Добивки:
- Способност за препознавање на структурата, единиците и типичните проблеми со квалитетот на SCADA, паметните броила и пазарните податоци
- Способност да се детектираат исчезнатите податоци, проблеми со временските ознаки и временски печати со вештачката интелигенција и да се воспостави работен тек на чистење
- Способност за проверка на стапици како што се резолуција, временска зона и летно сметање на времето во енергетските временски серии во излезот со вештачка интелигенција
Речиси целата енергетска анализа започнува со временска серија: мерења распоредени по временската оска. 15-минутната потрошувачка на метар, втората брзина на ротација на турбината, часовната струја на фидер (дистрибутивна линија) - сите се временски серии. Во оваа единица, ќе научиме од каде доаѓаат енергетските податоци, какви стапици содржат и како да се користи вештачката интелигенција за да се направат овие податоци веродостојни. Да го воспоставиме овој принцип од почеток: дури и најпаметната анализа со валкани податоци дава валкан резултат. Во енергетскиот инженеринг, поголемиот дел од времето не се троши на моделот, туку на тоа да се направат податоците веродостојни, а вештачката интелигенција дава најсигурен придонес во овој дел.
Извори и структура на податоци за енергија
Податоците за енергија доаѓаат првенствено од неколку извори. SCADA (Систем за надзорна контрола и стекнување податоци) собира моментални мерења од разводната табла и мрежната опрема; Обично е резолуција во секунди или минути и вклучува количини како што се напон, струја, моќност и температура. Податоците од паметните броила обично ја мерат потрошувачката во интервали од 15 минути и се основа за анализа на наплатата и побарувачката. Метеоролошките податоци (температура, зрачење, брзина на ветерот) се влезот во прогнозирањето на производството и побарувачката. Пазарните податоци (часовни цени) се влезот на економската анализа.
Заедничката карактеристика на овие податоци е тоа што тие содржат временски печат (ознака за датум-време на која припаѓа секое мерење) и една или повеќе мерни вредности. Ова е најкритичната точка: ако временскиот печат не се разбере правилно, сè друго пропаѓа.
Замки за резолуција, временска зона и летно сметање на времето
Изненадувачки голем дел од грешките во податоците за енергијата доаѓаат од временската оска. Ајде особено да истакнеме три стапици.
Конфузија во резолуцијата. Дали мерачот известува за 15-минутна енергија (kWh) или моментална моќност (kW)? Со нивното собирање се добиваат различни резултати: просекот на вредностите од четири kW за 15 минути е моќност, додека збирот на четирите не одговара на часовната енергија (потребна е збирот на енергиите од четвртина час). Не може да се направи сумирање без да се разбере единицата и резолуцијата заедно.
Временска зона. Дали податоците се чуваат во локално време (TRT/UTC+3 за Турција) или универзално време (UTC)? Две серии кои доаѓаат од различни системи може да бидат во различни временски зони; Тричасовното сменување при комбинирање ја нарушува целата анализа на часовите за шпиц.
Летно сметање на времето (DST). Во земјите кои се префрлаат на летно сметање на времето, еден час „исчезнува“ еднаш годишно и „се повторува“ еднаш годишно. Ова создава 23 или 25 часовни денови во тие денови и ги прекинува профилите на час. Бидејќи Türkiye има имплементирано постојано летно сметање на времето (UTC+3) од 2016 година, овој проблем не се појавува на локалните податоци, но сепак го среќавате кога работите со меѓународни или стари податоци.
Забелешка: Дали етикетата за временскиот печат е „почеток на опсегот“ или „крајот на опсегот“? Дали плочата означена со 14:00 означува 14:00-14:15 или 13:45-14:00? Оваа единствена одлука може да го помести максималниот часовник за едно парче. Направете го ова правило јасно на почетокот за секој сет на податоци.
Чекор по чекор: Работен тек за подготовка на податоци со вештачка интелигенција
Чекор 1 - Откривање. Знајте ги податоците: колку редови, кој опсег, каква резолуција, која единица? Давањето на ВИ првите неколку стотици редови и сумирањето на структурата брзо ги открива значењата на колоните и можните единици. Но, единечната проценка на АИ е хипотеза; Тоа е потврдено од изворниот документ.
