論文の概要: Uncovering Residential PV-EV Co-Adoption from Smart-Meter Data: Load Archetypes and Detection for Demand-Side Planning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.28578v1
- Date: Wed, 23 Sep 2026 12:45:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-25 21:10:09.417395
- Title: Uncovering Residential PV-EV Co-Adoption from Smart-Meter Data: Load Archetypes and Detection for Demand-Side Planning
- Title(参考訳): スマートメータデータから住宅用PV-EV共同設計:負荷アーチタイプと需要側計画検出
- Abstract要約: 電気自動車(EV)と屋上太陽光発電(PV)システムは住宅電力需要を変革している。
既存の文献の多くは、EV充電またはPV生成を独立して調査している。
我々は、高度計測インフラ(AMI)データを解析するための統合された2部ワークフローを開発する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.1231899978018824
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The increasing adoption of electric vehicles (EVs) and rooftop photovoltaic (PV) systems is reshaping residential electricity demand and creating new challenges for demand-side management (DSM), tariff design, and low-voltage network planning. Much of the existing literature examines EV charging or PV generation in isolation, leaving the behavioral dynamics of household co-adoption less understood. We develop an integrated, two-part workflow to analyze advanced metering infrastructure (AMI) data. A discovery component applies dynamic time warping (DTW) k-means with DTW barycenter averaging to cluster daily import or export profiles into interpretable behavioral archetypes, while a predictive component trains a bidirectional long short-term memory (BiLSTM) model on 21-day windows and benchmarks it against tabular baselines for PV/EV activity detection. The EV activity labels are inferred from charging-like load signatures because charger measurements are unavailable. Using half-hourly AusNet residential data from Victoria, Australia, the clustering uncovers distinct patterns across PV-only, EV-only, co-adoption, and neither cohorts; for co-adopters, a midday-centered weekday export archetype accounts for approximately 50% of days. At validation-tuned thresholds, both BiLSTM and XGBoost achieve strong discrimination. BiLSTM obtains 0.991 for the area under the receiver operating characteristic curve (AUROC), 0.906 for macro-F1, and the highest recall on the most difficult class (0.836 for EV-only recall). Tree-based baselines remain competitive. Performance remains stable across plausible labeling rules (macro-F1: 0.894--0.914) and strictly forward temporal splits (macro-F1: 0.894--0.906).
- Abstract(参考訳): 電気自動車(EV)や屋上太陽光発電(PV)の普及が進み、住宅需要が変化し、需要側管理(DSM)、関税設計、低電圧ネットワーク計画のための新たな課題が生まれつつある。
既存の文献の多くは、EV充電またはPV生成を単独で検討しており、家庭での協調作業の振る舞いのダイナミクスは理解されていないままである。
我々は、高度計測インフラ(AMI)データを解析するための統合された2部ワークフローを開発する。
発見コンポーネントは、毎日のインポートやエクスポートプロファイルを解釈可能な行動アーチタイプにクラスタ化するDTWバリセンタを平均化した動的時間ワープ(DTW)k平均を適用し、予測コンポーネントは21日間のウィンドウ上で双方向の長期メモリ(BiLSTM)モデルをトレーニングし、PV/EVアクティビティ検出のための表のベースラインに対してベンチマークする。
充電器の測定ができないため、EVアクティビティラベルは充電ライクな負荷シグネチャから推測される。
オーストラリアのビクトリア州のAusNetの半時間にわたる住宅データを用いて、このクラスタリングにより、PVのみ、EVのみ、コホートなしのパターンが明らかになった。
検証調整しきい値では、BiLSTMとXGBoostはどちらも強い差別を達成している。
BiLSTMは、受信機動作特性曲線(AUROC)の領域の0.991、マクロF1の0.906、最も困難なクラス(EVのみのリコールでは0.836)のリコールを得る。
木ベースのベースラインは競争力を維持している。
安定なラベリング規則(macro-F1: 0.894--0.914)と厳密な時間分割(macro-F1: 0.894--0.906)で性能は安定している。
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