Institute of Computer Science Academy of Sciences of the Czech Republic
Popis TDD modelu verze 3.7 Michal Chytil, Jakub Nov´ak, Marcel Jiˇrina, Michaela Beneˇsov´a Technick´a zpr´ava ˇc. V-1240 28. 11. 2016
Pod Vod´arenskou vˇeˇz´ı 2, 182 07 Prague 8, phone: +420 266 051 111, fax: +420 286 585 789, e-mail:
[email protected]
Institute of Computer Science Academy of Sciences of the Czech Republic
Popis TDD modelu verze 3.71 Michal Chytil2, Jakub Nov´ak3, Marcel Jiˇrina4, Michaela Beneˇsov´a5 Technick´a zpr´ava ˇc. V-1240 28. 11. 2016 Abstrakt: ˇ C´ılem je pˇredat Zpr´ava je z´avˇereˇcnou roˇcn´ı zpr´avou pro rok 2016 v r´amci Projektu TDD-CR. metodiky pro uˇzit´ı modelu jak provozovatelem distribuˇcn´ı soustavy, tak oper´atorem trhu a d´ale informovat o aktu´aln´ım stavu modelu. Jsou pops´any pˇred´avan´e soubory vˇcetnˇe vzorov´eho v´ypoˇctu na re´aln´ych datech a jejich obsah. Kl´ıˇcov´a slova: typov´y diagram dod´avky, TDD, spotˇreba plynu, popis modelu
ˇ – intern´ı zak´azka ˇc. 496, Cesk´ ˇ y plyn´arensk´ Projekt TDD-CR y svaz, roˇcn´ı z´ avˇereˇcn´a zpr´ ava
[email protected], vedouc´ı projektu 3
[email protected], ˇreˇsitel projektu 4 ˇreˇsitel projektu 5 ˇreˇsitel projektu 1
2
Obsah
´ 1 Uvod
3
2 Uˇ zit´ı modelu TDD provozovatelem distribuˇ cn´ı soustavy 2.1 V´ypoˇcet pl´anovan´e roˇcn´ı spotˇreby . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Rozpoˇcet zn´am´e spotˇreby . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Odhad nezn´am´e spotˇreby za stanoven´e obdob´ı . . . . . . . 2.3.1 V´ypoˇcet pˇrepoˇcten´e roˇcn´ı spotˇreby . . . . . . . . . 2.3.2 Odhad spotˇreby za stanoven´e obdob´ı . . . . . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
4 4 5 5 5 6
3 Uˇ zit´ı modelu TDD oper´ atorem trhu 3.1 Odhad denn´ı spotˇreby z´akazn´ıka s mˇeˇren´ım typu C 3.2 V´ypoˇcet pˇrepoˇcten´ych TDD . . . . . . . . . . . . . 3.2.1 V´ypoˇcet korekce na typ dne . . . . . . . . . 3.2.2 V´ypoˇcet teplotn´ı korekce . . . . . . . . . . . 3.2.3 V´ypoˇcet korekce na V´anoce a Velikonoce . . 3.3 V´ypoˇcet pl´anovan´e roˇcn´ı spotˇreby . . . . . . . . . . 3.4 V´ypoˇcet normalizovan´ych TDD . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
7 . 7 . 7 . 8 . 9 . 10 . 10 . 10
4 Aktualizace modelu TDD 4.1 Z´asady tvorby TDD . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Pr˚ ubˇeˇzn´e zpracov´an´ı namˇeˇren´ych dat . . . . . . 4.3 Aktualizace matematick´eho modelu . . . . . . . 4.4 Postup pˇri pˇrechodu na region´aln´ı vyhodnocen´ı
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
12 12 12 13 13
5 V´ ystupn´ı soubory s parametry TDD modelu 5.1 Tabulky pro pˇriˇrazen´ı tˇr´ıdy TDD . . . . . . . 5.2 Parametry modelu TDD . . . . . . . . . . . . 5.2.1 Pˇred´avan´e denn´ı parametry . . . . . . 5.2.2 Parametry teplotn´ı z´avislosti . . . . . . 5.3 Pˇrepoˇcten´e TDD . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 Normalizovan´e TDD . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
14 14 14 14 14 15 15
. . . . . .
6 Vzorov´ e v´ ypoˇ cty na re´ aln´ ych datech
16
7 Z´ avˇ er
17
A Slovn´ık zkratek a pojm˚ u 18 A.1 Znaˇcky a zkratky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 A.2 Pouˇzit´e pojmy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 A.3 Pouˇzit´e zdroje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2
Kapitola 1 ´ Uvod Zpr´ava je ps´ana jako d´ılo souborn´e dle z´akona ˇc. 121/2000 Sb., Autorsk´y z´akon. Nˇekter´e kapitoly jsou ve sv´em u ´ pln´em znˇen´ı citac´ı d´ıla [1] a ostatn´ı jsou tv˚ urˇc´ım zp˚ usobem upraveny tak, aby odpov´ıdaly aktu´aln´ımu stavu pˇred´avan´ych dat. Zpr´ava je v´yroˇcn´ı dokumentac´ı modelu TDD za rok 2016. Jej´ı souˇc´ast´ı je uˇzivatelsk´a dokumentace k modelu TDD pro odhad spotˇreby plynu z´akazn´ık˚ u s mˇeˇren´ım typu C“. ” Ta je rozdˇelena do dvou ˇc´ast´ı podle typu uˇzivatele, a to na metodiku pouˇzit´ı modelu TDD provozovatelem distribuˇcn´ı soustavy (d´ale jako PDS) popsanou v kapitole 2 a metodiku uˇzit´ı modelu TDD oper´atorem trhu (d´ale jako OTE) popsanou v kapitole 3. Dalˇs´ı ˇc´asti zpr´avy obsahuj´ı popis aktualizace modelu TDD v roce 2015 (kapitola 4), popis pˇred´avan´ych soubor˚ u (kapitola 5) a vzorov´e v´ypoˇcty pro kontrolu implementace (kapitola 5). Testy nov´e verze modelu (vˇc. porovn´an´ı se starou verz´ı) nejsou vzhledem k d˚ uvˇernosti pouˇz´ıvan´ych dat prezentov´any v t´eto zpr´avˇe. V´ysledky test˚ u jsou souˇc´ast´ı zvl´aˇstn´ıho dokumentu, kter´y byl pˇred´an zadavateli v listopadu 2016.
3
Kapitola 2 Uˇ zit´ı modelu TDD provozovatelem distribuˇ cn´ı soustavy Vzhledem ke st´ale platn´e metodice uˇzit´ı modelu TDD provozovatelem distribuˇcn´ı soustavy je kapitola pˇrevzata z [1] bez u ´ prav.
2.1 V´ypoˇcet pl´anovan´e roˇcn´ı spotˇreby Pl´anovanou roˇcn´ı spotˇrebu (PRS) poˇc´ıt´a provozovatel distribuˇcn´ı soustavy v dan´em kalend´aˇrn´ım mˇes´ıci pro vˇsechny z´akazn´ıky s mˇeˇren´ım typu C, u nichˇz doˇslo v tomto mˇes´ıci k fakturaci. Pˇri kaˇzd´em pˇrechodu na novou verzi modelu (v souˇcasn´e dobˇe vˇzdy k 1. lednu kaˇzd´eho kalend´aˇrn´ıho roku) je nav´ıc tˇreba v souladu s vyhl´aˇskou pˇrepoˇc´ıtat pl´anovanou roˇcn´ı spotˇrebu pro vˇsechny z´akazn´ıky s mˇeˇren´ım typu C. Pl´anovan´a roˇcn´ı spotˇreba je pak pouˇzita oper´atorem trhu pro z´ uˇctov´an´ı odchylek. P RS Pl´anovanou roˇcn´ı spotˇrebu1 OiR i-t´eho z´akazn´ıka za kalend´aˇrn´ı rok R vypoˇcteme podle vzorce: P RS OiR = P
Oi∆N , T DDpdR
(2.1)
d∈∆N
kde T DDpdR je pˇrepoˇcten´y typov´y diagram dod´avky2 pro tˇr´ıdu TDD p odpov´ıdaj´ıc´ı z´akazn´ıkovi i, plyn´arensk´y den d a kalend´aˇrn´ı rok R, Oi∆N je souˇcet fakturovan´ych spotˇreb z´akazn´ıka i za obdob´ı ∆N , ∆N je obdob´ı pokr´yvaj´ıc´ı vˇsechny fakturovan´e odbˇery z´akazn´ıka i v uplynul´ych tˇrech letech. P RS Pokud je d´elka obdob´ı ∆N kratˇs´ı neˇz 10 mˇes´ıc˚ u, pouˇzije se jako OiR pˇredpokl´adan´y odbˇer plynu dohodnut´y ve smlouvˇe o distribuci plynu. 1 Navzdory n´ azvu nejde o odhad spotˇreby z´ akazn´ıka za kalend´aˇrn´ı rok R, ten dostaneme aˇz vyn´asoben´ım souˇctem pˇrepoˇcten´eho typov´eho diagramu dod´ avky pˇr´ısluˇsn´e tˇr´ıdy za vˇsechny dny kalend´ aˇrn´ıho roku R. 2 Pˇrepoˇcten´ y typov´ y diagram dod´ avky je pro aktu´aln´ı den vˇzdy zveˇrejnˇen na webov´ ych str´ank´ ach oper´atora trhu. Zp˚ usob jeho v´ ypoˇctu je uveden v kapitole 3 tohoto dokumentu.
