та коригування погодинного графіка електроспоживання на добу наперед, оцінювання ризику небалансів і стандартизації дій енергоменеджменту підприємства в щоденному циклі планування.
Registration Date
2026-05-29
popup.nrat_date
2026-05-29 / 2026-07-30
