Модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії України
Розглянуто моделі та процедури короткострокового прогнозування обсягів споживання електроенергії в умовах оптового ринку електричної енергії України. Детально проаналізовано сучасну модель оптового ринку електроенергії України, визначено необхідність модернізації ринкових відносин та методів прогноз...
Збережено в:
| Дата: | 2007 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут загальної енергетики НАН України
2007
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3081 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії України / Ф.Ю. Шараєвський // Пробл. заг. енергетики. — 2007. — № 15. — С. 36-40. — Бібліогр.: 4 назв. — укp. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-3081 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-30812025-02-23T17:24:58Z Модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії України Шараєвський, Ф.Ю. Системні дослідження та комплексні проблеми энергетики Розглянуто моделі та процедури короткострокового прогнозування обсягів споживання електроенергії в умовах оптового ринку електричної енергії України. Детально проаналізовано сучасну модель оптового ринку електроенергії України, визначено необхідність модернізації ринкових відносин та методів прогнозування. 2007 Article Модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії України / Ф.Ю. Шараєвський // Пробл. заг. енергетики. — 2007. — № 15. — С. 36-40. — Бібліогр.: 4 назв. — укp. 1562-8965 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3081 338.55:621.31 uk application/pdf Інститут загальної енергетики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Системні дослідження та комплексні проблеми энергетики Системні дослідження та комплексні проблеми энергетики |
| spellingShingle |
Системні дослідження та комплексні проблеми энергетики Системні дослідження та комплексні проблеми энергетики Шараєвський, Ф.Ю. Модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії України |
| description |
Розглянуто моделі та процедури короткострокового прогнозування обсягів споживання електроенергії в умовах оптового ринку електричної енергії України. Детально проаналізовано сучасну модель оптового ринку електроенергії України, визначено необхідність модернізації ринкових відносин та методів прогнозування. |
| format |
Article |
| author |
Шараєвський, Ф.Ю. |
| author_facet |
Шараєвський, Ф.Ю. |
| author_sort |
Шараєвський, Ф.Ю. |
| title |
Модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії України |
| title_short |
Модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії України |
| title_full |
Модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії України |
| title_fullStr |
Модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії України |
| title_full_unstemmed |
Модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії України |
| title_sort |
модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії україни |
| publisher |
Інститут загальної енергетики НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Системні дослідження та комплексні проблеми энергетики |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3081 |
| citation_txt |
Модель і процедури короткострокового прогнозування електроспоживання в оптовому ринку електричної енергії України / Ф.Ю. Шараєвський // Пробл. заг. енергетики. — 2007. — № 15. — С. 36-40. — Бібліогр.: 4 назв. — укp. |
| work_keys_str_mv |
AT šaraêvsʹkijfû modelʹíprocedurikorotkostrokovogoprognozuvannâelektrospoživannâvoptovomurinkuelektričnoíenergííukraíni |
| first_indexed |
2025-11-24T03:18:03Z |
| last_indexed |
2025-11-24T03:18:03Z |
| _version_ |
1849640126733352960 |
| fulltext |
36 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №15/2007
СИСТЕМНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА КОМПЛЕКСНІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ
Структура моделі оптового ринку
електроенергії України
Для підвищення конкурентоспроможності
української економіки шляхом забезпечення пот-
реб споживачів в електричній енергії за мінімаль-
но можливою ціною на засадах конкуренції між її
виробниками та постачальниками, а також з ме-
тою надійного та безперебійного електропоста-
чання споживачів, фінансової стабільності та
прибутковості галузі, зацікавленості до неї з боку
вітчизняних та іноземних інвесторів 1996 року в
Україні створено оптовий ринок електричної
енергії (далі – ОРЕ). ОРЕ України базується на
моделі "Електроенергетичного Пулу Англії та
Уельсу" (електроенергія реалізується через єди-
ний обов'язковий ринок). ОРЕ – єдина впоряд-
кована система взаємовідносин між суб'єктами
господарської діяльності при здійсненні купівлі-
продажу електричної енергії. Правовою базою
функціонування ОРЕ є Закон України "Про
електроенергетику" [1], прийнятий Верховною
Радою України 16.10.97, який визначає загальні
положення діяльності ОРЕ і закріплює статус
його суб'єктів і повноваження державних органів
у цих відносинах. Схему ОРЕ відповідно до цьо-
го Закону зображено на рис. 1.
