Wind energy is one of the most efficient substitutes for traditional power sources, which is clean, renewable and friendly to the environment. Nonetheless, there are some of obstacles to the security and dependability of power grid functioning due to the erratic nature of wind speed and power quality. In order to address scheduling problem through wind speed and power prediction, a long short-term memory (LSTM)-based prediction model, one of the most popular recurrent neural networks (RNN), is proposed. In this study, the dataset obtained from a wind turbine placed in Turkey is used. At first, the LSTM network is trained for different window size of data for wind speed and power sequences. Then, the outputs of these two LSTM networks are used as an input for another LSTM network ensuring a robust approach for lower amount of data with higher intervals. The final wind power forecasting data are obtained by using each sequences’ results. Four different case studies are carried out based on intervals of 30-minutes, 1-hour, 6-hours, and 1-day in order to the efficiency of the proposed algorithm is shown.
Wind energy long short-term memory recurrent neural networks wind power forecasting
Rüzgâr enerjisi, temiz, yenilenebilir ve çevre dostu olarak geleneksel güç kaynaklarının en verimli alternatiflerinden biridir. Bununla birlikte, rüzgâr hızının ve dolayısıyla güç kalitesinin değişken doğasından dolayı, elektrik şebekesinin güvenliği ve güvenilirliğinin önünde bazı engeller oluşabilmektedir. Rüzgâr hızı ve gücü tahmini aracılığı ile güç planlaması sorununu çözebilmek için, en popüler yinelemeli sinir ağlarından (YNSA) biri olan uzun kısa-süreli bellek (UKSB) tabanlı bir tahmin modeli önerilmektedir. Bu çalışmada Türkiye’de mevcut olan bir rüzgâr türbininden elde edilen ve yayımlanan bir veri seti kullanılmıştır. İlk olarak UKSB ağı, rüzgâr hızı ve rüzgâr gücü zaman-dizilerine ilişkin farklı pencere boyutundaki veriler için eğitilmiştir. Daha sonra bu iki UKSB ağının çıktıları başka bir UKSB ağı için girdi olarak kullanılarak daha yüksek aralıklarla daha az miktarda veri için sağlam bir yaklaşım sağlanması hedeflenmiştir. Nihai rüzgâr gücü tahmin verileri, her bir dizinin sonuçları kullanılarak elde edilir. 30-dakikalık, 1-saatik, 6-saatlik ve 1-günlük aralıklarla 4 farklı durum çalışması yapılarak önerilen algoritmanın etkinliği gösterilmiştir.
Rüzgâr enerjisi uzun kısa-süreli bellek yinelemeli sinir ağları rüzgâr güç tahmini
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Derin Öğrenme, Elektrik Enerjisi Üretimi (Yenilenebilir Kaynaklar Dahil, Fotovoltaikler Hariç) |
Bölüm | Bilgisayar Mühendisliği |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 3 Mart 2025 |
Gönderilme Tarihi | 19 Ağustos 2024 |
Kabul Tarihi | 13 Eylül 2024 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025Cilt: 28 Sayı: 1 |