4
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
2.2 Rozpoˇcet zn´am´e spotˇreby Rozpoˇcet zn´am´e spotˇreby se prov´ad´ı pˇri zmˇenˇe ceny plynu, kter´a nastala v dobˇe mezi dvˇema fakturacemi, v pˇr´ıpadˇe, ˇze v okamˇziku t´eto zmˇeny nedoˇslo k odeˇctu spotˇreby ze strany PDS nebo samoodeˇctu z´akazn´ıkem. Zn´am´a spotˇreba Ot∆ z´akazn´ıka i za dan´e obdob´ı ∆ se rozpoˇc´ıt´a do n po sobˇe n´asleduj´ıc´ıch obdob´ı ∆1 , ∆2 , . . . , ∆n , kter´a se nepˇrekr´yvaj´ı a plnˇe pokr´yvaj´ı obdob´ı ∆, n´asleduj´ıc´ım zp˚ usobem: 1. Nejprve urˇc´ıme odhad denn´ı spotˇreby Oid z´akazn´ıka i pro vˇsechny dny d obdob´ı ∆ podle vzorce bid = Oi∆ · P T DDpdR , O t∈∆ T DDptR
(2.2)
kde bid je odhad spotˇreby Oid z´akazn´ıka i ve dni d modelem TDD, O Oi∆ je rozpoˇc´ıt´avan´a spotˇreba z´akazn´ıka i za obdob´ı ∆, T DDpdR je pˇrepoˇcten´y typov´y diagram dod´avky pro tˇr´ıdu p pˇr´ısluˇs´ıc´ı z´akazn´ıkovi i, den d a kalend´aˇrn´ı rok R. 2. Pot´e pro kaˇzd´e obdob´ı ∆j , j = 1, . . . , n vypoˇcteme odhad spotˇreby Ot∆j za toto obdob´ı podle vzorce bi∆ = O j
X d∈∆j
bid , O
(2.3)
Ekvivalentn´ım postupem je pro kaˇzd´e obdob´ı ∆j vypoˇc´ıtat odhad spotˇreby O∆j podle vzorce P T DDpdR bi∆ = Oi · Pd∈∆j O . (2.4) j ∆ t∈∆ T DDptR
2.3 Odhad nezn´am´e spotˇreby za stanoven´e obdob´ı Metodika popsan´a v tomto odstavci je vytvoˇrena na z´akladˇe dohody v r´amci expertn´ı ´ skupiny na 6. kontroln´ım dni projektu TDD v roce 2010. Nejde o v´ysledek anal´yz UI.
2.3.1 V´ypoˇcet pˇrepoˇcten´e roˇcn´ı spotˇreby Pˇrepoˇcten´a roˇcn´ı spotˇreba se pouˇz´ıv´a pro odhad spotˇreby v pˇr´ıpadˇe nedostupnosti u ´ daj˚ u z odeˇctu ze strany PDS nebo samoodeˇctu z´akazn´ıkem tak, jak je uvedeno v odstavci 2.3.2. P pRS Pˇrepoˇctenou roˇcn´ı spotˇrebu OiR i-t´eho z´akazn´ıka za kalend´aˇrn´ı rok R vypoˇcteme podle vzorce
5
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
X Oi∆p T DDpdR , d∈∆p T DDpdR d∈Ω
P pRS OiR =P
(2.5)
kde T DDDpdR je pˇrepoˇcten´y typov´y diagram dod´avky pro tˇr´ıdu TDD p odpov´ıdaj´ıc´ı z´akazn´ıkovi i, plyn´arensk´y den d a kalend´aˇrn´ı rok R, Oi∆p je posledn´ı fakturovan´a spotˇreba z´akazn´ıka i za fakturaˇcn´ı obdob´ı ∆p , Ω je obdob´ı konˇc´ıc´ı dnem posledn´ıho fakturaˇcn´ıho obdob´ı a zaˇc´ınaj´ıc´ı dnem posledn´ıho fakturaˇcn´ıho obdob´ı m´ınus 365 dn´ı. Pokud je d´elka obdob´ı ∆p kratˇs´ı neˇz 10 mˇes´ıc˚ u, nahrad´ı se hodnota Ot∆p ve vzorci (2.5) souˇctem v´ıce fakturovan´ych spotˇreb za uplynul´e obdob´ı tak, aby souhrnn´a d´elka pokryt´eho obdob´ı ˇcinila minim´alnˇe 10 mˇes´ıc˚ u. Nejsou-li tyto spotˇreby k dispozici, pouˇzije P pRS se jako OiR pˇredpokl´adan´y odbˇer plynu dohodnut´y ve smlouvˇe o distribuci plynu.
2.3.2 Odhad spotˇreby za stanoven´e obdob´ı V tomto odstavci je pops´an postup odhadu spotˇreby za obdob´ı ∆ za n´asleduj´ıc´ıch podm´ınek: 1. cel´e obdob´ı ∆ leˇz´ı v minulosti, a jsou tedy zn´amy skuteˇcn´e klimatick´e podm´ınky za vˇsechny dny tohoto obdob´ı, 2. nejsou k dispozici u ´ daje o skuteˇcn´e spotˇrebˇe za obdob´ı ∆ z odeˇctu na stranˇe PDS nebo samoodeˇctu z´akazn´ıkem. Spotˇrebu Oi∆ z´akazn´ıka i za obdob´ı ∆ odhadneme podle vzorce P T DDpdR P pRS bi∆ = O Pd∈∆ O iR d∈Ω T DDpdR
(2.6)
kde bi∆ je odhad spotˇreby Oi∆ modelem TDD, O P pRS OiR je pˇrepoˇcten´a roˇcn´ı spotˇreba z´akazn´ıka i pro kalend´aˇrn´ı rok R vypoˇcten´a podle vzorce (2.5),
T DDpdR je pˇrepoˇcten´y typov´y diagram dod´avky pro tˇr´ıdu p odpov´ıdaj´ıc´ı z´akazn´ıkovi i, plyn´arensk´y den d a kalend´aˇrn´ı rok R, Ω je obdob´ı konˇc´ıc´ı dnem posledn´ıho fakturaˇcn´ıho obdob´ı a zaˇc´ınaj´ıc´ı dnem posledn´ıho fakturaˇcn´ıho obdob´ı m´ınus 365 dn´ı.
6
Kapitola 3 Uˇ zit´ı modelu TDD oper´ atorem trhu Vzhledem ke st´ale platn´e metodice uˇzit´ı modelu TDD oper´atorem trhu je kapitola pˇrevzata z [1] skoro bez u ´ prav. Tv˚ urˇc´ım zp˚ usobem je upraven odstavec 3.2.2 tak, aby n´azvy pˇred´avan´ych soubor˚ u odpov´ıdaly souˇcasn´emu stavu modelu verze 3.7.
