Добици:
- Способност препознавања структуре, јединица и типичних проблема квалитета СЦАДА, паметних бројила и тржишних података
- Способност откривања недостајућих података, одступања и проблема са временским ознакама са вештачком интелигенцијом и успостављање радног тока чишћења
- Могућност провере замки као што су резолуција, временска зона и летње рачунање времена у енергетским временским серијама у АИ излазу
Скоро све енергетске анализе почињу временским низом: мерењима распоређеним дуж временске осе. 15-минутна потрошња мерача, друга брзина ротације турбине, сатна струја напојног вода (дистрибутивног вода)—све су временске серије. У овој јединици ћемо научити одакле долазе енергетски подаци, које замке садрже и како користити вештачку интелигенцију да би ти подаци били поуздани. Хајде да успоставимо овај принцип од почетка: чак и најпаметнија анализа са прљавим подацима даје прљав резултат. У енергетском инжењерству се највише времена не троши на модел, већ на поузданост података, а најсигурнији допринос у овом делу даје вештачка интелигенција.
Извори и структура енергетских података
Подаци о енергији потичу првенствено из неколико извора. СЦАДА (систем за надзор и аквизицију података) прикупља тренутна мерења са централе и опреме мреже; Обично је у резолуцији у секундама или минутама и укључује количине као што су напон, струја, снага и температура. Подаци паметног бројила обично мере потрошњу у интервалима од 15 минута и представљају основу за наплату и анализу потражње. Метеоролошки подаци (температура, озраченост, брзина ветра) су улазни подаци за производњу и прогнозу потражње. Тржишни подаци (цене по сату) су улазни подаци економске анализе.
Заједничка карактеристика ових података је да садрже временску ознаку (ознаку датум-време којој припада свако мерење) и једну или више мерних вредности. Ово је најкритичнија тачка: ако се временска ознака не разуме правилно, све остало се руши.
Замке резолуције, временске зоне и летњег рачунања времена
Изненађујуће велики део грешака у подацима о енергији потиче од временске осе. Истакнимо посебно три замке.
Конфузија у резолуцији. Да ли мерач пријављује 15-минутну енергију (кВх) или тренутну снагу (кВ)? Њихово сабирање даје различите резултате: просек од четири кВ вредности за 15 минута је снага, док збир четири не одговара сатној енергији (потребан је збир енергија од четврт сата). Ниједан збир се не може направити без разумевања јединице и резолуције заједно.
Временска зона. Да ли се подаци чувају у локалном времену (ТРТ/УТЦ+3 за Турску) или универзалном времену (УТЦ)? Две серије које долазе из различитих система могу бити у различитим временским зонама; Смена од три сата када се комбинује ремети целу анализу вршног сата.
Летње рачунање времена (ДСТ). У земљама које прелазе на летње рачунање времена, сат "нестане" једном годишње и "понавља се" једном годишње. Ово ствара дане од 23 или 25 сати тих дана и разбија профиле по сату. Пошто је Турска имплементирала трајно летње рачунање времена (УТЦ+3) од 2016. године, овај проблем се не појављује на локалним подацима, али га и даље наилазите када радите са међународним или старим подацима.
Напомена: Да ли је ознака за временску ознаку „почетак опсега“ или „крај опсега“? Да ли запис са ознаком 14:00 означава 14:00-14:15 или 13:45-14:00? Ова једина одлука могла би да помери вршни сат за један део. Објасните ово правило на почетку за сваки скуп података.
Корак по корак: Радни ток припреме података са вештачком интелигенцијом
Корак 1 — Откриће. Знати податке: колико редова, који опсег, која резолуција, која јединица? Давање АИ првих неколико стотина редова и сумирање структуре брзо откривају значења колона и могуће јединице. Али процена јединице АИ је хипотеза; Потврђује се из изворног документа.
Корак 2 — Стандардизујте временску линију. Пребаците се на једну временску зону, поправите резолуцију, одредите правило ознаке (почетак/завршетак). АИ може да генерише код који детектује неправилне интервале и временске ознаке које недостају.
Корак 3 — Непотпуни и дуплирани записи. Прекиди у комуникацији стварају празнину и поново дупло снимање. АИ производи скуп правила која означавају празнине и дуплирања; кратке празнине (нпр. појединачних 15 минута) могу се попунити одговарајућом методом, дуге празнине се искључују из анализе и пријављују.
Корак 4 — Одступања. Негативна потрошња (без производње), снага која прелази физичку горњу границу, нагли скокови. АИ нуди статистичку детекцију одступања засновану на правилима; Али одступање није увек грешка – то може бити и стварни догађај (на пример, фабрика излази на мрежу). Инжењер прави ову разлику.
Корак 5 — Верификација. Очишћени подаци се тестирају физичким сидрима: излазак/залазак сунца мора ресетовати соларну производњу, ноћно оптерећење мора бити ниже од дневног, укупна енергија мора бити у складу са рачуном.
Три мини случаја: према бројевима
Случај 1 — Један сат. Подаци о соларној производњи једног аналитичара показали су подневни врхунац у 14:00 уместо у 13:00. Проблем није био у панелу; Подаци су били УТЦ, али се мислило да је локално време. Када је примећена трочасовна смена (појављивање производње пре изласка сунца дало је сидро) цела анализа се побољшала; Инвестиционе одлуке су спречене на основу погрешног тумачења.
Случај 2 — Дупли снимци. У 30-дневним сатним подацима једног дистрибутивног фидера, укупна потрошња је била приближно 4 процента већа од очекиване. Откривање понављања уз помоћ вештачке интелигенције показало је да су неки сати снимљени два пута у поновним комуникацијским везама. Након брисања 68 поновљених записа укупан износ одговара рачуну.