Основним документом, що регулює взаємо-
відносини між усіма учасниками ОРЕ, є договір
між членами оптового ринку електричної енергії
України (далі – Договір). Договір містить не-
від'ємні додатки, які визначають економічні та
фінансові механізми функціонування ОРЕ –
Правила оптового ринку електричної енергії (да-
лі – Правила ринку), Інструкцію про порядок
розрахунків, Інструкцію про порядок викорис-
тання коштів ОРЕ, Інструкцію про порядок нара-
хування та обліку витрат, Інструкцію про поря-
док комерційного обліку електроенергії. Згідно із
Законом та Договором сторонами договору, на
підставі якого створюється ОРЕ, є:
– виробники електричної енергії, які одер-
жали ліцензію на право здійснення підприєм-
УДК 338.55:621.31
Ф.Ю. ШАРАЄВСЬКИЙ (Інститут загальної енергетики НАН України, Київ)
МОДЕЛЬ І ПРОЦЕДУРИ КОРОТКОСТРОКОВОГО
ПРОГНОЗУВАННЯ ЕЛЕКТРОСПОЖИВАННЯ В ОПТОВОМУ
РИНКУ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ УКРАЇНИ
Розглянуто моделі та процедури короткострокового прогнозування обсягів споживання електроенергії в умовах
оптового ринку електроенергії України. Детально проаналізовано сучасну модель оптового ринку електроенергії
України, визначено необхідність модернізації ринкових відносин і методів прогнозування.
Рис. 1.
ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №15/2007 37
ницької діяльності з виробництва електричної
енергії;
– постачальники електричної енергії, які
одержали ліцензію на право здійснення підпри-
ємницької діяльності з постачання електричної
енергії за регульованим тарифом;
– постачальники електричної енергії, які
одержали ліцензію на право здійснення підпри-
ємницької діяльності з постачання електричної
енергії за нерегульованим тарифом;
– державне підприємство "Енергоринок" (да-
лі – ДП "Енергоринок"), яке одержало ліцензію
на право здійснення підприємницької діяльності
з оптового постачання електричної енергії.
Засадами функціонування ОРЕ є:
– рівноправний доступ до ОРЕ та послуг
електричних мереж усіх суб'єктів підприєм-
ницької діяльності з виробництва та постачан-
ня електричної енергії після отримання відпо-
відної ліцензії на право здійснення цих видів
діяльності;
– купівля електричної енергії у виробників,
потужність чи обсяг відпуску яких перевищують
граничні показники (крім електричної енергії,
виробленої на теплоелектроцентралях, що вхо-
дять до складу енергопостачальників, для спожи-
вання на території здійснення ліцензованої ді-
яльності), а також у суб'єктів підприємницької
діяльності, які є власниками електричної енергії,
виробленої з давальницької сировини;
– купівля в учасників ОРЕ електричної енер-
гії, отриманої ними за угодами на її імпорту-
вання;
– оптове постачання електричної енергії;
– визначення цін на електричну енергію енер-
гогенеруючих компаній та оптових цін за Прави-
лами ринку;
– укладання учасниками ОРЕ договорів ку-
півлі-продажу електричної енергії з суб'єктом
підприємницької діяльності, який здійснює оп-
тове постачання електричної енергії відповідно
до договору, на підставі якого створюється
ОРЕ.
Ціноутворення в умовах ОРЕ України
Ціноутворення на ОРЕ є однією з економіч-
них засад функціонування ОРЕ. Слід зазначити,
що воно об'єктивно має певні особливості, зумов-
лені здійсненням купівлі-продажу електричної
енергії на ОРЕ в межах об'єднаної енергетичної
системи України та в умовах постійного і безпе-
рервного в часі збалансування виробництва та
споживання електричної енергії.
На даний час в ОРЕ визначено такий меха-
нізм формування оптової ринкової ціни [2]:
"Кожного дня, не пізніше 9.30, всі Виробники
повинні надавати Розпоряднику системи розра-
хунків набір заявлених цін та заявку робочої по-
тужності на наступну добу для кожного блока,
який не знаходиться в ремонті та може бути
включений в роботу протягом 24 годин (для газо-
мазутного енергоблоку 800 МВт – протягом 72
годин). Набір заявлених цін має відображати рі-
вень цін, за якими Виробник спроможний відпус-
кати електричну енергію в Оптовий ринок. Заяв-
ка робочої потужності має відображати потенцій-
ну спроможність кожного блоку виробляти елек-
троенергію в кожний розрахунковий період нас-
тупної доби".
