Macromodeling of local power supply system balance forecasting using fractal properties of load and generation schedules

Abstract

Zaproponowano metodę prognozowania bilansu zużycia energii elektrycznej przez obiekty miejskie o przeznaczeniu cywilnym z wykorzystaniem makromodeli dyskretnych. Rozważany jest system zasilania (SZ) dzielnicy, który charakteryzuje się zasilaniem z sieci ogólnego przeznaczenia, a także posiada własną produkcję energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii (OZE). Taki lokalny system elektroenergetyczny (LES) w pewnych warunkach może być eksploatowany jako niezależny, zrównoważony obiekt elektryczny. Aby zapewnić optymalne działanie LES w takich warunkach, konieczne jest przewidywanie jego harmonogramów poboru mocy. Proponowana metoda makromodelowania pozwala na opracowanie deterministycznych modeli poboru mocy z wymaganą dokładnością na podstawie informacji retrospektywnych bez stosowania procedur wstępnego przetwarzania danych. Rozwiązanie problemu prognozowania planów zużycia energii elektrycznej jest uproszczone poprzez wykorzystanie w konstrukcji modelu jedynie podstawowych lub deterministycznych charakterystyk. Obejmują one fraktalne właściwości harmonogramów obciążenia SZ.

A method of forecasting the balance of electricity consumption of urban development objects, civil purposes using discrete macromodels is proposed. We consider the power supply system (PSS) of the district, which is characterised by power supply from general-purpose power grids, as well as having its own generation of electricity from renewable energy sources (RES). Such a local electric power system (LES) under certain conditions can be operated as an independent balanced electrical facility. For optimal operation of the LES under these conditions, it is necessary to predict its power consumption schedules. The proposed macromodelling method allows to develop deterministic models of power consumption with the required accuracy on the basis of retrospective information without the use of data preprocessing procedures. The solution to the problem of forecasting electricity consumption schedules is simplified by using only basic or deterministic characteristics in the construction of the model. These include fractal properties of PSS load schedules