Использование методов машинного обучения при оценке надежности электроэнергетических систем методом Монте-Карло

Авторы

  • Денис Александрович Бояркин Институт систем энергетики имени М.А. Мелентьева СО РАН, Иркутский национальный исследовательский технический университет
  • Дмитрий Сергеевич Крупенёв Институт систем энергетики имени М.А. Мелентьева СО РАН, Иркутский национальный исследовательский технический университет
  • Дмитрий Викторович Якубовский Институт систем энергетики имени М.А. Мелентьева СО РАН, Иркутский национальный исследовательский технический университет

DOI:

https://doi.org/10.14529/mmp180411

Ключевые слова:

электроэнергетические системы, оценка надежности, метод Монте-Карло, машинное обучение.

Аннотация

В статье рассматривается вопрос повышения вычислительной эффективности процедуры оценки балансовой надежности электроэнергетических систем при использовании метода статистических испытаний (метод Монте-Карло). При использовании данного метода необходимо сгенерировать случайным образом определенное количество состояний моделируемой системы. Известно, что при этом скорость и точность выполнения расчета зависит от числа таких случайных состояний, подлежащих анализу, поэтому одним из способов решения поставленной задачи является сокращение их числа при соблюдении требуемой точности оценки. Для этого предлагается использовать методы машинного обучения, задача которых заключается в классификации расчетных состояний электроэнергетической системы. При проведении эксперимента были применены метод опорных векторов и метод случайного леса. Результаты расчетов показали, что использование данных методов позволило сократить число анализируемых случайных состояний системы, тем самым сокращая общее время на проведение расчетов в целом и доказывая эффективность предлагаемого подхода. При этом наилучшие результаты были получены при применении метода случайного леса.

Биографии авторов

Денис Александрович Бояркин, Институт систем энергетики имени М.А. Мелентьева СО РАН, Иркутский национальный исследовательский технический университет

Аспирант

Дмитрий Сергеевич Крупенёв, Институт систем энергетики имени М.А. Мелентьева СО РАН, Иркутский национальный исследовательский технический университет

Кандидат технический наук

Дмитрий Викторович Якубовский, Институт систем энергетики имени М.А. Мелентьева СО РАН, Иркутский национальный исследовательский технический университет

Аспирант

Библиографические ссылки

Kovalev G.F., Lebedeva L.M. Nadeshnost' sistem elektroenergetiki [Electric Power Systems Reliability]. Novosibirsk, Nauka, 2015. (in Russian)

Panasetsky D.A., Tomin N.V., Voropai N.I. Development of Software for Modelling Decentralized Intelligent Systems for Security Monitoring and Control in Power Systems. IEEE Eindhoven PowerTech, 2015, pp. 1-6.

Vapnik V.N. Chervonenkis A.Y. Teoria raspoznavaniya obrazov [Theory of Pattern Recognition]. Moscow, Nauka, 1974. (in Russian)

Breiman L. Random Forests. Machine Learning, 2001, vol. 45, no. 1, pp. 5-32.

Knuth D. The Art of Computer Programming. Vol. 2. Seminumerical Algorithms. Addison-Wesley, 1981.

Matsumoto M., Nishimura T. Mersenne Twister: A 623-Dimensionally Equidistributed Uniform Pseudorandom Number Generator. ACM Transactions on Modeling and Computer Simulations, 1998, vol. 8, pp. 3-30.

Sobol I.M. Mnogomernye kvadraturnye formy i funktsii Haara [Multidimensional Quadrature Formulas and Haar Functions]. Moscow, Nauka, 1969. (in Russian)

Levin A.A., Chistyakov V.F., Tairov E.A. On Application of the Structure of the Nonlinear Equations System, Describing Hydraulic Circuits of Power Plants, in Computations. Bulletin of the South Ural State University. Series: Mathematical Modelling, Programming and Computer Software, 2016, vol. 9, no. 4, pp. 53-62. DOI: 10.14529/mmp160405

Krupenev D.S., Boyarkin D.A., Yakubovskiy D.V. [Generation of Random States of Electric Power Systems at Assessment of Their Reliability by the Monte Carlo Method]. Safety and Reliability of Power Industry, 2017, no. 10, pp. 33-41. (in Russian)

Van Rijsbergen C.J. Information Retrieval. London, Butterworths, 1979.

Загрузки

Опубликован

2018-12-03

Выпуск

Раздел

Краткие сообщения