論文の概要: Reliable Grid Forecasting: State Space Models for Safety-Critical Energy Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.01410v1
- Date: Sun, 04 Jan 2026 07:30:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-06 16:25:22.333279
- Title: Reliable Grid Forecasting: State Space Models for Safety-Critical Energy Systems
- Title(参考訳): 信頼性グリッド予測:安全臨界エネルギーシステムのための状態空間モデル
- Authors: Jisoo Lee, Sunki Hong,
- Abstract要約: 本稿では,統計的精度のみでなく,運用リスクを計測するグリッド固有評価フレームワークを提案する。
気象対応CAISO TAC-areaデータセットを用いて,カリフォルニア州のグリッド予測のためのマンバをベースとしたステートスペースモデルの評価を行った。
S-Mambaモデルは、iTransformerの16.66%よりも低いリザーブ_99.5%(14.12%)を達成し、99.5パーセントのテールリスクリザーブプロキシの下で優れた予測信頼性を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.6578297531066144
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accurate grid load forecasting is safety-critical: under-predictions risk supply shortfalls, while symmetric error metrics mask this operational asymmetry. We introduce a grid-specific evaluation framework--Asymmetric MAPE, Under-Prediction Rate, and Reserve Margin--that directly measures operational risk rather than statistical accuracy alone. Using this framework, we conduct a systematic evaluation of Mamba-based State Space Models for California grid forecasting on a weather-aligned CAISO TAC-area dataset spanning Nov 2023--Nov 2025 (84,498 hourly records across 5 transmission areas). Our analysis reveals that standard accuracy metrics are poor proxies for operational safety: models with identical MAPE can require vastly different reserve margins. We demonstrate that forecast errors are weakly but significantly associated with temperature (r = 0.16, p < 10^{-16}), motivating weather-aware modeling rather than loss function modification alone. The S-Mamba model achieves the lowest Reserve_{99.5}% margin (14.12%) compared to 16.66% for iTransformer, demonstrating superior forecast reliability under a 99.5th-percentile tail-risk reserve proxy.
- Abstract(参考訳): 正確なグリッド負荷予測は安全クリティカルであり、予測不足のリスクサプライ不足を予測し、対称誤差メトリクスはこの運用上の非対称性を隠蔽する。
本稿では,非対称MAPE,アンダープレディションレート,リザーブマージンという,グリッド固有の評価フレームワークを導入する。
この枠組みを用いて,11月2023-Nov 2025(5つの送信領域で84,498時間記録)にまたがる気象対応CAISO TAC-areaデータセットを用いて,カリフォルニア州グリッドのマンバをベースとした状態空間モデル(State Space Models)の体系的評価を行った。
我々の分析では、標準的な精度の指標は、運用上の安全性には不十分なプロキシであることが判明した。
予測誤差は温度(r = 0.16, p < 10^{-16})と弱いが有意な相関があることを示し, 損失関数の修正だけではならず, 気象を考慮したモデリングを動機付ける。
S-Mambaモデルは、iTransformerの16.66%よりも低いリザーブ_{99.5}%(14.12%)を達成し、99.5パーセントのテールリスクリザーブプロキシの下で優れた予測信頼性を示す。
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