3.1 Odhad denn´ı spotˇreby z´akazn´ıka s mˇeˇren´ım typu C bid z´akazn´ıka i s mˇeˇren´ım typu C ve dni d kalend´aˇrn´ıho roku R se modelem Spotˇreba O TDD odhadne podle vzorce bid = O P RS · T DDpdR , O iR
(3.1)
kde bid znaˇc´ı odhad spotˇreby z´akazn´ıka i ve dni d, O P RS OiR znaˇc´ı pl´anovanou roˇcn´ı spotˇrebu z´akazn´ıka i pro kalend´aˇrn´ı rok R (viz odstavec 3.3),
T DDpdR znaˇc´ı pˇrepoˇcten´y TDD tˇr´ıdy p odpov´ıdaj´ıc´ı z´akazn´ıkovi i pro den d, normovan´y pro kalend´aˇrn´ı rok R. Upozornˇ en´ı: pro odhad denn´ı spotˇreby je vˇzdy nutn´e pouˇz´ıt pl´anovanou roˇcn´ı spotˇrebu i pˇrepoˇcten´e TDD pro stejn´y kalend´aˇrn´ı rok. Pozn´ amka 3.1: V´ysledn´a spotˇreba vych´az´ı ve stejn´ych jednotk´ach, ve kter´ych vstupuje P RS pl´anovan´ a roˇcn´ı spotˇreba OiR .
3.2 V´ypoˇcet pˇrepoˇcten´ych TDD Pˇrepoˇcten´e typov´e diagramy dod´avky T DDpdR normovan´e pro kalend´aˇrn´ı rok R z´ısk´ame podle vzorce T DDpdR = kde 7
Dpd · cp cR
(3.2)
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
Dpd je denn´ı teplotn´ı a kalend´aˇrn´ı korekce urˇcen´a vztahem Dpd = exp(kor denpd + kor teplotapd + kor vanocepd + kor velikonocepd )
(3.3)
a podrobnˇeji popsan´a v odstavc´ıch 3.2.1 aˇz 3.2.3, cp je kalibraˇcn´ı konstanta umoˇzn ˇ uj´ıc´ı usazen´ı“ modelov´ych spotˇreb vzhledem k dat˚ um ” z cel´eho z´akaznick´eho kmene. Je pˇred´av´ana jako parametr c, cR je normovac´ı konstanta platn´a pro kalend´aˇrn´ı rok R a vypoˇcten´a podle vzorce X N cR = Dpd ,
(3.4)
d∈R N Dpd
pˇriˇcemˇz hodnoty denn´ıch korekc´ı poˇc´ıt´ame dle vzorce (3.3) s t´ım, ˇze se do vztahu (3.6) pro v´ypoˇcet teplotn´ı korekce kor teplotapd dosad´ı pro vˇsechny dny m´ısto skuteˇcn´ych teplot Td norm´alov´e teploty1 . Pozn´ amka 3.2: Vzhledem k pouˇzit´ı normalizace typov´ych diagram˚ u dle poˇzadavk˚ u OTE (viz odstavec 3.4) nem´a korekˇcn´ı parametr cp vliv na odhad spotˇreby modelem TDD. Z form´aln´ıch d˚ uvod˚ u vˇsak byl (pro pˇr´ıpad zmˇeny legislativy) zachov´an a jeho hodnoty pro vˇsechny tˇr´ıdy nastaveny na cp = 1.
3.2.1 V´ypoˇcet korekce na typ dne Pˇri v´ypoˇctu korekce kor denpd na typ dne nejprve urˇc´ıme typ dne d. Ten se urˇcuje podle toho, zda je aktu´aln´ı (d), pˇredchoz´ı (d − 1) a n´asleduj´ıc´ı (d + 1) den pracovn´ı ˇci ne. Za nepracovn´ı den se povaˇzuje den, kter´y je sobotou, nedˇel´ı nebo st´atem uznan´ym sv´atkem. Ostatn´ı dny jsou pracovn´ı. Typ dne d urˇc´ıme dle n´asleduj´ıc´ı tabulky: Typ Pˇ redchoz´ı den (d − 1) Aktu´ aln´ı den d 1 pracovn´ı pracovn´ı 2 pracovn´ı pracovn´ı 2 nepracovn´ı pracovn´ı 3 nepracovn´ı pracovn´ı 4 pracovn´ı nepracovn´ı 4 nepracovn´ı nepracovn´ı 5 nepracovn´ı nepracovn´ı 5 pracovn´ı nepracovn´ı ˇ Clen kor denpd pak poˇc´ıt´ame podle vzorce kor kor kor kor kor 1
denpd denpd denpd denpd denpd
= = = = =
kat1p , kat2p , kat3p , kat4p , kat5p ,
je-li je-li je-li je-li je-li
den den den den den
d d d d d
N´ asleduj´ıc´ı den (d + 1) pracovn´ı nepracovn´ı nepracovn´ı pracovn´ı nepracovn´ı nepracovn´ı pracovn´ı pracovn´ı
typu typu typu typu typu
1, 2, 3, 4, 5,
Zdroj a zp˚ usob v´ ypoˇctu norm´ alov´ ych teplot ud´ avaj´ı platn´a pravidla trhu s plynem.
8
(3.5)
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
kde kat1p je pˇred´avan´y denn´ı parametr kat1 pro tˇr´ıdu TDD p. Podobnˇe s kat2p , . . . , kat5p .
3.2.2 V´ypoˇcet teplotn´ı korekce Teplotn´ı korekci kor teplotapd poˇc´ıt´ame podle vzorce kor teplotapd = Npd · κp (wp Td + [1 − wp ]Td−1 ) + ρp (Ppd ),
(3.6)
kde Td je celost´atn´ı pr˚ umˇern´a denn´ı teplota za den d, Npd poˇc´ıt´ame podle vzorce Npd Npd Npd Npd Npd
= = = = =
NT kat1p , je-li NT kat2p , je-li NT kat3p , je-li NT kat4p , je-li NT kat5p , je-li
den den den den den
d d d d d
typu typu typu typu typu
1, 2, 3, 4, 5,
(3.7)
kde NT kat1p , . . . , NT kat5p jsou pˇred´avan´e parametry NTkat1, . . . , NTkat5 pro tˇr´ıdu TDD p, Ppd je pr˚ umˇern´a teplota za posledn´ıch zp dn´ı od dne d (vˇcetnˇe), tj. Ppd =
Td + Td−1 + · · · + Td−zp +1 zp
(3.8)
kde zp
je pˇred´avan´y denn´ı parametr z pro tˇr´ıdu TDD p,
wp
je pˇred´avan´y denn´ı parametr w pro tˇr´ıdu TDD p,
κp (.) je funkce pˇred´avan´a jako tabulka hodnot odpov´ıdaj´ıc´ıch teplotˇe v rozmez´ı −25◦ C aˇz 30◦ C v souboru konvex37.txt. Pro teploty mimo toto rozmez´ı se bere okrajov´a hodnota (tj. κp (30) pro teploty vyˇsˇs´ı neˇz 30◦ C a κp (−25) pro teploty niˇzˇs´ı neˇz −25◦ C ). ρp (.) je funkce pˇred´avan´a jako tabulka hodnot odpov´ıdaj´ıc´ıch teplotˇe v rozmez´ı −25◦ C aˇz 30◦ C v souboru tepfun37.txt. Pro teploty mimo toto rozmez´ı se bere okrajov´a hodnota (tj. ρp (30) pro teploty vyˇsˇs´ı neˇz 30◦ C a ρp (−25) pro teploty niˇzˇs´ı neˇz −25◦ C ). ˇ Pozn´ amka 3.3: Cleny κp (wp Td +[1−wp ]Td−1 ) a ρp (Ppd ) poˇc´ıt´ame tak, ˇze nejprve vypoˇcteme hodnotu argumentu (tj. wp Td + [1 −wp ]Td−1 , resp. Ppd ) tu zaokrouhl´ıme na jedno desetinn´e m´ısto a pot´e z pˇr´ısluˇsn´e tabulky urˇc´ıme hodnotu funkce κp (.) resp. ρp (.). 9
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
3.2.3 V´ypoˇcet korekce na V´anoce a Velikonoce ˇ 1. Clen kor vanocepd poˇc´ıt´ame podle vzorce kor vanocepd = f vap , je-li den d 23.12., 24.12., 25.12. nebo 26.12., kor vanocepd = 0 jinak,
(3.9)
kde f vap je pˇred´avan´y denn´ı parametr vanoce pro tˇr´ıdu TDD p. ˇ 2. Clen kor velikonocepd poˇc´ıt´ame podle vzorce kor velikonocepd = f velp , je-li den d stˇreda, ˇctvrtek, p´atek nebo sobota t´ydne pˇred Velikonoˇcn´ım pondˇel´ım, jinak, (3.10) kor velikonocepd = 0 kde f velp je pˇred´avan´y denn´ı parametr velikonoce pro tˇr´ıdu TDD p.