Случај 3 — Лажне нуле. Један мерач је извештавао о потрошњи као "0" током губитка комуникације; Међутим, потрошња се наставила. Ове лажне нуле су снизиле просек и погрешиле прогнозу потражње. АИ је предложио правило „Провери 0 вредности заједно са заставицом присуства“; лажне нуле су означене као подаци који недостају и одвојене од правих нула (нпр. затворено радно место).
Слаба порука / јака промпт
Слабо обавештење:
Обришите ове податке бројача.[подаци]
Снажан упит:
Ваша улога: Аналитичар енергетских података. Следећи подаци бројила су за интервале од 15 минута, локално време (УТЦ+3), временска ознака означава ПОЧЕТАК интервала, јединица кВх. Задаци: 1) Навести недостајуће временске ознаке и дупле записе (број и време).2) Посебно означити негативну вредност и вредности које прелазе физичку горњу границу (уговорна снага 25 кВ); не бришите, само означите.3) Понудите проверу да бисте разликовали лажне нуле од стварних нула за које се сумња да нису у комуникацији. Немојте сами попуњавати ниједну вредност; Прво га идентификујте и ја ћу потврдити пуњење.
Моћни промпт даје резолуцију, временску зону, правило ознаке и горњу границу од самог почетка; То намеће дисциплину „прво откриј, а касније питај“ АИ. На овај начин подаци неће бити тихо оштећени.
Четири шаблона за копирање
1) Профилисање података:
Направите профил следећих података: број редова, период, резолуција, процењена јединица и значење сваке колоне, стопа недостајућих, мин/макс/просек. Означите процене јединице ознаком „треба да се верификују“.
2) Контрола временске осе:
У овој временској серији откријте: (а) празнине изван очекиваног опсега, (б) понављање временских ознака, (ц) могуће помаке због летњег рачунања времена/временске зоне. Наведите сваки налаз са његовим временским распоном. Напишите свој предлог за исправку засебно; АППЛИЦАТИОН.
3) Ванредно правило:
Означите граничне вредности користећи ове физичке границе: снага 0-[Кс] кВ, температура [А]-[Б] °Ц. Такође направите засебну листу статистичких одступања (нпр. одступање превише од медијане). За сваки изузетак поставите питање „могућа грешка или стварни догађај“; Пусти мене да одлучим.
4) Верификација након чишћења:
Тестирајте очишћене податке са следећим физичким сидрима и пријавите недоследности: соларна производња ноћу треба да буде нула; укупна енергија мора бити унутар очекиваног нивоа рачуна; Ноћно оптерећење мора бити ниже од дневног врха. Упишите пролазно/неуспело за свако сидро.
Табела питања квалитета података
проблем
симптом
верификационо сидро
Промена временске зоне
Горњи сат је на нелогичном месту
Поравнајте са изласком/заласком сунца
летње време (ДСТ)
23/25 сати дневно
Рачунајте дужину дана
лажна нула
0 у случају губитка комуникације
Утакмица са комуникацијском заставицом
поново регистровати
Изнад укупног рачуна
Проверите јединственост временске ознаке
Јединица конфузија
Ранг 60/1000 пута изопачен
Проверите конверзију кВ↔кВх
негативну вредност
Негативна потрошња када нема производње
Правило физичких знакова
Уобичајене грешке
- Тихо попуњавање података који недостају нулом. Нула значи "без потрошње", а не "без података"; мешање ова два искривљује просек и прогнозу.
- Аутоматски избриши изузетак. Изузетак може бити стварни догађај; Инжењерски преглед је потребан пре брисања.
- Под претпоставком временске зоне. Рећи "вероватно је локално" једна је од најскупљих грешака; Увек проверите из извора.
- Сакупљање растворљивости мешањем. Додавање вредности снаге (кВ) као енергије (кВх) даје нетачан укупни износ.
- Не проверава чистоћу. Очишћени подаци такође могу бити оштећени; Обавезно га тестирајте физичким сидрима.
Савет: Запишите сваки корак чишћења података у „дневнику података“: колико записа је означено, колико је попуњено, које правило је коришћено. Овај дневник осигурава и поновљивост и могућност ревизије; годину дана касније "одакле овај број?" одговара на питање.
Укратко
Основа енергетске анализе је чиста временска серија. Подаци долазе из СЦАДА, мерача, метеорологије и тржишта; свака има резолуцију, јединицу, временску зону и замке за летње рачунање времена. АИ је веома моћна у убрзавању откривања недостајућих/дупликованих/изузетних вредности, али одлуке о брисању и попуњавању треба да остану на инжењеру, а резултат треба да се потврди физичким сидрима. Ниједна анализа није поуздана без правилног разумевања временске ознаке.
Задатак апликације
Узмите временску серију енергије (мерач, производњу или температуру) у своју руку. Затражите извештај о квалитету од АИ користећи шаблоне „Ревизија временске линије“ и „Профилирање података“. Затим ручно проверите три ствари: да ли су јединица и резолуција тачне, да ли је вршни сат физички разуман, да ли је укупна енергија у складу са рачуном? Укратко опишите проблем са квалитетом података који сте пронашли и како сте га решили.
контролна листа
- [ ] Потврдио сам извор, резолуцију и јединицу података
- [ ] Појаснио сам правило временске зоне и временске ознаке (почетак/завршетак)
- [ ] Проверио сам ризик од 23/25 сати дана због летњег рачунања времена
- [ ] Открио сам нестале и дуплиране записе и пријавио их
- [ ] Испитао сам изузетне вредности са разликом "грешка или догађај"
- [ ] Разликовао сам лажне нуле од стварних нула
- [ ] Проверио сам очишћене податке физичким сидрима и водио евиденцију података