APPLICATION OF SINGULAR SPECTRUM ANALYSIS FOR DETERMINING THE TIMING AND MAGNITUDE OF EXCESSIVE ELECTRICITY CONSUMPTION
One of the problems of the power system of Ukraine is the high level of electrical energy losses, which have various causes, one of which is the deterioration of power quality. The article considers the overloading of network sections that leads to a decline in electrical energy quality. The causes...
Збережено в:
| Дата: | 2026 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2026
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/956 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
Репозитарії
System Research in Energy| _version_ | 1867116675874160640 |
|---|---|
| author | Kaurkin, Yevgen Karpaliuk, Ihor |
| author_facet | Kaurkin, Yevgen Karpaliuk, Ihor |
| author_sort | Kaurkin, Yevgen |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-06-04T07:36:36Z |
| description | One of the problems of the power system of Ukraine is the high level of electrical energy losses, which have various causes, one of which is the deterioration of power quality. The article considers the overloading of network sections that leads to a decline in electrical energy quality. The causes of excessive electricity consumption under conditions of insufficient heat supply and its impact on the operating modes of electrical networks are investigated. The interrelation between electrical and thermal energy consumption is substantiated, as well as the necessity of analyzing their time dependencies to detect disturbances in operating conditions. The aim of the study is to develop a method for detecting regimes of excessive electricity consumption arising from insufficient heat supply, which lead to the deterioration of power quality indicators and increased losses. Methodology – singular spectrum analysis of time series of electricity consumption and heat supply is applied using a procedure for detecting structural changes (regime shifts) based on the analysis of the spectrum of eigenvalues and eigentriples. The study is conducted using real data from a residential area over a one-year period. Results – the dependence of electricity consumption on ambient temperature and heat supply volumes is established; structural components corresponding to seasonal and operational factors are identified; the possibility of identifying moments of excessive consumption through the analysis of residual components of the time series is demonstrated. The proposed approach makes it possible to determine the parameters of excessive electricity consumption and to estimate the required level of heat supply for its reduction, thereby providing a basis for improving power quality and reducing losses. |
| doi_str_mv | 10.15407/srenergy2026.02.031 |
| first_indexed | 2026-05-30T01:00:11Z |
| format | Article |
| id | systemreorg-article-956 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-05T01:00:19Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | systemreorg-article-9562026-06-04T07:36:36Z APPLICATION OF SINGULAR SPECTRUM ANALYSIS FOR DETERMINING THE TIMING AND MAGNITUDE OF EXCESSIVE ELECTRICITY CONSUMPTION Використання сингулярного аналізу для визначення часу і величини надспоживання електричної енергії Kaurkin, Yevgen Karpaliuk, Ihor voltage sags, excessive consumption, time series, singular spectrum analysis, thermal energy, interdependence of energy forms. провали напруги, надспоживання, часові ряди, спектрально-сингулярний метод, теплова енергія, пов’язаність енергій. One of the problems of the power system of Ukraine is the high level of electrical energy losses, which have various causes, one of which is the deterioration of power quality. The article considers the overloading of network sections that leads to a decline in electrical energy quality. The causes of excessive electricity consumption under conditions of insufficient heat supply and its impact on the operating modes of electrical networks are investigated. The interrelation between electrical and thermal energy consumption is substantiated, as well as the necessity of analyzing their time dependencies to detect disturbances in operating conditions. The aim of the study is to develop a method for detecting regimes of excessive electricity consumption arising from insufficient heat supply, which lead to the deterioration of power quality indicators and increased losses. Methodology – singular spectrum analysis of time series of electricity consumption and heat supply is applied using a procedure for detecting structural changes (regime shifts) based on the analysis of the spectrum of eigenvalues and eigentriples. The study is conducted using real data from a residential area over a one-year period. Results – the dependence