3.3 V´ypoˇcet pl´anovan´e roˇcn´ı spotˇreby P RS Pl´anovanou roˇcn´ı spotˇrebu OiR z´akazn´ıka i s tˇr´ıdou TDD p pro kalend´aˇrn´ı rok R z´ısk´ame podle vzorce P RS OiR = P
Oi∆N T DDpdR
(3.11)
d∈∆N
kde Oi∆N je skuteˇcn´a (mˇeˇren´a) spotˇreba z´akazn´ıka i za obdob´ı ∆N , T DDpdR je pˇrepoˇcten´y TDD tˇr´ıdy p odpov´ıdaj´ıc´ı z´akazn´ıkovi i pro den d, normovan´y pro kalend´aˇrn´ı rok R. Pozn´ amka 3.4: Obdob´ı ∆N je definov´ano platn´ymi pravidly trhu s plynem. Pl´anovan´e roˇcn´ı spotˇreby jsou v agregovan´e podobˇe pˇred´av´any oper´atorovi trhu provozovateli jednotliv´ych distribuˇcn´ıch soustav.
3.4 V´ypoˇcet normalizovan´ych TDD N Normalizovan´y typov´y diagram dod´avky T DDpdR tˇr´ıdy p pro den d kalend´aˇrn´ıho roku R vypoˇcteme podle vzorce
N T DDpdR =
N Dpd , cR
(3.12)
kde N Dpd je teplotn´ı a kalend´aˇrn´ı korekce vypoˇcten´a dle vzorce (3.3) s t´ım, ˇze se do vztahu (3.6) pro v´ypoˇcet teplotn´ı korekce kor teplotapd dosad´ı pro vˇsechny dny m´ısto skuteˇcn´ych teplot Td norm´alov´e teploty2 , 2
Zdroj a zp˚ usob v´ ypoˇctu norm´ alov´ ych teplot ud´ avaj´ı platn´a pravidla trhu s plynem.
10
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
cR je normovac´ı konstanta vypoˇcten´a podle vzorce (3.4). Pozn´ amka 3.5: Normalizace konstantou cR na konkr´etn´ı kalend´aˇrn´ı rok R dle vzorc˚ u (3.2), (3.4) a (3.12) nem´a na v´ysledn´y odhad spotˇreby dle vzorce (3.1) vliv. Vzhledem P RS k tomu, ˇze v ˇclenu OiR se konstanta cR nach´az´ı v ˇcitateli a v ˇclenu T DDpdR v jmenobid konstanta cR vykr´at´ı. Model TDD lze pouˇz´ıvat i bez t´eto vateli, se pˇri v´ypoˇctu odhadu O normalizace nez´avisle (tj. bez nutnosti u ´pravy parametr˚ u a pˇrepoˇcten´ych roˇcn´ıch spotˇreb) na konkr´etn´ım kalend´aˇrn´ım roce. Normalizace byla zaˇrazena do metodiky na v´yslovnou ˇz´adost OTE (z d˚ uvodu konzistence s elektroenergetikou). D˚ usledkem normalizace konstantou cR na aktu´aln´ı kalend´aˇrn´ı rok R je napˇr´ıklad n´asleduj´ıc´ı skuteˇcnost: P N X cR d∈R Dpd N T DDpdR = = = 1. (3.13) cR cR d∈R Pˇredpokl´ad´ame-li tedy, ˇze v kalend´aˇrn´ım roce R a po urˇcit´y poˇcet3 posledn´ıch dn´ı pˇredchoz´ıho roku nastanou norm´alov´e teploty, z´ısk´ame odhad spotˇreby za rok R z´akazn´ıka i s tˇr´ıdou TDD p podle vztahu biR = O
X d∈R
bid = O
X
P RS N P RS OiR · T DDpdR = OiR ·
X
N P RS T DDpdR = OiR .
(3.14)
d∈R
d∈R
Zaruˇcen´ı platnosti vztahu (3.14) je jedn´ım z poˇzadavk˚ u OTE na metodiku pouˇzit´ı moP RS delu TDD a poskytuje interpretaci v´yznamu pl´anovan´e roˇcn´ı spotˇreby OiR .
3
v z´ avislosti na verzi modelu a tˇr´ıdˇe TDD
11
Kapitola 4 Aktualizace modelu TDD Z d˚ uvodu platnosti obecn´ych pravidel pro aktualizace modelu je text z kapitoly z velk´e ˇc´asti pˇrevzat z [1]. Tv˚ urˇc´ım zp˚ usobem jsou upraveny odstavce 4.2 a 4.3 tak, aby odpov´ıdaly souˇcasn´emu stavu modelu verze 3.7.
4.1 Z´asady tvorby TDD Proces tvorby TDD obn´aˇs´ı nˇekolik krok˚ u, kter´e je nutn´e prov´adˇet z ˇc´asti pr˚ ubˇeˇznˇe a z ˇc´asti jednor´azovˇe vˇzdy pˇri kaˇzd´e aktualizaci modelu. Jedn´a se o tyto ˇcinnosti: 1. pr˚ ubˇeˇzn´e zpracov´an´ı namˇeˇren´ych hodnot, 2. anal´yza chov´an´ı modelu na datech z pr˚ ubˇehov´ych mˇeˇren´ı a na datech ze z´akaznick´eho 1 kmene , 3. u ´ prava metod odhadu parametr˚ u na z´akladˇe v´ysledk˚ u proveden´ych anal´yz, pˇr´ıpadnˇe u ´ prava struktury modelu, 4. odhad parametr˚ u nov´eho modelu, 5. u ´ prava metodiky vyuˇzit´ı modelu TDD, vyˇzaduje-li to nov´a struktura modelu. Vzhledem k tomu, ˇze ani v letoˇsn´ım roce nebylo c´ılem mˇenit strukturu modelu, byl posledn´ı krok pˇri letoˇsn´ı aktualizaci vynech´an.
4.2 Pr˚ ubˇeˇzn´e zpracov´an´ı namˇeˇren´ych dat I v roce 2016 prob´ıhala anal´yza namˇeˇren´ych hodinov´ych spotˇreb (nasˇc´ıtan´ych pˇres jednotliv´e plyn´arensk´e dny) a identifikace podezˇrel´ych hodnot. Odstraˇ nov´an´ı chyb v datech prob´ıhalo pr˚ ubˇeˇznˇe po celou dobu ˇreˇsen´ı projektu a trv´a dosud. Aktu´aln´ı stav mˇeˇren´ych dat je pops´an ve zpr´avˇe ˇc. V-1234 pˇredan´e v listopadu 2016 (zprava v1234.pdf). Zpr´ava z´aroveˇ n obsahuje seznam mˇeˇren´ı navrˇzen´ych ˇreˇsitelem k nahrazen´ı a n´avrhy strategie obmˇeny vzorku pro nejbliˇzˇs´ı obdob´ı. 1 V souˇcasn´e dobˇe jsou k dispozici pouze data ze z´ akaznick´eho kmene distribuˇcn´ı spoleˇcnosti RWE GasNet, s.r.o. Teoreticky lze uvaˇzovat pouˇzit´ı dat z dalˇs´ıch distribuˇcn´ıch spoleˇcnost´ı, podm´ınkou je vˇsak dostupnost kompletn´ıch fakturaˇcn´ıch u ´daj˚ u vˇsech z´ akazn´ık˚ u dan´e spoleˇcnosti za dostateˇcnˇe dlouh´e historick´e obdob´ı (minim´ alnˇe 3 roky pˇred prvn´ım dnem vyhodnocovan´eho obdob´ı) a hodnot zbytkov´eho diagramu v oblasti pokr´ yvaj´ıc´ı distribuˇcn´ı s´ıt’ dan´e spoleˇcnosti.