Відповідно до Правил ринку визначається по-
годинна ціна закупівлі електричної енергії, ви-
робленої тепловими станціями, які працюють за
ціновими заявками. При цьому тарифи на вироб-
ництво електричної енергії атомними електрос-
танціями, гідроелектростанціями та ТЕЦ вста-
новлюються НКРЕ.
Вартість електричної енергії, що закуповуєть-
ся на ОРЕ, визначається як середньозважена ве-
личина вартості електричної енергії теплових,
атомних електростанцій, гідроелектростанцій,
теплоелектроцентралей та інших суб'єктів під-
приємницької діяльності, які продають електрич-
ну енергію в ОРЕ.
Оптова ринкова ціна електричної енергії
формується на погодинній основі виходячи з
платежів виробникам електричної енергії, імпор-
терам електричної енергії, підприємству, яке
здійснює диспетчерське управління об'єднаною
енергетичною системою та передачу електричної
енергії магістральними і міждержавними елек-
тричними мережами та іншим особам, які мають
право на отримання коштів відповідно до зако-
нодавства.
Короткострокове прогнозування
електроспоживання в ОРЕ
Як зазначено вище, обов'язковою складовою
розрахунку оптової ціни на електроенергію є виз-
начення оптимального складу працюючого енер-
гетичного обладнання з огляду на мінімальну
вартість виробництва її ТЕС (ТЕЦ) залежно від
рівня необхідності покриття графіка навантажен-
ня, що своєї черги з'ясовується на підставі прог-
нозованого споживання електроенергії. Даний
прогноз в умовах ОРЕ України здійснюється що-
денно на наступну добу, для чого використову-
СИСТЕМНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА КОМПЛЕКСНІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ
38 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №15/2007
ється "Комплекс програм аналізу та прогнозуван-
ня електроспоживання енергосистем за допомо-
гою персональних ЕОМ" [3]. При роботі з даним
комплексом програм для отримання коротко-
строкового (доба-тиждень) прогнозування необ-
хідні такі вхідні дані:
– добове електроспоживання (далі EC) і
добові графіки навантажень (далі ДГН) за
1-4 останні тижні по останній минулий день
включно;
– середньодобові температури і показники ос-
вітленості за той самий період;
– прогнози температури та освітленості на ін-
тервал прогнозування;
– інтервал прогнозування: початок (число, мі-
сяць, рік) і кінець (число, місяць, рік) – від 1 до
10 майбутньої доби.
Як результат ми отримаємо прогнози добово-
го EC і ДГН на всі дні інтервалу прогнозування.
Алгоритмічні константи (задаються при "на-
лаштуванні" програми прогнозування і можуть
бути змінені при виконанні розрахунку):
– кількість тижнів передісторії (від 1 до 4 );
– показник ступеня вагової функції (1, 2, 3).
Сам метод прогнозування складається в оцін-
ці (аналогічно до вартових навантажень) за дани-
ми інтервалу передісторії напряму та величини
очікуваної зміни добового EC від одного дня
тижня до іншого. Добове EC попередньо "вирів-
нюється" шляхом приведення до середніх темпе-
ратур і показників освітленості за розглянутий
інтервал часу. При обчисленні очікуваного добо-
вого EC використовується отримана оцінка змі-
ни EC, останнє фактичне ("опорне") значення
EC, прогноз температури та освітленості й оцінка
коефіцієнтів зміни EC (чутливості) за температу-
рою та освітленістю.
Конфігурація ДГН визначається за допомо-
гою зваженого усереднення ДГН за відповідні од-
нотипні дні передісторії, нормованих значень се-
редньодобового навантаження (так званих зведе-
них ДГН).
Прогноз добового EC W(l) на майбутній день
l обчислюється за фактичним ("опорним") зна-
ченням W(i) за останній минулий день і та перед-
віщеним відхиленням d(l, і):
W(l)=W(i)+d(i,l)+Ct(T(l)-T(i))+Co(O(l)-O(i)), (1)
де l, і – порядкові номери днів у році; поперед-
ження h = l – і = 1,..., 10 доби; Ct – коефіцієнт, що
визначає відхилення EC в разі відхилення тем-
ператури на один градус; Co – аналогічний кое-
фіцієнт для показників освітленості; Т(l), O(l) –
прогнози температури та освітленості на день l;
Т(і), O (і) – фактичні значення метеофакторів за
день і.
