Transfer learning para pronóstico de carga a futuro: un estudio de caso sobre series temporales de demanda de electricidad nacional europea
Autores: Tzortzis, Alexandros Menelaos; Pelekis, Sotiris; Spiliotis, Evangelos; Karakolis, Evangelos; Mouzakitis, Spiros; Psarras, John; Askounis, Dimitris
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Transfer learning para pronóstico de carga a futuro: un estudio de caso sobre series temporales de demanda de electricidad nacional europea
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Pronóstico de carga
Redes eléctricas
Demanda de electricidad
Modelos de redes neuronales
Aprendizaje por transferencia
Análisis de agrupamiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La previsión de carga a corto plazo (STLF) es crucial para la operación diaria de las redes eléctricas. Sin embargo, la no linealidad, no estacionariedad y aleatoriedad que caracterizan las series temporales de demanda de electricidad hacen que STLF sea una tarea desafiante. Se han propuesto varios enfoques de pronóstico para mejorar STLF, incluidos los modelos de redes neuronales (NN) que se entrenan utilizando datos de múltiples series de demanda de electricidad que no necesariamente incluyen la serie objetivo. En el presente estudio, investigamos el rendimiento de un caso especial de STLF, a saber, el aprendizaje por transferencia (TL), considerando un conjunto de 27 series temporales que representan la demanda de electricidad nacional del día siguiente de países europeos indicativos. Empleamos un modelo de red neuronal de alimentación directa popular y fácil de implementar y realizamos un análisis de agrupamiento para identificar patrones similares entre las series de carga y mejorar TL. En este contexto, se compilan y comparan dos enfoques de TL diferentes, con y sin el paso de agrupamiento, entre sí y con una configuración de entrenamiento de NN típica. Nuestros resultados demuestran que TL puede superar el enfoque convencional, especialmente cuando se consideran técnicas de agrupamiento.
Descripción
La previsión de carga a corto plazo (STLF) es crucial para la operación diaria de las redes eléctricas. Sin embargo, la no linealidad, no estacionariedad y aleatoriedad que caracterizan las series temporales de demanda de electricidad hacen que STLF sea una tarea desafiante. Se han propuesto varios enfoques de pronóstico para mejorar STLF, incluidos los modelos de redes neuronales (NN) que se entrenan utilizando datos de múltiples series de demanda de electricidad que no necesariamente incluyen la serie objetivo. En el presente estudio, investigamos el rendimiento de un caso especial de STLF, a saber, el aprendizaje por transferencia (TL), considerando un conjunto de 27 series temporales que representan la demanda de electricidad nacional del día siguiente de países europeos indicativos. Empleamos un modelo de red neuronal de alimentación directa popular y fácil de implementar y realizamos un análisis de agrupamiento para identificar patrones similares entre las series de carga y mejorar TL. En este contexto, se compilan y comparan dos enfoques de TL diferentes, con y sin el paso de agrupamiento, entre sí y con una configuración de entrenamiento de NN típica. Nuestros resultados demuestran que TL puede superar el enfoque convencional, especialmente cuando se consideran técnicas de agrupamiento.