TR
EN
Ampirik Kip Ayrıştırma Yöntemi ile Elde Edilen İçsel Kip Fonksiyonlarının Derin Öğrenme Tabanlı Rüzgâr Hızı Tahmin Modeli Başarımına Etkisinin Belirlenmesi
Öz
Son yıllarda küresel anlamda etkisini yoğun şekilde gösteren iklim değişikliğinin temelinde fosil yakıt tüketimi kaynaklı sera etkisinin kuvvetlenmesi yer aldığı bilinmektedir. İklim değişikliği neticesinde canlılar için hayati önem taşıyan su kaynaklarının azalacağı, ekolojik dengenin bozularak çölleşme ve kuraklığın artacağı öngörülmektedir. Bu sorunla başa çıkılabilmesi için fosil yakıt tüketiminin azaltılması ve enerji ihtiyacının yenilenebilir enerji kaynakları ile karşılanması gerekmektedir. Bu nedenle, temiz ve yenilenebilir bir enerji türü olan rüzgâr enerjisine olan ilgi dünya çapında her geçen gün artmaktadır. Bununla birlikte, rüzgâr hızının güçlü rastgeleliği ve durağan olmaması rüzgâr gücünün elektrik şebekesine entegre edilmesini zorlaştırmaktadır. Bu zorlukların üstesinden gelebilmek için rüzgâr hızının güvenilir ve yüksek doğrulukla tahmin edilmesi kritik önem arz etmektedir. Bu çalışmada, doğrusal olmayan dinamiklere sahip rüzgâr hızının yüksek doğrulukla tahmin edilebilmesi için ampirik kip ayrıştırma ve derin öğrenme yöntemlerinden uzun-kısa süreli bellek tekniklerini içeren melez modeldeki içsel kip fonksiyonlarının rüzgâr hızı tahmin performansı üzerindeki etkileri incelenmektedir. Türkiye’nin en yüksek rüzgâr enerji potansiyeline sahip bölgeleri arasında yer alan Marmara bölgesindeki Bandırma meteoroloji istasyonundan toplanan rüzgâr hızı verileri ampirik kip ayrıştırma tekniği ile içsel kip fonksiyonlarına ayrıştırılmaktadır. Her bir içsel kip fonksiyonunun tahmin modeli üzerindeki başarımının belirlenebilmesi için sırasıyla her bir içsel kip fonksiyonu derin öğrenme modeline dahil edilmeden tahmin modellerinin performansları ölçülmektedir. Tahmin modellerinin başarımları istatistiksel performans metriklerine göre hesaplanmaktadır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Akçay, H. & Filik, T. (2017). Short-term wind speed forecasting by spectral analysis from long-term observations with missing values. Applied Energy, 191, 653-662.
- Altan, A. & Karasu, S. (2021). Ayrıştırma yöntemlerinin derin öğrenme algoritması ile tanımlanan rüzgâr hızı tahmin modeli başarımına etkisinin incelenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 20, 844-853.
- Altan, A., Karasu, S., & Zio, E. (2021). A new hybrid model for wind speed forecasting combining long short-term memory neural network, decomposition methods and grey wolf optimizer. Applied Soft Computing, 100, 106996.
- Cadenas, E., Rivera, W., Campos-Amezcua, R., & Heard, C. (2016). Wind speed prediction using a univariate ARIMA model and a multivariate NARX model. Energies, 9(2), 109.
- Chen, C. F., Lai, M. C., & Yeh, C. C. (2012). Forecasting tourism demand based on empirical mode decomposition and neural network. Knowledge-Based Systems, 26, 281-287.
- Chen, Y., Dong, Z., Wang, Y., Su, J., Han, Z., Zhou, D., Zhang, K., Zhao, Y., & Bao, Y. (2021). Short-term wind speed predicting framework based on EEMD-GA-LSTM method under large scaled wind history. Energy Conversion and Management, 227, 113559.
- Chen, Y., He, Z., Shang, Z., Li, C., Li, L., & Xu, M. (2019). A novel combined model based on echo state network form multi-step ahead wind speed forecasting: A case study of NREL. Energy Conversion and Management, 179, 13-29.
- Gauterin, E., Kammerer, P., Kühn, M., & Schulte, H. (2016). Effective wind speed estimation: comparison between Kalman filter and Takagi–Sugeno observer techniques. ISA Transactions, 62, 60-72.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
31 Aralık 2021
Gönderilme Tarihi
21 Kasım 2021
Kabul Tarihi
17 Aralık 2021
Yayımlandığı Sayı
Yıl 1970 Sayı: 31
APA
Barış, C., Bilgin, A. C., & Altan, A. (2021). Ampirik Kip Ayrıştırma Yöntemi ile Elde Edilen İçsel Kip Fonksiyonlarının Derin Öğrenme Tabanlı Rüzgâr Hızı Tahmin Modeli Başarımına Etkisinin Belirlenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 31, 661-669. https://doi.org/10.31590/ejosat.1026742