Чекор 2 - Стандардизирајте ја временската линија. Допрете во една временска зона, поправете ја резолуцијата, наведете правило за ознака (почеток/крај). Вештачката интелигенција може да генерира код кој открива неправилни интервали и временски ознаки кои недостасуваат.
Чекор 3 - Нецелосни и дупликат записи. Дефектите во комуникацијата создаваат празнина и повторно двојно снимање. Вештачката интелигенција произведува збир на правила кои ги означуваат празнините и дупликатите; кратки празнини (на пр. единечни 15 минути) може да се пополнат со соодветен метод, долгите празнини се исклучени од анализата и пријавени.
Чекор 4 - оддалечени. Негативна потрошувачка (без производство), моќност што ја надминува физичката горна граница, ненадејни скокови. Вештачката интелигенција нуди статистички и откривање на оддалеченост базирано на правила; Но, оддалеченоста не е секогаш грешка - исто така може да биде вистински настан (на пример, фабрика која оди на интернет). Инженерот ја прави оваа разлика.
Чекор 5 - Верификација. Исчистените податоци се тестираат со физички котви: изгрејсонце/зајдисонце мора да го ресетираат сончевото производство, ноќното оптоварување мора да биде помало од дневното, вкупната енергија мора да биде конзистентна со сметката.
Три мини случаи: според бројките
Случај 1 - Еден час ливче. Податоците за соларното производство на еден аналитичар го покажаа пладневниот врв во 14:00 наместо во 13:00 часот. Проблемот не беше со панелот; Податоците беа UTC, но се сметаше дека тоа е локално време. Кога беше забележано тричасовното сменување (појавата на производство пред изгрејсонце го отфрли сидрото) целата анализа се подобри; Инвестициските одлуки беа спречени врз основа на погрешно толкување.
Случај 2 - Дупликат снимки. Во 30-дневните часовни податоци на еден дистрибутивен фидер, вкупната потрошувачка беше приближно 4 проценти повисока од очекуваната. Откривањето на репродукција со помош на вештачка интелигенција покажа дека некои часови биле снимени двапати при повторно поврзување на комуникацијата. По расчистувањето на 68 повторени записи, вкупниот број се совпаѓа со сметката.
Случај 3 - Лажни нули. Еден метар ја пријавуваше потрошувачката како „0“ за време на загуба на комуникација; Сепак, потрошувачката продолжи. Овие лажни нули го намалија просекот и ја погрешија прогнозата за побарувачката. Вештачката интелигенција го предложи правилото „Проверете ги 0 вредностите заедно со знамето за присуство“; лажните нули беа означени како податоци што недостасуваат и беа одделени од вистинските нули (на пр., затворено работно место).
Слаба навестување / Силен навестување
Слаба навестување:
Исчистете ги податоците од бројачот.[податоци]
Моќен потсетник:
Вашата улога: аналитичар за енергетски податоци. Следниве податоци за броилото се за интервали од 15 минути, локално време (UTC+3), временскиот печат го означува ПОЧНУВАЊЕТО на интервалот, единица kWh. Задачи: 1) Наведете ги временските печати што недостасуваат и дупликатите записи (број и време). не бришете, само означете.3) Понудете проверка за да ги разликувате лажните нули од вистинските нули за кои постои сомневање за погрешна комуникација. Не пополнувајте никакви вредности сами; Прво идентификувајте го и јас ќе го потврдам полнењето.
Моќниот промпт дава резолуција, временска зона, правило за ознаки и горна граница од самиот почеток; Наметнува дисциплина „прво откриј, прашај подоцна“ на вештачката интелигенција. На овој начин податоците нема да бидат тивко корумпирани.
Четири шаблони за копирање
1) Профилирање на податоци:
Направете профил од следните податоци: број на редови, опсег на датуми, резолуција, проценета единица и значење на секоја колона, стапка што недостасува, мин/макс/просек. Обележете ги проценките на единицата со ознаката „треба да се потврди“.
2) Контрола на временската оска:
Во оваа временска серија, детектирајте: (а) празнини надвор од очекуваниот опсег, (б) повторувачки временски ознаки, (в) можни поместувања поради летното сметање на времето/временската зона. Наведете го секој наод со неговиот временски опсег. Напишете го вашиот предлог за корекција одделно; ПРИМЕНА.