12
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
4.3 Aktualizace matematick´eho modelu Verze 3.7 modelu TDD zachov´av´a stejnou strukturu jako verze 3.6. Z praktick´eho uˇzivatelsk´eho pohledu jsou tedy obˇe verze podobn´e. Odliˇsn´e jsou ale jednotliv´e koeficienty, a tedy pr˚ ubˇeh v´ysledn´ych TDD. Statistick´e modelov´an´ı je postaveno na stejn´em modelu jako ve verzi 3.6. V letoˇsn´ım roce byl zaveden st´atn´ı sv´atek – Velk´y P´atek. Teplotn´ı funkce pro DOM (tˇr´ıdy TDD 1–4) a MO (tˇr´ıdy TDD 5–8) jsou shodn´e s modelem TDD verze 3.6. Pro SO (tˇr´ıdy TDD 9–12) jsou vzhledem ke zmˇen´am legislativy teplotn´ı funkce jin´e oproti modelu 3.6. Podrobn´ymi anal´yzami byly loni i letos byly detekov´any nemal´e rozd´ıly mezi skladbou v´ybˇeru, na nˇemˇz je model TDD odhadov´an, a skladbou kmenov´ych dat (zejm´ena z pohledu rozdˇelen´ı ˇcetnost´ı PRS v jednotliv´ych tˇr´ıd´ach TDD). Tato diskrepance zp˚ usobuje ˇ probl´emy pˇri vyhodnocov´an´ı modelu TDD na celc´ıch jednotliv´ych spoleˇcnost´ı i cel´e CR. Na z´akladˇe anal´yz pˇresnosti modelu na kmenov´ych datech spoleˇcnosti RWE GasNet, s.r.o., bylo i v letoˇsn´ım roce pˇristoupeno k zohlednˇen´ı kmenov´ych dat pˇri odhadu parametr˚ u. Pomoc´ı v´aˇzen´ı v´ybˇerov´ych dat jsme odhad konstruovali tak, aby l´epe reprezentoval chov´an´ı celku (s pouˇzit´ım informac´ı o distribuci PRS na celku jeˇz jsme spoˇcetli z n´am dostupn´ych dodateˇcn´ych dat). V´aˇzen´ı bylo odvozeno z porovn´an´ı rozdˇelen´ı v´yˇse PRS v 11 intervalech vymezen´ych kvantily odhadnut´ymi na pr˚ ubˇehov´ych datech. Zjiˇstˇen´e diskrepance mezi v´ybˇerem a celkem byly pouˇzity pro v´aˇzen´ı konstruovan´e pro kaˇzdou tˇr´ıdu TDD zvl´aˇstˇe. Tento datovˇe i v´ypoˇcetnˇe n´aroˇcn´y postup pak vedl k vylepˇsen´ı kvality odhadu oproti nev´aˇzen´e verzi.
4.4 Postup pˇri pˇrechodu na region´aln´ı vyhodnocen´ı Pˇri pˇrechodu na region´aln´ı vyhodnocen´ı by bylo nutn´e zregionalizovat“ vˇsechny parame” try modelu TDD (tj. prov´est odhad parametr˚ u s vyuˇzit´ım historick´ych region´aln´ıch teplot) a vyˇreˇsit ˇradu praktick´ych a technick´ych detail˚ u s t´ım spojen´ych. Teprve v takto modifikovan´em modelu by se m´ısto celorepublikov´ych teplot zad´avaly teploty region´aln´ı. Tato u ´ prava byla v minulosti expertn´ı skupinou zam´ıtnuta, a nen´ı tedy souˇc´ast´ı pˇred´avan´eho d´ıla. Pro optimalizaci parametr˚ u s vyuˇzit´ım region´aln´ıch teplot je nutn´e m´ıt k dispozici region´aln´ı teplotn´ı ˇrady za dostateˇcnˇe dlouh´e obdob´ı. Napˇr´ıklad pro pouˇzit´ı modelu TDD v roce 2016 by bylo potˇreba m´ıt k dispozici region´aln´ı teploty pˇribliˇznˇe od roku 2006. Parametry modelu TDD by pˇritom nebyly region´aln´ı, jednalo by se o celorepublikov´e parametry, pouze by se pro kaˇzd´eho z´akazn´ıka pouˇz´ıvala jeho region´aln´ı teplota. Pro plnou regionalizaci vˇsech parametr˚ u by bylo nav´ıc nutn´e z´asadnˇe nav´yˇsit poˇcet pr˚ ubˇehovˇe mˇeˇren´ych z´akazn´ık˚ u, podobnˇe jako je tomu u region´aln´ıho typov´eho diagramu v elektroenergetice. Z pohledu uˇzivatele by se vˇsak v d˚ usledku nutnosti zad´av´an´ı region´aln´ıch teplot kaˇzdop´adnˇe jednalo o region´aln´ı pˇrepoˇcten´e TDD.
13
Kapitola 5 V´ ystupn´ı soubory s parametry TDD modelu V t´eto kapitole jsou pops´any vˇsechny aktu´alnˇe pˇred´avan´e soubory. Jedn´a se o soubory s parametry urˇcen´e k v´ypoˇctu pˇrepoˇcten´ych (normalizovan´ych) TDD postupem popsan´ym v kapitole 3 a d´ale o soubory s pˇrepoˇcten´ymi TDD za posledn´ı 4 roky a normalizovan´ymi TDD na 4 roky dopˇredu pro u ´ˇcely provozovatel˚ u distribuˇcn´ı s´ıtˇe. Z d˚ uvodu stejn´e struktury modelu je text z kapitoly z velk´e ˇc´asti pˇrevzat z [1]. Tv˚ urˇc´ım zp˚ usobem jsou vˇsak upraveny vˇsechny odstavce tak, aby pˇred´avan´e n´azvy soubor˚ u odpov´ıdaly souˇcasn´emu stavu modelu verze 3.7.
5.1 Tabulky pro pˇriˇrazen´ı tˇr´ıdy TDD Tabulky pro pˇriˇrazen´ı tˇr´ıdy TDD z´akazn´ıkovi jsou ve verzi 3.7 modelu TDD totoˇzn´e s verz´ı 3.6. Nejsou proto v letoˇsn´ım roce znovu pˇred´av´any.
5.2 Parametry modelu TDD 5.2.1 Pˇred´avan´e denn´ı parametry Parametry denn´ıho modelu TDD jsou pˇred´any v souboru koef den37.txt. Jsou to koeficienty urˇcen´e k v´ypoˇctu denn´ı spotˇreby pomoc´ı TDD modelu, resp. pˇrepoˇcten´ych TDD. Soubor m´a 18 sloupc˚ u a 13 ˇr´adk˚ u. Prvn´ı ˇr´adek je hlaviˇcka, obsahuj´ıc´ı n´azvy jednotliv´ych parametr˚ u (zmiˇ novan´e v kapitole 3), druh´y aˇz tˇrin´act´y ˇr´adek obsahuj´ı hodnoty pˇr´ısluˇsn´ych parametr˚ u pro danou tˇr´ıdu TDD. Prvn´ı sloupec je hlaviˇcka, obsahuj´ıc´ı n´azvy tˇr´ıd TDD. Hodnoty v ˇr´adc´ıch jsou oddˇeleny tabel´atory, ˇr´adky jsou oddˇeleny znakem en” ter“ (0x0D+0x0A).
5.2.2 Parametry teplotn´ı z´avislosti Hodnoty funkce ρp (.) ze vzorce (3.6) v kapitole 3 jsou pˇred´any v textov´em souboru tepfun37.txt. Hodnoty funkce κp (.) ze vzorce (3.6) v kapitole 3 jsou pˇred´any v souboru konvex37.txt. Oba soubory maj´ı 13 sloupc˚ u a 552 ˇr´adk˚ u. Prvn´ı ˇr´adek je hlaviˇcka s n´azvy typ˚ u TDD. V prvn´ım sloupci je hodnota teploty (zaokrouhlen´a na desetiny ◦ C ) v rozmez´ı −25◦ C aˇz 30◦ C , v dalˇs´ıch sloupc´ıch jsou pak hodnoty funkce ρp , resp. κp pro jednotliv´e teploty (ˇr´adek) a typy TDD (sloupec). Hodnoty v ˇr´adc´ıch jsou oddˇeleny tabel´atory, ˇr´adky jsou oddˇeleny znakem enter“ (0x0D+0x0A). ”
14
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
5.3 Pˇrepoˇcten´e TDD Pˇrepoˇcten´e TDD za obdob´ı 1.1.2013 aˇz 30.9.2016 jsou pˇred´any v souboru form´atu Excel u a 13 sloupc˚ u. 2003 s n´azvem PrepocteneTDD37 2013 2016.xls. Soubor m´a 1370 ˇr´adk˚ Prvn´ı ˇr´adek obsahuje hlaviˇcku s n´azvy tˇr´ıd TDD. Prvn´ı sloupec obsahuje datum, dalˇs´ı sloupce hodnoty normalizovan´ych TDD na 16 desetinn´ych m´ıst. Normalizace je provedena pro rok 2016. V lednu 2017 bude pˇred´an soubor PrepocteneTDD37 2013 2016 FINAL.xls s kompletn´ımi pˇrepoˇcten´ymi TDD za roky 2013 aˇz 2016. Struktura souboru bude zachov´ana, pouze pˇribudou ˇr´adky s daty za posledn´ı ˇctvrtlet´ı.
