Masterkolloquium

Zur Gewährleistung der Stromstabilität in Deutschland müssen Verteilernetzbetreiber darauf achten, dass zur gleichen Zeit sowohl Strom produziert als auch entnommen wird. Die Erstellung von vorhersagenden Modellen soll unter anderem dabei helfen, den Stromverbrauch des Folgetages zu prognostizieren.
Anhand der Prognosen haben Händler die Möglichkeit, kurzfristig im sogenannten Spotmarkt mit Strom zu handeln. Neben dem Stromhandel für den Folgetag, dem Day-Ahead, können Marktteilnehmer beim kontinuierlichen Intraday Strommengen bis zu fünf Minuten vor der tatsächlichen Auslieferung kaufen oder verkaufen. Aus diesem Grund wird mit dieser Arbeit ein System entwickelt, das automatisiert Fehlprognosen frühzeitig erkennt und eine Modelländerung durchführt. Das Modell wird dabei an den aktuellen Sachverhalt der Zeitreihe angepasst. Durch eine Anpassung des Modells soll die Vorhersage verbessert werden, sodass im Intraday dementsprechend Handel betrieben werden kann.
Im Rahmen der Arbeit ist ein echtzeitfähiges Model Management System entwickelt worden, das vorhersagende Modelle in Form von Zeitreihenprognosen berechnet und dabei den Menschen als Akteur und Überwacher weitestgehend entlastet. Eine Concept Drift Erkennung validiert hierbei stetig zur Laufzeit die Vorhersagegenauigkeit des Modells. Weichen die Prognosen zu stark von den tatsächlichen Beobachtungen ab, wird ein neues Modell benötigt. Mit dem Heranziehen eines Clustering-Modells (ein sogenanntes Referenzmodell) und der Beschreibung von formähnlichen Zeitreihen (sogenannte Referenzzeitreihen) wird ein neues Modell berechnet und ausgetauscht. Zur Untersuchung wurden von der EWE AG reale Datensätze von sogenannten Registrierenden Leistungsmessungen, mit unterschiedlichem Verbrauchsverhalten, zur Verfügung gestellt.
Das entwickelte Verfahren zur Modelländerung wurde anhand der Vorhersagegenauigkeit validiert. Die Untersuchungen ergaben, dass das System zum einen unvorhergesehene Zeitreihen (Anomalien) frühzeitig erkennt und in Folge dessen ein neues vorhersagendes Modell berechnet. Trotz der über Wochen und Monate entstandenen Abweichungen im Datenstrom (Concept Evolution) und der daraus resultierenden Änderung im aktuell ausgeführtem Referenzmodell konnte das System weiterhin annehmbare Vorhersagen treffen.

Beginn des Kolloquium 13:30 Uhr