ドイツ電力価格の日中経路を確率的に予測
記事 arXiv papers · 著者: Michał Narajewski et al.
サマリー
この研究は、ドイツのイントラデイ連続市場における時間単位の取引枠について、受渡し前の最後の3時間に注目して価格分布を予測します。点予測だけでなく、日中取引や再給電を支援することを目的に価格経路をシミュレーションし、アンサンブルを生成します。価格差は、ゼロでの点質量とスチューデントのt分布を組み合わせたゼロ過剰混合分布を含む一般化加法モデルで表します。ラッソ正則化ロジスティック回帰で混合成分を推定し、価格変化の期待値とボラティリティには市場履歴、取引なしの影響、満期までの時間、需要と再生可能エネルギー発電の予測を用います。
ローリングウィンドウ分析では、確率的な評価指標と有意性検定を用い、複数のモデルやベンチマークに対するサンプル内特性と予測性能を評価しています。著者らは、混合モデルがベンチマークを上回り、とくにボラティリティのモデル化で優れていたと報告しています。また、XBIDの導入と市場ボラティリティの低下は同時期に起きました。対象市場が限定されるため直接の一般化には限界がありますが、著者らは、とくに欧州の他の連続市場にも手法を適用できる可能性を示しています。
主なアイデア
- 日中の電力価格経路のアンサンブルをシミュレーションし、分布予測を行います。
- 価格差を、点質量とスチューデントのt分布のゼロ過剰混合分布でモデル化しています。
- ラッソ正則化ロジスティックモデルで混合比を推定し、共変量を用いて価格変化の期待値とボラティリティをモデル化します。
- ローリングウィンドウ評価で、確率的な指標と有意性検定を用いて複数モデルをベンチマークと比較しています。
- ベンチマークを上回る性能と、XBIDの導入と同時期に見られたボラティリティ低下を報告していますが、根拠は主にドイツ市場に限られます。
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全文
# Ensemble Forecasting for Intraday Electricity Prices: Simulating Trajectories # Ensemble Forecasting for Intraday Electricity Prices: Simulating Trajectories Recent studies concerning the point electricity price forecasting have shown evidence that the hourly German Intraday Continuous Market is weak-form efficient. Therefore, we take a novel, advanced approach to the problem. A probabilistic forecasting of the hourly intraday electricity prices is performed by simulating trajectories in every trading window to receive a realistic ensemble to allow for more efficient intraday trading and redispatch. A generalized additive model is fitted to the price differences with the assumption that they follow a zero-inflated distribution, precisely a mixture of the Dirac and the Student's t-distributions. Moreover, the mixing term is estimated using a high-dimensional logistic regression with lasso penalty. We model the expected value and volatility of the series using i.a. autoregressive and no-trade effects or load, wind and solar generation forecasts and accounting for the non-linearities in e.g. time to maturity. Both the in-sample characteristics and forecasting performance are analysed using a rolling window forecasting study. Multiple versions of the model are compared to several benchmark models and evaluated using probabilistic forecasting measures and significance tests. The study aims to forecast the price distribution in the German Intraday Continuous Market in the last 3 hours of trading, but the approach allows for application to other continuous markets, especially in Europe. The results prove superiority of the mixture model over the benchmarks gaining the most from the modelling of the volatility. They also indicate that the introduction of XBID reduced the market volatility.
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