Застосування моделі циклічного стохастичного процесу для аналізу електроспоживання

Анотація

Точність прогнозування електроспоживання є критичним фактором ефективності сучасних енергосистем, проте традиційні підходи базуються на припущенні детермінованої сезонності, не враховуючи стохастичну мінливість циклічних параметрів. Метою дослідження є валідація математичної моделі електроспоживання як циклічний випадкового процесу для адекватного опису стохастичної природи циклічних коливань. У роботі застосовано математичний апарат циклічних випадкових процесів та проведено статистичний аналіз реальних даних погодинного електроспоживання приватного господарства, отриманих від інтелектуальних лічильників. Запропоновано модель, яка дозволяє структурно моделювати випадковість параметрів самого циклу (амплітуди та фази), на відміну від існуючих підходів, що моделюють лише флуктуації навколо фіксованого циклу. Емпіричний аналіз підтвердив періодичні зміни математичного сподівання, дисперсії та моментів вищих порядків, що доводить циклічну природу процесу та неадекватність традиційних стаціонарних моделей. Кореляційний аналіз виявив характерні піки автоковаріаційної функції, що свідчать про "пам'ять" системи щодо добового циклу. Результати мають практичне значення для підвищення точності прогнозування в енергосистемах та можуть бути адаптовані для аналізу інших циклічних процесів у різних галузях