پیش‌بینی کوتاه مدت قیمت برق و تأثیر ذخیره‌ساز بر قیمت برق با بکارگیری شبکه عصبی GMDH و الگوریتم K-Means

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

گروه آموزشی برق قدرت- دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه بیرجند- بیرجند- ایران

چکیده

با ایجاد فضای رقابتی در صنعت برق و هوشمندسازی شبکه‌ها و توسعه الگوریتم‌های هوش مصنوعی، پیش‌بینی قیمت برق در بازه‌های زمانی مختلف به یکی از مهم‌ترین موضوعات در برنامه‌ریزی و بهره‌برداری سیستم قدرت تبدیل شده است. تجدید ساختار در صنعت برق و ورود منابع تجدیدپذیر و ذخیره‌سازهای انرژی، باعث تغییرات اساسی در روش‌های قیمت‌گذاری انرژی الکتریکی گردیده ‌است. در بازار برق عوامل متعددی مانند میزان عرضه و تقاضای انرژی، هزینه‌های تولید، انتقال و توزیع انرژی و همچنین سیاست‌های نهاد حکومتی و غیره در تعیین قیمت برق مؤثر است. با استفاده روزافزون از انرژی‌های تجدیدپذیر و ذخیره‌سازها، قیمت برق نیز تحت تأثیر این عوامل قرار می‌گیرد. در این مقاله، پیش‌بینی قیمت روی داده‌های واقعی در بازه زمانی کوتاه مدت 24 ساعته با بکارگیری شبکه عصبی GMDH و در حضور منابع انرژی تجدیدپذیر انجام شده است. همچنین از روش دسته بندی k-means جهت ارزیابی میزان اثرگذاری ذخیره‌ساز بر روی قیمت‌های بازار استفاده می‌گردد. نتایج بدست آمده در این تحقیق، دقت بالای مدل پیشنهادی را برای پیش‌بینی کوتاه مدت قیمت برق نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Short-Term Electricity Price Forecasting and the Impact of Energy Storage on Electricity Price Using GMDH Neural Network and K-Means Algorithm

نویسندگان [English]

  • maryam kaheni
  • saeed reza goldani
  • hoseein eliasi
Department of Power Engineering - Faculty of Electrical and Computer Engineering - University of Birjand - Birjand - Iran
چکیده [English]

With the establishment of a competitive environment in the power industry, along with the smartening of power networks and the advancement of artificial intelligence algorithms, electricity price forecasting over different time horizons has become one of the most critical issues in power system planning and operation. The restructuring of the power industry and the integration of renewable energy sources and energy storage systems have fundamentally transformed electricity pricing mechanisms. In electricity markets, several factors—including energy supply and demand, production, transmission, and distribution costs, as well as governmental policies—play a significant role in determining electricity prices. With the increasing penetration of renewable energy and storage technologies, electricity prices are also increasingly influenced by these elements. In this study, short-term (24-hour) electricity price forecasting is performed using real market data and the Group Method of Data Handling (GMDH) neural network in the presence of renewable energy sources. Furthermore, the k-means clustering technique is employed to evaluate the impact of storage systems on market prices. The results obtained from this research demonstrate the high accuracy of the proposed model in short-term electricity price forecasting.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Short-term electricity price forecasting
  • renewable energy
  • energy storage
  • GMDH neural network
  • K-Means learning algorithm