Contribution à l’étude d’un modèle de réseau de neurone artificiel de prédiction à court terme : Application sur le site de Dakar
Résumé
Ce travail s’inscrit dans le cadre du développement d’outils d’apprentissage automatique performants dans le domaine de l’intégration des énergies intermittentes dans le mix énergétique de la Senelec. Ces énergies intermittentes engendrent beaucoup de problèmes au niveau de la planification pour le maintien de l’équilibre consommation/production. Ces problèmes motivent les besoins de développer des outils fiables d’aides à la décision dans les laboratoires de recherche émergent pour accompagner les entreprises ; soutenir les études, les gestionnaires de réseaux, etc. C’est dans cette optique que nous avons développé un modèle de réseau de neurone artificiel de prédiction du rayonnement solaire à court terme. Ce modèle est appliqué sur le site de Dakar-Sénégal. Les paramètres d’entrées du modèle sont constitués à un instant t de la température de l'air, de l'humidité relative et du rayonnement solaire global. La production attendue au temps t+T est le rayonnement solaire global. Les performances du modèle sont évaluées à l’aide de la racine carrée de l'erreur quadratique moyenne normalisée (NRMSE) et de la racine carrée de l’erreur quadratique moyenne (R2).
La Validation du modèle est réalisée au moyen des données mesurées au sein de l'Ecole Supérieure Polytechnique de Dakar pendant un an. L’impact de différents paramètres tels que les pas d’horizon, les algorithmes d’apprentissages (Levenberg-Marquardt, Gradient Conjugué et Quasi-Newton), des fonctions d’activation (Purelin, Logsig et Tansig) et des paramètres environnementaux (température et humidité relative) ont été évalués.
Les résultats de simulation montrent que les meilleures performances (NRMSE= 0.0098 et R2 =1) sont obtenues avec le modèle de combinaison de variable d’entrées [Ginput] sans impact de la température et de l’humidité relative basé sur l’algorithme de Levenberg-Marquardt « trainlm » et le couple de fonction de transfert [Logsig-Purelin) suivent l’horizon 20 minutes.
Ce modèle pourra contribuer au développement de modèle de réseau de neurone pour aider à la prise de décision à court terme dans la zone de Dakar.
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