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摘要
智能配电网(Smart Grids)通过更有效地控制和监测电力供应,给电力行业带来了革命性的变化,其中一个重要组成部分就是智能电表(SM)。智能电表收集需求、能源、谐波失真等信息,这些信息必须在计量数据管理系统(MDMS)中进行有效存储和管理。MDMS 必须确保获得一套完整的数据,用于确保供电可靠性和质量的算法。为了应对管理 SM 生成的大量数据这一挑战,人们提出了不同的短期、中期和长期测量预测技术,其中突出的是人工智能的使用,如人工神经网络(ANN)和深度学习(DL)方法,因为它们能够适应不同时间跨度的不同输入和输出变量。此外,还强调了信息和通信技术(ICT)的多样性对 MDMS 的更新时间和数据存储的影响。从这个意义上说,这项工作旨在确定哪种 ANN 或 DL 架构更适合企业、调查或研究应用,并在 REID 中的采样频率和典型数据更新时间的不同情况下展示有利的性能指标。这一点很重要,因为 MDMS 需要在短期内执行多变量和多通道预测,以在信息可用或更新之前完成信息。
Short-Term Prediction of Smart Metering Systems by Multivariable and Multistep Deep Learning Architectures
Las Redes Eléctricas Inteligentes de Distribución (REID) han revolucionado la industria eléctrica al permitir un control y monitoreo más eficiente del suministro eléctrico, con un componente clave siendo los medidores inteligentes (SM). Estos recopilan información sobre la demanda, energía, distorsión armónica, entre otros, que deben ser almacenados y gestionados eficientemente en un sistema de gestión de datos de medición (MDMS). El MDMS debe garantizar la obtención de un conjunto completo de datos para su uso en algoritmos que aseguren la confiabilidad y calidad del suministro eléctrico. Para abordar el desafío de gestionar la gran cantidad de datos generados por los SM, se han propuesto diferentes técnicas de predicción de mediciones a corto, mediano y largo plazo, destacando el uso de inteligencia artificial como las Redes Neuronales Artificiales (ANN) y métodos de Aprendizaje Profundo (DL) debido a su capacidad de adaptación a diferentes variables de entrada y salida con diversos horizontes temporales. Además, se destaca la influencia de la diversidad de Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) en el tiempo de actualización y almacenamiento de datos en un MDMS. En este sentido, este trabajo tiene como objetivo identificar qué arquitectura o arquitecturas de ANN o DL podrían ser más adecuadas para aplicaciones en empresas, estudios o investigaciones, demostrando métricas de rendimiento favorables en diferentes escenarios de frecuencia de muestreo y tiempos de actualización de datos típicos en un REID. Esto es relevante debido a la necesidad del MDMS de realizar predicciones multivariables y multipaso a corto plazo para completar la información, hasta que la misma esté disponible o se actualice.