Прогноз ДГН на день l обчислюється за отри-
маною оцінкою конфігурації ДГН (у відносних
одиницях) і прогнозом добового EC:
P(l,k)=W(l)xPn(k)/24 (2)
де Pn(k) – усереднений наведений (нормований се-
редньодобовим навантаженням) ДГН; k = 1,..., 24 –
година доби.
Очікувані відхилення d(l, і) та коефіцієнти Ct,
Co, а також середньодобовий наведений ДГН оці-
нюються за даними інтервалу передісторії таким
чином. Обробка даних передісторії:
1. Вибір днів інтервалу передісторії.
– залежно від типу дня j, на який здійсню-
ється прогноз, обираються відповідні дні з усіх
тижнів заданого інтервалу: j = 2, 3, 4, 5 (робо-
чий день): усі робочі дні (з вівторка по п'ятни-
цю) за всі тижні, включаючи поточний тиждень
(для j = З, 4, 5); j = 1 (понеділок): усі понеділки;
j = 6 (субота): всі суботи; j = 7 (неділя): всі
неділі.
Для святкових і "близькосвяткових" днів оби-
рається аналогічний день попереднього року, а
також, якщо в заданому інтервалі передісторії є
ще який-небудь нерегулярний день відповідного
типу, цей день обирається також. Якщо в наявній
базі даних немає святкових днів (не накопичений
достатній архів), дні обираються за наступними
правилами:
– для святкових днів беруться неділі;
– для післясвяткових днів (залежно від ка-
лендарного типу дня): при j = 1, 6, 7 (понеділок,
субота, неділя) день обробляється як регуляр-
ний; при j = 2-5 (робочий день) береться понеді-
лок.
– для передсвяткових днів: при j = 5, 6, 7 день
обробляється як регулярний; при j =1-4 береться
п'ятниця.
Аналогічним чином вибираються дні, що від-
повідають "опорному" дню.
При виборі днів передісторії враховується
наявна у програмі можливість зміни типу будь-
якого дня на інтервалі прогнозування або пере-
дісторії, наприклад, через переноси "білясвятко-
вих" днів.
Кожній парі днів передісторії, що відповіда-
ють прогнозному та "опорному" дням, ставиться
у відповідність вага v(n), що підсилює роль
СИСТЕМНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА КОМПЛЕКСНІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ
ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №15/2007 39
швидше "свіжих" даних (п – номер тижня пере-
дісторії).
2. Ранжирування днів передісторії. Залежно
від близькості температури та освітленості обра-
них днів до заданих значень цих параметрів
(прогнозів) на прогнозний день їхньої вага, від-
повідно, збільшуються або зменшуються. Ця про-
цедура виконується лише в разі прогнозування з
обліком метеофакторів.
3. Облік переходу на зимовий (літній) час.
Якщо які-небудь з обраних днів передісторії та
прогнозний день перебувають у різних періодах
(літнього або зимового часу), робиться спеці-
альне коригування ДГН цих днів таким чином,
щоб "привести" їх до конфігурації ДГН, що від-
повідають періоду, до якого ставиться прогнозо-
ваний день. Ця процедура виконується тільки в
період переходу на літній або зимовий час, коли
частина інтервалу передісторії та інтервалу
прогнозування виявляються в різних тимчасо-
вих зонах.
4. Обчислення середніх наведених ДГН. Се-
редній за тижнями інтервалу передісторії наведе-
ний ДГН обчислюється в такий спосіб:
Рп(k)=S(n=1,N)(Р(n,k)/(S(k=1,24)Р(n,k)/24)) х
x v(n)/S(n = 1,N) v(n),
де k = 1, ..., 24 – година доби; п = 1, ..., N – номер
тижня; v(n) – ваги, скориговані з обліком ранжи-
рування.
5. Обчислення оцінок коефіцієнтів чутли-
вості EC до відхилень температури та освіт-
леності.
