Electricity consumption forecasting in the canton of Salcedo using machine learning techniques
DOI:
https://doi.org/10.35290/ro.v5n1.2024.1134Keywords:
power forecasting, machine learning, Random Forest, XGBoost, EcuadorAbstract
In response to the growth of electricity demand, this study focuses on the efficient forecasting of electricity consumption in Salcedo canton, Ecuador. Random Forest and XGBoost machine learning techniques were adopted to forecast the demand of six parishes in the residential sector with records from January 2017 to December 2022. The methodology encompassed data collection, preprocessing, training, and model evaluation. Metrics such as RMSE and MAPE were used to validate performance, highlighting Random Forest as the most effective in forecasting demand in all parishes, showing a more adequate adaptation to the peculiarities of electricity consumption. This approach not only provides a basis for efficient power generation and distribution planning, but also highlights the usefulness of machine learning techniques in energy consumption forecasting environments.
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References
Ahmad, M. W., Reynolds, J., & Rezgui, Y. (2018). Predictive modelling for solar thermal energy systems: A comparison of support vector regression, random forest, extra trees and regression trees. Journal of Cleaner Production, 203, 810–821. https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO.2018.08.207 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.08.207
ARCERNNR. (2023). Reportes de Información Estadística del Sector Eléctrico. SISDAT. http://reportes.controlrecursosyenergia.gob.ec/
Banik, R., Das, P., Ray, S., & Biswas, A. (2021). Prediction of electrical energy consumption based on machine learning technique. DOI: https://doi.org/10.1007/s00202-020-01126-z
Electrical Engineering, 103(2), 909–920. https://doi.org/10.1007/S00202-020-01126-Z/METRICS
Bedi, J., & Toshniwal, D. (2019). Deep learning framework to forecast electricity demand. Applied Energy, 238, 1312–1326. https://doi.org/10.1016/J.APENERGY.2019.01.113 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.01.113
Dhaliwal, S., Nahid, A.-A., & Abbas, R. (2018). Effective Intrusion Detection System Using XGBoost. Information, 9(7). https://doi.org/10.3390/info9070149 DOI: https://doi.org/10.3390/info9070149
Guachimboza-Davalos, J. I., Llanes-Cedeño, E. A., Rubio-Aguiar, R., Peralta-Zurita, D., & Núñez-Barrionuevo, O. (2021). Prediction of Monthly Electricity Consumption by Cantons in Ecuador Through Neural Networks: A Case Study. Advances in Intelligent Systems and Computing, 1273 AISC, 28–37. https://doi.org/10.1007/978-3-030-59194-6_3/COVER DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-59194-6_3
Li, R., Jiang, P., Yang, H., & Li, C. (2020). A novel hybrid forecasting scheme for electricity demand time series. Sustainable Cities and Society, 55, 102036. https://doi.org/10.1016/J.SCS.2020.102036 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102036
Li, X., Ma, L., Chen, P., Xu, H., Xing, Q., Yan, J., Lu, S., Fan, H., Yang, L., & Cheng, Y. (2022). Probabilistic solar irradiance forecasting based on XGBoost. Energy Reports, 8, 1087–1095. https://doi.org/10.1016/J.EGYR.2022.02.251 DOI: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.02.251
Mañay, E., Chiliquinga, M., Taco, H., y Moreno, M. (2022). Sistema de Internet de las cosas para el monitoreo del índice ultravioleta en la comunidad de Chirinche Bajo. REVISTA ODIGOS, 3(2), 9–25. https://doi.org/10.35290/RO.V3N2.2022.595 DOI: https://doi.org/10.35290/ro.v3n2.2022.595
Mañay, E., Martínez, D., Chiliquinga, M., Criollo, V., Rivera, E., & Toasa, R. (2022). Low-cost deep learning-based architecture for detecting cardiac arrhythmias in ECG signals. Iberian Conference on Information Systems and Technologies, CISTI, 2022-June. https://doi.org/10.23919/CISTI54924.2022.9820243 DOI: https://doi.org/10.23919/CISTI54924.2022.9820243
Mir, A., Alghassab, M., Ullah, K., Khan, Z., Lu, Y., & Imran, M. (2020). A Review of Electricity Demand Forecasting in Low and Middle Income Countries: The Demand Determinants and Horizons. Sustainability, 12(15), 5931. https://doi.org/10.3390/SU12155931 DOI: https://doi.org/10.3390/su12155931
Rojas, E. (2020). Machine Learning: análisis de lenguajes de programación y herramientas para desarrollo. Risti, E28, 586–599.
Rosero-Garcia, J., Llanes-Cedeño, E., Arciniega-Rocha, R., & López-Villada, J. (2021). Analysis of Prediction and Clustering of Electricity Consumption in the Province of Imbabura-Ecuador for the Planning of Energy Resources. Intelligent Computing - Proceedings of the 2021 Computing Conference, 1073–1084. https://doi.org/10.1007/978-3-030-80126-7_75/COVER DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-80126-7_75
Ruiz-Abellón, M. D., Gabaldón, A., & Guillamón, A. (2018). Load Forecasting for a Campus University Using Ensemble Methods Based on Regression Trees. Energies, 11(8). https://doi.org/10.3390/en11082038 DOI: https://doi.org/10.3390/en11082038
Shin, S.-Y., & Woo, H.-G. (2022). Energy Consumption Forecasting in Korea Using Machine Learning Algorithms. Energies, 15(13). https://doi.org/10.3390/en15134880 DOI: https://doi.org/10.3390/en15134880
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