5.4 Normalizovan´e TDD Normalizovan´e TDD za obdob´ı 1.1.2017 aˇz 31.12.2020 jsou pˇred´any v souboru form´atu u a 13 Excel 2003 s n´azvemNormalizovaneTDD37 2017 2020.xls. Soubor m´a 1462 ˇr´adk˚ sloupc˚ u. Prvn´ı ˇr´adek obsahuje hlaviˇcku s n´azvy tˇr´ıd TDD. Prvn´ı sloupec obsahuje datum, dalˇs´ı sloupce hodnoty normalizovan´ych TDD na 16 desetinn´ych m´ıst. Normalizace je provedena pro rok 2017.
15
Kapitola 6 Vzorov´ e v´ ypoˇ cty na re´ aln´ ych datech Vzorov´y v´ypoˇcet je demonstrov´an v pˇred´avan´em souboru vypocet37 2017.xls, kter´y obsahuje pˇr´ıklad v´ypoˇctu odhadu denn´ı spotˇreby pro jednoho konkr´etn´ıho z´akazn´ıka a jeden konkr´etn´ı den v roce 2016, 2015 a 2014. V souboru jsou obsaˇzeny hodnoty vˇsech pouˇzit´ych parametr˚ u a d´ale v´ypoˇcet vˇsech komponent potˇrebn´ych pro v´ypoˇcet T DDpdR . V´yjimkou je normovac´ı konstanta cR , kter´a je v souboru uvedena jenom v ˇc´ıseln´e podobˇe, a P RS hodnoty koeficient˚ u potˇrebn´e pro v´ypoˇcet pl´anovan´e roˇcn´ı spotˇreby OR , rovnˇeˇz uveden´e pouze v ˇc´ıseln´e podobˇe bez pˇr´ım´eho v´ypoˇctu. Vˇsechny v´ypoˇcty byly provedeny pomoc´ı standardn´ıch funkc´ı aplikace MS Excel.
16
Kapitola 7 Z´ avˇ er V roce 2016 byla vytvoˇrena verze 3.7 modelu TDD. Struktura modelu je totoˇzn´a s ˇ sitelsk´a skupina i nad´ale doporuˇcuje vˇenovat maxim´aln´ı pozornost pˇredchoz´ı verz´ı 3.6. Reˇ kvalitˇe mˇeˇren´ych dat, a to jak kvalitˇe u ´ daj˚ u z pr˚ ubˇehov´ych mˇeˇren´ı, tak kvalitˇe rutinnˇe pˇred´avan´ych kmenov´ych dat (pl´anovan´ych roˇcn´ıch spotˇreb a jednotliv´ych komponent zbytkov´eho diagramu), kter´e posl´eze slouˇz´ı k vyhodnocov´an´ı pˇresnosti modelu. Zejm´ena je potˇreba se intenzivnˇe vˇenovat kvalitn´ımu v´ybˇeru z´akazn´ık˚ u k osazen´ı pr˚ ubˇehov´ym mˇeˇren´ım dle metodiky popsan´e ve zpr´avˇe ˇc. V-1234 pˇredan´e v z´aˇr´ı 2015. Stejnˇe jako v pˇredchoz´ıch obdob´ıch je i nad´ale nutn´e vˇenovat se t´eˇz detekci a efektivn´ımu odstranˇen´ı st´ale se vyskytuj´ıc´ıch chyb, kter´e ovlivˇ nuj´ı pozorovanou pˇresnost odhadu. Soubor pr˚ ubˇehovˇe mˇeˇren´ych z´akazn´ık˚ u je nav´ıc potˇreba pr˚ ubˇeˇznˇe udrˇzovat v takov´em stavu, aby bylo moˇzno pro kaˇzd´y ˇcasov´y okamˇzik efektivnˇe vyuˇz´ıvat cel´y soubor (tj. 1000 z´akazn´ık˚ u). Pˇritom je potˇreba m´ıt na pamˇeti fakt, ˇze model je porovn´av´an s hodnotami zbytkov´eho diagramu, kter´e jsou samy o sobˇe zat´ıˇzeny velkou m´ırou nejistoty.
17
Pˇr´ıloha A Slovn´ık zkratek a pojm˚ u V t´eto pˇr´ıloze jsou vysvˇetleny vˇsechny zkratky a pojmy, s nimiˇz se v problematice TDD pracuje. Vzhledem k nezmˇenˇen´ym pouˇz´ıvan´ym znaˇck´am a zkratk´am je kapitola pˇrevzata z [1] bez u ´ prav.
A.1 Znaˇcky a zkratky cp
kalibraˇcn´ı konstanta modelu TDD (umoˇzn ˇ uje kalibraci1 na data ze z´akaznick´ych kmen˚ u), jeden z pˇred´avan´ych denn´ıch parametr˚ u,
cR
normovac´ı konstanta pro normov´an´ı pˇrepoˇcten´ych a normalizovan´ych TDD na kalend´aˇrn´ı rok R,
ˇ CR
ˇ a republika; soubor vˇsech z´akazn´ık˚ ˇ Cesk´ u odeb´ıraj´ıc´ıch plyn v CR,
d
aktu´aln´ı den, den v nˇemˇz je modelov´ana spotˇreba pomoc´ı modelu TDD,
Dpd
denn´ı korekce pro tˇr´ıdu p a den d v modelu TDD,
N Dpd
denn´ı korekce pro tˇr´ıdu p a den d v modelu TDD pˇri pouˇzit´ı norm´alov´ych teplot,
∆
obecn´e ˇcasov´e obdob´ı, za kter´e je odhadov´ana ˇci mˇeˇrena spotˇreba zemn´ıho plynu,
∆N
historick´e obdob´ı, ze kter´eho poch´az´ı fakturaˇcn´ı odeˇcty pouˇzit´e pro v´ypoˇcet pl´anovan´e roˇcn´ı spotˇreby,
∆P
historick´e obdob´ı, ze kter´eho poch´az´ı fakturaˇcn´ı odeˇcty pouˇzit´e pro v´ypoˇcet pˇrepoˇcten´e roˇcn´ı spotˇreby,
DO, DOM dom´acnosti, DOM1, . . . , DOM4 n´azvy tˇr´ıd TDD urˇcen´ych pro dom´acnosti, ∗ E∆
tvarov´a nepˇresnost modelu TDD v obdob´ı ∆,
E∆
celkov´a nepˇresnost modelu TDD v obdob´ı ∆,
1
v souˇcasn´e dobˇe z legislativn´ıch d˚ uvod˚ u neumoˇzn ˇuje
18
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
p E∆
relativn´ı celkov´a nepˇresnost modelu TDD v obdob´ı ∆,
´ ERU
Energetick´y regulaˇcn´ı u ´ˇrad,
exp(.)