Перший етап складається з обчислення зва-
женого середнього EC, середньої температури та
освітленості для однотипних днів, що відповіда-
ють прогнозному дню l, за N тижнів:
Wsr=S(n=1,N)(W(n)v(n))/S(n=1,N)v(n) (4)
Tsr-=S(n=1,N)(T(n)v(n))/S(n=1,N)v(n) (5)
Osr=S(n=1,N)(O(n)v(n))/S(n=1,N)v(n) (6)
Потім для всіх N тижнів обчислюються відхи-
лення
d(n) = W(n)-Wsr (7)
d(n) = T(n)-Tsr (8)
d(n) = O(n)-Osr (9)
і оцінки коефіцієнтів
Ct(n) = d(n)/d(n) (10)
Co(n) = d(n)/d(n) (11)
При цьому для підвищення надійності оці-
нок вводиться так називана "зона нечутливос-
ті": відхилення температури, які за абсолютною
величиною не перевищують один градус, відки-
даються.
Для освітленості застосовується аналогічна
фільтрація (поріг визначається одиницями вимі-
ру показників освітленості).
Крім того, оцінки коефіцієнтів, що перевищу-
ють за абсолютною величиною 5% від Wsr також
відкидаються – такі значення найчастіше спри-
чинено недостовірними даними про температуру
та освітленість.
Середні значення коефіцієнтів визначаються
шляхом зваженого усереднення:
Ct=S(n=1, N)(Ct(n)v(n))/S(n=1,N)v(n) (12)
Co=S(n=1,N)(Co(n)v(n))/S(n=1,N)v(n) (13)
6. Приведення EC до середніх значень метео-
факторів.
Наступний етап – обчислення наведених зна-
чень ЗП:
Wpr(n)=W(n)-Ct(T(n)-Tsr)-Co(O(n)-Osr) (14)
і повторне обчислення Wsr за (4) з використан-
ням зведених значень Wpr(n).
7. Обчислення оцінки зміни EC.
Така сама процедура виробляється з EC днів
передісторії, що відповідають "опорному" дню і;
визначається середнє значення Wopsr. Нарешті,
визначається оцінка зміни EC:
d(i, l) = Wsr-Wopsr (15)
Прогнози добового EC на кожен день інтерва-
лу прогнозування обчислюються за (1) з вико-
ристанням останнього фактичного значення
W(i), оцінок зміни ЗП (15) і оцінок коефіцієнтів
(12), (13). Прогнози ДГН визначаються за (2) на
основі прогнозу добового EC і оцінки конфігура-
ції ДГН (3).
Приклад прогнозування споживання елек-
троенергії наведено на рис. 2.
Насамкінець слід додати, що дана ринкова
модель не є досконалою: вона не надає комер-
ційної свободи для стягування платежів за про-
дану в ОРЕ електроенергію (посилюється і без
того монопольне становище постачальників), у
ній відсутні механізми інформування спожива-
чів про ціни, за яких вони можуть зменшити
споживання в пікові години. Зрозуміло, що пот-
рібен перехід до нової моделі ринкових відносин
в електроенергетичній галузі (Концепція фун-
СИСТЕМНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА КОМПЛЕКСНІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ
(3)
40 ПРОБЛЕМИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ • №15/2007
кціонування і розвитку Оптового ринку елек-
тричної енергії України [4] передбачає перехід
до ринку прямих договорів). Водночас зростає
значущість прогнозування споживання електро-
енергії, що виводить дану процедуру на щабель
оперативного керування енергосистемою.
СИСТЕМНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА КОМПЛЕКСНІ ПРОБЛЕМИ ЕНЕРГЕТИКИ
1. Закон України "Про електроенергетику", прийнятий Верховною Радою 16.10.97.
2. Правила Оптового ринку електроенергії України. Додаток до договору між членами Оптового ринку електричної енергії
/Затверджені Радою Оптового ринку електричної енергії України, погоджена щорічними Загальними зборами членів оптового
ринку електричної енергії України 21.02.03.
3. Комплекс программы анализа и прогнозирования электропотребления энергосистем с помощью персональных ЭВМ.
Описание алгоритмов прогнозирования электропотребления / Научно-учебный центр ЭНАС при АО ВНИИЭ. – М. – 1999.
4. Концепція функціонування і розвитку оптового ринку електричної енергії України/Схвалена Кабінетом Міністрів
України (постанова від 16.11.02 №1789).
|