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A Four Parameter Distribution Family for Probabilistic Load Forecasting and Scenario Generation with Mixture Density Networks
Indexado
WoS WOS:001084633402019
Scopus SCOPUS_ID:85174691888
DOI 10.1109/PESGM52003.2023.10253105
Año 2023
Tipo proceedings paper

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Reliable and economical scheduling and operation of power systems requires an adequate representation of the electrical load's uncertainty. In contrast to point forecasting, which only capture the variability of demand, probabilistic forecasting can provide insights about its uncertainty to better support decision-making processes. This paper presents a case study showing the use of Mixture Density Networks (MDN) for probabilistic forecasting and scenario generation of hourly electrical load in four Chilean substations. An MDN is a class of neural network that outputs parameters of a mixture model, i.e., the parameters of a linear combination of probability distributions. While, in principle, MDN models with Normal distributions can serve as a reasonable approximate of the uncertainty, a large number of Normal components are necessary for adjusting asymmetrical or leptokurtic distributions. Thus, we complement the traditionally used Normal distributions with the use of the four-parameter Sinh-Arcsinh (SHASH) distribution family, as a single SHASH MDN component can adopt multiple third and fourth standardized moment values. We show that this approach reduces the forecasting error for four Chilean substation load series with different profiles.

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WOS
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SciELO
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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Ochoa, Tomás - Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
2 Serpell, Cristián - Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
2 Seepell, Cristian - Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
3 Gil, Esteban - Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
4 Valle, Carlos - Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
Univ Plava Ancha - Chile
5 IEEE Corporación

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
UTFSM
Universidad Técnica Federico Santa María
ANID
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo

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Agradecimientos



Agradecimiento
ACKNOWLEDGMENTS Work funded partly by UTFSM grants PIIC 032/2021, 081/2022, PI-LIR 59/2020, and by ANID through grants Fondecyt 1231892, FB0008, and doctoral scholarship 21170109.
Work funded partly by UTFSM grants PIIC 032/2021, 081/2022, PI-LIR 59/2020, and by ANID through grants Fondecyt 1231892, FB0008, and doctoral scholarship 21170109.

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