exponenci´ala o z´akladu e,
f vap
pˇred´avan´y denn´ı parametr vanoce pro v´ypoˇcet korekce na V´anoce,
f velp
pˇred´avan´y denn´ı parametr velikonoce pro v´ypoˇcet korekce na Velikonoce,
GAM
Generalized Additive Model; statistick´y model pouˇzit´y pro odhad teplotn´ı z´avislosti,
κp
tvar teplotn´ı z´avislosti (pˇred´av´ano tabulkou v souboru konvex37.txt),
kat1p , . . . , kat5p koeficienty pro v´ypoˇcet komponenty kor den, kor denpd komponenta Dpd ; korekce modelu TDD na typ dne, kor teplotapd komponenta Dpd ; korekce modelu TDD na teplotu, kor vanocepd komponenta Dpd ; korekce modelu TDD na vliv V´anoc, kor velikonocepd komponenta Dpd ; korekce modelu TDD na vliv Velikonoc, kWh
kilowatthodina; energetick´a jednotka,
MO
maloodbˇer,
MO1, . . . , MO4 n´azvy tˇr´ıd TDD urˇcen´ych pro z´akazn´ıky s mˇeˇren´ım typu C, kteˇr´ı nejsou dom´acnostmi, Npd
koeficienty interakce teplotn´ı z´avislosti a typu dne d,
NT kat1p , . . . , NT kat5p koeficienty pro v´ypoˇcet interakce teplotn´ı z´avislosti a typu dne d, Od
celkov´a skuteˇcn´a spotˇreba vyhodnocovan´eho segmentu z´akazn´ık˚ u ve dni d,
bd O
odhad celkov´e skuteˇcn´e spotˇreby vyhodnocovan´eho segmentu z´akazn´ık˚ u ve dni d modelem TDD,
O∆
celkov´a skuteˇcn´a spotˇreba vyhodnocovan´eho segmentu z´akazn´ık˚ u za obdob´ı ∆,
b∆ O
odhad celkov´e skuteˇcn´e spotˇreby vyhodnocovan´eho segmentu z´akazn´ık˚ u za obdob´ı ∆ modelem TDD,
Oid
skuteˇcn´a denn´ı spotˇreba z´akazn´ıka i pro den d,
19
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
bid O
odhad denn´ı spotˇreby z´akazn´ıka i pro den d poˇc´ıtan´y modelem TDD,
Oi∆
skuteˇcn´a spotˇreba z´akazn´ıka i za obdob´ı ∆ (napˇr. den, t´yden, mˇes´ıc atd.),
bi∆ O
odhad spotˇreby z´akazn´ıka i za obdob´ı ∆ (napˇr. den, t´yden, mˇes´ıc atd.) modelem TDD,
Oi∆p
posledn´ı fakturovan´a spotˇreba z´akazn´ıka i za fakturaˇcn´ı obdob´ı ∆p (napˇr. den, t´yden, mˇes´ıc atd.),
P RS OiR
pl´anovan´ a roˇcn´ı spotˇreba z´akazn´ıka i na kalend´aˇrn´ı rok R,
P pRS OiR
pˇrepoˇcten´ a roˇcn´ı spotˇreba z´akazn´ıka i normalizovan´a na kalend´aˇrn´ı rok R,
OM
odbˇern´e m´ısto; tj. z´akazn´ık, jehoˇz spotˇrebu modelujeme pomoc´ı TDD,
OTE
oper´ator trhu s plynem,
Ω
obdob´ı konˇc´ıc´ı dnem posledn´ıho fakturaˇcn´ıho obdob´ı a zaˇc´ınaj´ıc´ı dnem posledn´ıho fakturaˇcn´ıho obdob´ı m´ınus 365 dn´ı,
p
tˇr´ıda TDD,
PDS
provozovatel distribuˇcn´ı soustavy,
Ppd
pr˚ umˇern´a denn´ı teplota za posledn´ıch zp dn´ı pˇred modelovan´ym dnem d vˇcetnˇe,
PRS
pl´anovan´ a roˇcn´ı spotˇreba,
R
kalend´aˇrn´ı rok, na kter´y se normalizuj´ı pˇrepoˇcten´a a normalizovan´a TDD, pl´anovan´a a pˇrepoˇcten´a roˇcn´ı spotˇreba,
R-k´ od
k´od charakteru odbˇeru z´akazn´ıka, urˇcen´y pro pˇriˇrazen´ı tˇr´ıdy TDD dan´emu z´akazn´ıkovi,
ρp
tvar teplotn´ı z´avislosti (pˇred´av´ano tabulkou v souboru tepfun37.txt),
SO
stˇredn´ı odbˇer,
SO1, . . . , SO4 n´azvy tˇr´ıd TDD urˇcen´ych pro z´akazn´ıky s mˇeˇren´ım typu CM, Td
ˇ pro den d, pr˚ umˇern´a denn´ı teplota v CR
TDD
typov´y diagram dod´avky,
T DDpdR pˇrepoˇcten´y typov´y diagram dod´avky pro tˇr´ıdu p a den d normalizovan´y na kalend´aˇrn´ı rok R, N T DDpdR normalizovan´y typov´y diagram dod´avky pro tˇr´ıdu p a den d normalizovan´y na kalend´aˇrn´ı rok R,
TUV
tepl´a uˇzitkov´a voda; z´akazn´ık pouˇz´ıv´a pˇr´ıstroj pro ohˇrev vody pomoc´ı zemn´ıho plynu,
´ UI
´ ˇ v.v.i., jeden z ˇreˇsitel˚ Ustav informatiky AV CR, u projektu TDD, 20
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
VO
velkoodbˇer,
wp
jeden z parametr˚ u pro v´ypoˇcet teplotn´ı korekce,
zp
poˇcet dn´ı, za kter´e je uvaˇzov´ana pr˚ umˇern´a lagovan´a teplota pˇri v´ypoˇctu teplotn´ı korekce, jeden z pˇred´avan´ych denn´ıch parametr˚ u.
A.2 Pouˇzit´e pojmy celkov´ a nepˇ resnost krit´erium hodnocen´ı pˇresnosti modelu TDD – pr˚ umˇern´a denn´ı absolutn´ı odchylka odhadovan´e a mˇeˇren´e spotˇreby v dan´em obdob´ı, ˇ casovost odbˇ eru dvojice indik´ator˚ u urˇcuj´ıc´ı, kdy z´akazn´ık odeb´ır´a plyn (pracovn´ı den, v´ıkend), data z pr˚ ubˇ ehov´ ych mˇ eˇ ren´ı hodinov´e hodnoty spotˇreb z´akazn´ık˚ u, kteˇr´ı byli osazeni pr˚ ubˇehov´ym mˇeˇren´ım v r´amci projektu TDD, data ze z´ akaznick´ ych kmen˚ u denn´ı hodnoty zbytkov´eho diagramu, u ´ daje o fakturaˇcn´ıch spotˇreb´ach z´akazn´ık˚ u s mˇeˇren´ım typu C a mˇes´ıˇcn´ıch fakturaˇcn´ıch spotˇreb´ach z´akazn´ık˚ u s mˇeˇren´ım typu CM z jednotliv´ych distribuˇcn´ıch spoleˇcnost´ı, denn´ı korekce komponenta modelu TDD zahrnuj´ıc´ı korekci na vlivy dan´eho dne (tj. typ ˇ v´anoce, velikonoce), dne, pr˚ umˇern´a denn´ı teplota v CR, expertn´ı skupina skupina odborn´ık˚ u zab´yvaj´ıc´ı se problematikou TDD sloˇzen´a ze z´astupc˚ u ´ ˇreˇsitele, OTE, PDS a ERU, extrapolace odbˇ er˚ u do budoucna u ´ loha zat´ım neˇreˇsen´a modelem TDD, jedn´a se o situaci, kdy je tˇreba odhadnout spotˇrebu z´akazn´ıka ˇci skupiny z´akazn´ık˚ u v obdob´ı ∆ n´asleduj´ıc´ım po aktu´aln´ım dni (nejsou tedy k dispozici skuteˇcn´e teploty), charakter odbˇ eru ˇctveˇrice indik´ator˚ u (tj. veliˇcin nab´yvaj´ıc´ıch hodnot 0 nebo 1), urˇcuj´ıc´ı zp˚ usob vyuˇzit´ı zemn´ıho plynu, jednotliv´e hodnoty indikuj´ı vyuˇzit´ı pro vaˇren´ı, ohˇrev TUV, otop a technologick´e vyuˇzit´ı, charakter vyuˇ zit´ı OM jeden z 11 typ˚ u vyuˇzit´ı odbˇern´eho m´ısta (byt, administrativn´ı prostory, hotely a restaurace, v´yrobn´ı prostory, ˇskoly, prodejny, nemocnice, zimn´ı technologick´y odbˇer, letn´ı technologick´y odbˇer, kotelny, ostatn´ı drobn´e odbˇery), kontroln´ı den pravideln´a sch˚ uzka expertn´ı skupiny projektu TDD, lagovan´ a teplota zpoˇzdˇen´a teplota; hodnota pr˚ umˇern´e denn´ı teploty z urˇcit´eho dne pˇredch´azej´ıc´ıho modelovan´emu dni d, model TDD model pro v´ypoˇcet denn´ı spotˇreby dan´eho z´akazn´ıka, popsan´y vzorci (3.1), (3.2) a (3.11), normalizovan´ y TDD pˇrepoˇcten´e TDD poˇc´ıtan´e za pˇredpokladu, ˇze ve vˇsech dnech nastala norm´alov´a teplota, norm´alov´a teplota je definov´ana pravidly trhu s plynem
