Bevezető
A projekt célja a hazai megújuló energiatermelésben résztvevő, KÁT körbe tartozó erőművek menetrend tartásának támogatása a várható villamos energia betáplálás gépi tanulás és strukturális modell alapú prognózisával.
A KÁT körbe tartozó energiatermelés kiemelt jelentőségű, hiszen stratégiai cél a megújuló villamos energia részarány bővítése a teljes hazai fogyasztásban. Ugyanakkor a hazai villamosenergia-rendszer terhelésére számottevő hatása van a KÁT erőműveknek, ahogyan azok termelése a jövőre nézve nehezen, illetve nehezebben prognosztizálható, szemben egy atom, vagy gázturbinás erőművel. A váratlan termelési sokkok kiegyenlítése súlyos költségek mellett itthonról, vagy kapacitás hiányában külföldről történhet.
A villamos energia nagy mennyiségben nem tárolható, ezért folyamatosan meg kell tartani a kereslet (vagyis a fogyasztás) és a kínálat (vagyis a termelés) egyensúlyát. Azonban a megújuló energiaforrást használó (KÁT) erőművek termelése folyamatosan ingadozik. Termelésük ezért menetrendhez kötött – melyet az erőmű a rendszerirányító felé idejekorán meghatároz. A menetrendtől való eltérés esetén az erőmű szabályozási pótdíjat köteles fizetni, ezért célszerű számára minél pontosabban előrejeleznie termelését. A projekt keretein belül egy olyan mesterséges intelligencián alapuló, gépi tanulási algoritmussal működő szoftver került fejlesztésre, mely egyedülálló módon képes a mikroklíma figyelésére és elemzésére, ezáltal erőmű szinten állít elő termelési prognózist, így javítva az előrejelzések pontosságán. A rendszer számos adatot egyidejűleg figyel: korábbi megújuló termelési adatokat, meteorológiai előrejelzést, környezeti és időjárási paramétereket mérő szenzorok adatait, melyeket elemezve termelési előrejelzést javasol az erőművek üzemeltetői számára.
Az előrejelzési rendszer ismertetése
A projekt keretében létrejött rendszer korábbi megújuló termelési adatok, meteorológiai adatok, környezeti és időjárási paramétereket mérő szenzorok adatok egyidejű elemzésével állít elő termelési prognózist, majd a beépített öntanuló algoritmus segítségével képes saját hibáin javítani és ezáltal pontosítani az előrejelzésen.
A program erőmű szinten képes termelési prognózis előállítására, és ezáltal menetrendezési szolgáltatás nyújtására. A minél pontosabb előrejelzés meghatározása céljából számos forrásrendszerrel integrált, s figyelembe veszi a tervezett karbantartásokból eredő termelés kiesést is.
Gépi tanulás alapú előrejelzési modellt alkalmaz, amely egyidejűleg figyelembe veszi az említett forrás adatokat. Algoritmusa a predikció kalkulációja során iteratív módon korrigálja a múltban elkövetett hibáit. Rendelkezik felhasználói felülettel és riport készítési megoldással.
Az előrejelzési rendszer számos előnyt biztosít a megújuló energiaforrást használó erőművek számára: A rendszer bevezetésének köszönhetően pontosabb termelési prognózis jön létre, melynek köszönhetően közvetlen és számszerűsíthető pénzügyi eredmény érhető el. Ezen kívül a rendszer elősegíti a MAVIR rendszerirányító és a KÁT erőművek együttműködésé. lehetőséget nyújt dinamikus megállapodások megkötésére.
A rendszer funkcióinak ismertetése
A rendszerben a felhasználók különböző jogosultsági körökkel rendelkezhetnek és ezek révén különböző funkciókhoz férhetnek hozzá. A rendszerbe való belépés után a menüsorból különböző felületek érhetők el, melyeken a felhasználó különböző tevékenységeket hajthat végre és előrejelzésekkel kapcsolatos információkat olvashat le:
- Áttekintő nézet
1. ábra: A termelési adatok grafikus megjelenítése napi bontásban
- Riport
A Riport felületen érhetők el a rendszerben tárolt különböző dokumentumok és az erőművekre vonatkozó prognózisok. A Dokumentumtár almenün van lehetőség a dokumentumok listázására, megtekintésére és letöltésére, illetve új dokumentum feltöltésére. A Prognózis almenünk találhatók a rendszer által adott előrejelzések.
- Rendszerfigyelés
Ezen a menüponton érhetők el a monitorozással kapcsolatos almenük: Rendszer állapota, Menetrendek. Itt lehet követni, milyen erőművek milyen állapotban vannak, illetve különböző paneleken keresztül elérhető az egyes erőművek menetrendjének státusza és a leadandó prognózisok státusza.
2. ábra: Napi menetrend panel
A Rendszer állapota (Termelésből kiesett inverteres erőművek listája, Inverter események lekérdezése) és Menetrendek (Napi menetrend panel, Menetrend lista panel, Gördülő prognózis panel) felületeken kapunk bővebb információkat a rendszer által végzett monitorozásról.
3. ábra: Gördülő prognózis panel
- Beállítások
A Beállítások felületen az erőművekhez, menetrendcsoportokhoz és a felhasználókhoz kapcsolódó műveletek érhetők el. Ez a felület leginkább az Admin és Superadmin jogosultságkörrel rendelkező felhasználók számára hasznos. Itt van lehetőség erőművek, menetrendcsoportok, tagságok, felhasználók hozzáadására és szerkesztésére.
Rendszer kialakítása
Az energiatermelés menetrendtartását előrejelző rendszer több alkotórészből áll, melyeket hét alapvető részre lehet osztani:
- Előrejelző motor
- Menetrend kommunikáció
- Ügyfél dashboard
- Automatizált számlázás
- Automatizált adatszolgáltatás
- Adattárház frissítés
- Működtetői dashboard
A rendszer sematikus koncepcióját és a különböző alrendszerek közötti kapcsolatokat a 4. ábra mutatja.
4. ábra: A rendszer sematikus koncepciója