of electricity consumption on ambient temperature and heat supply volumes is established; structural components corresponding to seasonal and operational factors are identified; the possibility of identifying moments of excessive consumption through the analysis of residual components of the time series is demonstrated. The proposed approach makes it possible to determine the parameters of excessive electricity consumption and to estimate the required level of heat supply for its reduction, thereby providing a basis for improving power quality and reducing losses. . Однією з проблем енергосистеми України є високий рівень втрат електричної енергії, що мають різні причини, однією з яких є зниження її якості. У статті розглядається надмірне навантаження ділянок мережі, що призводить до погіршення якості електроенергії. Досліджено причини виникнення надспоживання електричної енергії в умовах недостатнього теплопостачання та його вплив на режими роботи електричних мереж. Обґрунтовано взаємозв’язок між споживанням електричної і теплової енергії та необхідність аналізу їх часових залежностей для виявлення порушень режимів. Метою дослідження є розроблення методу виявлення режимів надспоживання електричної енергії, що виникають унаслідок недостатнього теплопостачання та призводять до погіршення показників якості електроенергії та зростання втрат. Методика реалізації – застосовано сингулярно-спектральний аналіз часових рядів електроспоживання та теплопостачання з використанням процедури виявлення структурних змін (розладнань) на основі аналізу спектра власних чисел і власних трійок. Дослідження виконано на реальних даних житлового масиву за річний період. За результатами дослідження встановлено залежність електроспоживання від температури зовнішнього середовища та обсягів теплопостачання; виділено структурні компоненти, що відповідають сезонним і експлуатаційним факторам; доведено можливість ідентифікації моментів надспоживання за аналізом залишкових складових часового ряду. Запропонований підхід дозволяє визначати параметри надспоживання електроенергії та оцінювати необхідний обсяг теплопостачання для його зменшення, що створює основу для підвищення якості електроенергії та зниження втрат. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2026-05-30 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/956 10.15407/srenergy2026.02.031 System Research in Energy; No. 2 (86) (2026): System Research in Energy; 31-41 Системні дослідження в енергетиці; № 2 (86) (2026): Системні дослідження в енергетиці; 31-41 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/956/841 |
| spellingShingle | voltage sags excessive consumption time series singular spectrum analysis thermal energy interdependence of energy forms. Kaurkin, Yevgen Karpaliuk, Ihor APPLICATION OF SINGULAR SPECTRUM ANALYSIS FOR DETERMINING THE TIMING AND MAGNITUDE OF EXCESSIVE ELECTRICITY CONSUMPTION |
| title | APPLICATION OF SINGULAR SPECTRUM ANALYSIS FOR DETERMINING THE TIMING AND MAGNITUDE OF EXCESSIVE ELECTRICITY CONSUMPTION |
| title_alt | Використання сингулярного аналізу для визначення часу і величини надспоживання електричної енергії |
| title_full | APPLICATION OF SINGULAR SPECTRUM ANALYSIS FOR DETERMINING THE TIMING AND MAGNITUDE OF EXCESSIVE ELECTRICITY CONSUMPTION |
| title_fullStr | APPLICATION OF SINGULAR SPECTRUM ANALYSIS FOR DETERMINING THE TIMING AND MAGNITUDE OF EXCESSIVE ELECTRICITY CONSUMPTION |
| title_full_unstemmed | APPLICATION OF SINGULAR SPECTRUM ANALYSIS FOR DETERMINING THE TIMING AND MAGNITUDE OF EXCESSIVE ELECTRICITY CONSUMPTION |
| title_short | APPLICATION OF SINGULAR SPECTRUM ANALYSIS FOR DETERMINING THE TIMING AND MAGNITUDE OF EXCESSIVE ELECTRICITY CONSUMPTION |
| title_sort | application of singular spectrum analysis for determining the timing and magnitude of excessive electricity consumption |
| topic | voltage sags excessive consumption time series singular spectrum analysis thermal energy interdependence of energy forms. |
| topic_facet | voltage sags excessive consumption time series singular spectrum analysis thermal energy interdependence of energy forms. провали напруги надспоживання часові ряди спектрально-сингулярний метод теплова енергія пов’язаність енергій. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/956 |
| work_keys_str_mv | AT kaurkinyevgen applicationofsingularspectrumanalysisfordeterminingthetimingandmagnitudeofexcessiveelectricityconsumption AT karpaliukihor applicationofsingularspectrumanalysisfordeterminingthetimingandmagnitudeofexcessiveelectricityconsumption AT kaurkinyevgen vikoristannâsingulârnogoanalízudlâviznačennâčasuíveličininadspoživannâelektričnoíenergíí AT karpaliukihor vikoristannâsingulârnogoanalízudlâviznačennâčasuíveličininadspoživannâelektričnoíenergíí |