21
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
odhad spotˇ reby za stanoven´ e obdob´ı u ´ loha ˇreˇsen´a modelem TDD, jedn´a se o situaci, kdy je tˇreba odhadnout spotˇrebu dan´eho z´akazn´ıka za obdob´ı ∆ pˇredch´azej´ıc´ı aktu´aln´ımu dni (jsou tedy zn´amy skuteˇcn´e teploty za cel´e obdob´ı); pˇr´ıkladem m˚ uˇze b´yt n´ahrada odeˇctu pˇri nemoˇznosti proveden´ı fyzick´eho odeˇctu, oper´ ator trhu organizace provozuj´ıc´ı model TDD, zveˇrejˇ nuj´ıc´ı normalizovan´e a pˇrepoˇcten´e TDD, parametry teplotn´ı z´ avislosti parametry urˇcen´e pro v´ypoˇcet teplotn´ı korekce pˇred´avan´e v souborech konvex37.txt a tepfun37.txt, pl´ anovan´ a roˇ cn´ı spotˇ reba vstup do TDD modelu; poˇc´ıt´a se z historick´ych spotˇreb z´akazn´ıka za posledn´ı tˇri roky pomoc´ı metodiky popsan´e v odstavci 3.3, plyn´ arensk´ y den ˇcasov´y u ´ sek trvaj´ıc´ı od 6 hodin kalend´aˇrn´ıho dne po dobu 24 hodin, podezˇ rel´ a hodnota u ´ daj ve zpracov´avan´ych datech, kter´y pˇripad´a ˇreˇsitelsk´e skupinˇe ´ UI jako nevˇerohodn´y, je tˇreba pˇrehodnotit validitu dan´eho u ´ daje ze strany poskytovatele dat, pravidla trhu s plynem aktu´alnˇe platn´a vyhl´aˇska o pravidlech trhu s plynem, pˇ red´ avan´ y denn´ı parametr jeden z parametr˚ u pˇred´avan´ych v souboru koef den37.txt; parametry jsou urˇceny pro v´ypoˇcet denn´ı spotˇreby modelem TDD, pˇ redpokl´ adan´ y odbˇ er plynu hodnota uveden´a ve smlouvˇe o distribuci plynu, pouˇz´ıv´a se m´ısto pl´anovan´e a pˇrepoˇcten´e roˇcn´ı spotˇreby, nen´ı-li k dispozici dostateˇcnˇe dlouh´a historie fakturaˇcn´ıch dat, pˇ repoˇ cten´ y TDD soubor koeficient˚ u, kter´ymi se n´asob´ı pl´anovan´a roˇcn´ı spotˇreba pro z´ısk´an´ı odhadu spotˇreby za dan´e obdob´ı modelem TDD, pˇ rechodov´ e obdob´ı obdob´ı zaˇc´atku a konce topn´e sez´ony, pˇ repoˇ cten´ a roˇ cn´ı spotˇ reba vstup do TDD modelu pˇri pouˇzit´ı k n´ahradˇe odeˇctu; poˇc´ıt´a se z posledn´ı fakturovan´e spotˇreby z´akazn´ıka, je-li fakturaˇcn´ı obdob´ı delˇs´ı neˇz 10 mˇes´ıc˚ u, pomoc´ı metodiky popsan´e v odstavci 2.3.1, relativn´ı celkov´ a nepˇ resnost krit´erium hodnocen´ı pˇresnosti modelu TDD – pomˇer pr˚ umˇern´e denn´ı absolutn´ı odchylky odhadovan´e a mˇeˇren´e spotˇreby ku celkov´e mˇeˇren´e spotˇrebˇe v dan´em obdob´ı (v procentech), robustn´ı metoda odhadu metoda odhadu parametr˚ u statistick´eho modelu odolnˇejˇs´ı k vˇetˇs´ı m´ıˇre chyb ve vstupn´ıch datech, rozpoˇ cet zn´ am´ e spotˇ reby u ´ loha ˇreˇsen´a modelem TDD, jedn´a se o situaci, kdy je tˇreba zn´amou spotˇrebu za dan´e obdob´ı ∆ rozpoˇc´ıtat do d´ılˇc´ıch obdob´ı, obsaˇzen´ych v obdob´ı ∆; pˇr´ıkladem je rozpoˇcet fakturovan´e spotˇreby pˇri zmˇenˇe ceny plynu mezi dvˇema fakturaˇcn´ımi odeˇcty, ˇ ˇ reˇ sitel CPS, zastˇreˇsuj´ıc´ı uskupen´ı subjekt˚ u pracuj´ıc´ıch na ˇreˇsen´ı projektu TDD, sloˇzen´e ´ ˇ ´ Brno, a.s. z UI AV CR, v.v.i., RWE Distribuˇcn´ı sluˇzby, s.r.o. a EGU
22
´ ˇ v.v.i. c Ustav
informatiky AV CR,
V-1240 – TDD: Popis modelu 3.7
segment z´ akazn´ık˚ u skupina z´akazn´ık˚ u s dan´ymi vlastnostmi (napˇr. charakter vyuˇzit´ı OM, charakter odbˇeru, roˇcn´ı spotˇreba atd.); term´ın je pouˇz´ıv´an obecnˇe pro skupiny definovan´e libovoln´ymi vlastnostmi, teplotn´ı korekce ˇc´ast modelu TDD popisuj´ıc´ı z´avislost denn´ı spotˇreby na pr˚ umˇern´e denn´ı teplotˇe, teplotn´ı norm´ al norm´alov´a teplota urˇcen´a k v´ypoˇctu normalizovan´ych TDD a k normalizaci pˇrepoˇcten´ych TDD na dan´y kalend´aˇrn´ı rok R, zp˚ usob v´ypoˇctu a zdroj dat pro v´ypoˇcet teplotn´ıho norm´alu ud´avaj´ı pravidla trhu s plynem, tˇ r´ıda TDD segment z´akazn´ık˚ u, urˇcen´y charakterem vyuˇzit´ı OM, charakterem odbˇeru, ˇcasovost´ı odbˇeru a pˇrepoˇctenou roˇcn´ı spotˇrebou; celkem existuje 12 tˇr´ıd TDD (4 pro dom´acnosti, 4 pro maloodbˇer a 4 pro stˇredn´ı odbˇer). tvarov´ a nepˇ resnost krit´erium hodnocen´ı pˇresnosti modelu TDD zamˇeˇren´e na tvar roˇcn´ıho pr˚ ubˇehu spotˇreby, oznaˇcov´ano t´eˇz jako krit´erium K2, vyhl´ aˇ ska nen´ı-li ˇreˇceno jinak, jedn´a se o aktu´aln´ı verzi pravidel trhu s plynem, zbytkov´ y diagram denn´ı hodnota poˇc´ıtan´a zmˇeˇren´ych denn´ıch odbˇer˚ u v odbˇern´ych m´ıstech z´akazn´ık˚ u s mˇeˇren´ım typu A a B a z v´ypoˇcetnˇe uvaˇzovan´ych denn´ıch hodnot spotˇreby (pro ztr´aty a vlastn´ı spotˇrebu) v pˇr´ısluˇsn´e distribuˇcn´ı soustavˇe; odpov´ıd´a souˇctu denn´ıch spotˇreb vˇsech z´akazn´ık˚ u s mˇeˇren´ım typu C a ztr´at v soustavˇe.
A.3 Pouˇzit´e zdroje ´ Emil, Marek BRABEC, Ivan KASANICKY, ´ Ondˇrej KONAR, ´ [1] PELIKAN Marek ´ ˇ MALY, Projekt TDD–CR, POPIS MODELU TDD verze 3.6, V´yzkumn´a zpr´ava ´ ˇ ˇc. 2335, Ustav Informatiky AV CR, v.v.i., dostupn´y online z: http://www.otecr.cz/dokumentace/dokumentace-plyn.
23