3) правило за надворешно:
Обележете ги оддалечените со овие физички граници: моќност 0-[X] kW, температура [A]-[B] °C. Исто така, направете посебна листа на статистички показатели (на пр. премногу отстапување од медијаната). За секоја оддалеченост, поставете го прашањето „можна грешка или вистински настан“; Дозволете ми да одлучам.
4) Верификација по чистењето:
Тестирајте ги исчистените податоци со следните физички котви и пријавите недоследности: производството на сончева енергија треба да биде нула ноќе; вкупната енергија мора да биде во рамките на очекуваното ниво на сметка; Ноќното оптоварување мора да биде помало од дневниот врв. Напишете помине/неуспешно за секое сидро.
Табела со прашања за квалитетот на податоците
проблем
симптом
сидро за верификација
Поместување на временската зона
Горниот часовник е на нелогично место
Порамнете се со изгрејсонце/зајдисонце
Летно сметање на времето (DST)
23/25 часа дена
Пресметајте ја должината на денот
лажна нула
0 во случај на губење на комуникацијата
Натпревар со знаменце за комуникација
пререгистрирај се
Над вкупната сметка
Проверете ја уникатноста на временскиот печат
Конфузија на единицата
Ранг 60/1000 пати изопачен
Потврдете ја конверзијата на kW↔kWh
негативна вредност
Негативна потрошувачка кога нема производство
Правило за физички знак
Вообичаени грешки
- Тивко пополнување на податоци што недостасуваат со нула. Нула значи „без потрошувачка“, а не „нема податоци“; мешањето на двете ги искривува просекот и прогнозата.
- Автоматско бришење на оддалеченоста. Експертот може да биде вистински настан; Потребна е инженерска проверка пред бришењето.
- Претпоставувајќи временска зона. Да се каже „веројатно е локално“ е една од најскапите грешки; Секогаш проверувајте од изворот.
- Собирање на растворливост со мешање. Додавањето на вредностите на моќноста (kW) како енергија (kWh) дава неточен збир.
- Не се потврдува чистотата. Исчистените податоци може да бидат и корумпирани; Бидете сигурни да го тестирате со физички сидра.
Совет: запишете го секој чекор од чистењето на податоците во „дневник на податоци“: колку записи се означени, колку се пополнети, кое правило е користено. Овој дневник обезбедува и репродуктивност и ревизија; една година подоцна „од каде овој број? одговара на прашањето.
Сумирано
Основата на енергетската анализа е чиста временска серија. Податоците доаѓаат од SCADA, метар, метеорологија и пазар; секој има замки за резолуција, единица, временска зона и летно сметање на времето. Вештачката интелигенција е многу моќна во забрзувањето на откривањето на исчезнати/дупликати/надвор, но одлуките за бришење и пополнување треба да останат кај инженерот, а резултатот треба да се потврди со физички прицврстувачи. Ниту една анализа не е сигурна без соодветно разбирање на временскиот печат.
Задача за апликација
Земете енергетска временска серија (метар, производство или температура) во рака. Побарајте квалитетен извештај од вештачката интелигенција користејќи ги шаблоните „Временска ревизија“ и „Профилирање на податоци“. Потоа рачно проверете три работи: дали единицата и резолуцијата се точни, дали максималниот часовник е физички разумен, дали вкупната енергија е конзистентна со сметката? Накратко опишете проблем со квалитетот на податоците што го најдовте и како го поправивте.
листа за проверка
- [ ] Ги потврдив изворот, резолуцијата и единицата на податоците
- [ ] Го појаснив правилото на етикетата за временската зона и временскиот печат (почеток/крај)
- [ ] Го проверив ризикот од 23/25 часовни денови поради летното сметање на времето
- [ ] Открив исчезнати и дупликат записи и ги пријавив
- [ ] Ги испитав оддалечените со дистинкција на „грешка или настан“
- [ ] Ги разликував лажните нули од вистинските нули
- [ ] Ги потврдив исчистените податоци со физички прицврстувачи и водов дневник на податоци