Internati o nal  Journal of Ele c trical   and Computer  Engineering  (IJE CE)  V o l.  6, N o . 1 ,  Febr u a r y   201 6,  pp . 12 ~20  I S SN : 208 8-8 7 0 8 D O I :  10.115 91 /ij ece.v6 i 1.8 901          12     Jo urn a l  h o me pa ge : h ttp ://iaesjo u r na l.com/ o n lin e/ind e x.ph p / IJECE  Electri c i t y P e ak Load  Demand using De-n oising W a vel e Transform integrated with Neural Network Methods       Pituk B unn oon  Department o f  Electrical Engin e ering,  R a jamangala Univ ersity   of  Techno lo g y  Sriv ijay a , Muang So ngkhla, Th ailand       Article Info    A B STRAC T Article histo r y:  Received Aug 25, 2015  Rev i sed   No v 3, 201 Accepted Nov 20, 2015      One of m o s t  important  elem en ts  in el ec tric pow er s y s t em  plann i ng is  loa d   forecasts. So, in  this paper proposes  the load dem a nd forecast s  using de- noising wavelet transform (DNWT) inte gr ated  with n e ural network (NN)  methods. This r e search , th e case stud y   uses peak load d e mand  of Thailand   (Electricity  Gen e rating Authority  of Th ailand: EGAT). The data of demand   will be  ana l yz ed with m a n y  influen c ing v a riab les for se lec ting an d   clas s i f y ing fa cto r s .  In the res earc h , th e de-noising  wavelet tr ansfor m uses for  decomposing the peak lo ad signal into 2 comp onents these ar e detail and   trend  components. Th e for e casting  method  using th e neural n e twor k   algorithm  is used. Th e work r e sults  ar e shown  a good p e rformance of th model proposed. The result may   be taken  to the o n e of decision in  the power  s y stems operatio n.   Keyword:  De- n oisy  W a v e let  M i d-t e rm  ener gy  dem a nd   Neu r al  net w or k   Peak l o ad fore casts  Weat he r a n d  e c on om i c  fact or s   Copyright ©  201 6 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d Co rresp ond i ng  Autho r Pitu k  B u n noo n,    Depa rtem ent of Elect ri cal  E n gi nee r i n g,   Facu lty of  En gin eer ing ,  Raj a man g a la Un i v er sity o f  Technolo g y  Sr iv i j aya,  Son gkh la  1  Ratch a d a m n o e nno k Ro ad Bo  Yang , Mu an g So ngk h l Th ailan d  900 00 Em a il: dr.pituk.b@ieee.org,  Pituk.b@rm utsv.ac.th     NO MEN C LA TURE   AI      Artificial  in tellig en ce  DW    Discret  wav e let  tran sform s   DN      De- n oisy   V STLF     Very s h ort term   load Forecas ting  STLF    Short term  loa d  Forecasting  MTLF       Medium  ter m  load Forecasting  LTLF       Long term  load Forecasting  EGAT       Electricity Generatin g Au tho r i t y o f  Th ailand  NN      Neu r al   net w or k   GDP      G r o ss  do m e sti c   pr odu ct  CPI       C ons um er pri c e i nde x   T ma x      M ont hl y   m a xim u m   t e m p erat ure   T mi n      M ont hl y   m i ni m u m   t e m p erat ure   T avg      Mont hly avera g e tem p erature   H      M ont hl y   h u m i di t y       1.   INTRODUCTION   Peak load dem a nd forecasting, is one of predicted  dem a nds for consum ption lo ad of the country.  It  shows  a m a xim u m  required in each hour, m onth, and y ear  in the future. Load dem a nd, it is depended on  m a ny   i n fl uenci ng fact ors. These fact ors  are econom i c  vari abl e s such  as i ndust r i a l  fact or, consum er pri ce  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  6, No . 1, Feb r uar y   20 1 6   :    1 2  – 20   13 i ndex, or GDP of t h e count ry , and weat her vari abl e s for i n st ance t e m p erat ure, hum i d i t y , ul t r avi o l e t ,   rai n fal l ,   and wind speed. Thus, the peak load dem a nd forecasting  is significantly for the pow er system  operation.   The  case of the  forecasting can be  classified into 4  types such as   very short-term , short-term m e dium -term ,  and long-term  load forecasts. Each for ecasting has advantage as follows: VSTLF result is used  fo r p o w er system  o p e ratio n ;  STLF resu lt u tilizes fo r p o w er system  m a in ten a n ce an d  o p e ratio n ;  MTLF  resu lt  uses for  fuel reserve  planning; LTLF  result is  related to  power plant pla nning  in the  future. This research  proposes the forecasting interval MTLF m odel.   In the past of  paper, m a ny m e thods  are used fo r load  dem a nd forecasting in  the power system There  are  t w o m a jor approaches. These  m e t hods are st at i s t i c  m e t hod such  as exponent i a l  sm oot hi ng (ES) [1] ,   m u ltip le lin ear reg r essio n  (MLR) [2 ], an d  au to reg r essiv e  in teg r ated  m o v i n g  av erag e (ARIMA) [3 -6 ]. So m e   m e thods are conventional approaches. The presented m e thod, artificial  intelligence  is used a lot in  load  predi c t i on such as art i f i c i a l  neural  net w ork (NN) [7-16] , support  vect or m achi n e (SVM ) [17-21] , fuzzy  l ogi [22-26].  Many papers  at the present  propose the for ecasting  research using wavelet  transform  with support  vector m achine  or neural  network a pproach [27].  Several papers  interest  the  forecasts in  short-term  load  prediction  [28-40], m i d-term  load  forecasts [20] [33] and long-term  load  for ecasting [41-43]. Also, som e   paper interests to forecast  by focus  in  m u lti-area forecasts [44] and  on the  influence  of weather factors  [32].  W h i l e , som e  researches use AI for ot her work i n  power sy t e m  [45-46] This research  presents the  load dem a nd  for ecasts  using denoising  wavelet transform  (DNW T)  i n t e grat ed wi t h  neural   net w ork (NN)  m e t hods. The  case st udy  used  peak l o ad  dem a nd of  Thai l a nd (EGAT)  i s   proposed. The peak load dem a nd data  will be analysed with influenc ing variables fo r selecting and  classifyin g   facto r s. Th e d e -n o i sin g   wav e let tran sfo r m  will b e   u s ed  fo r d eco m p o s in g   th e m o n t h l y p eak  lo ad   signal  into two com ponents (detail and trend com ponent s)  after separating. The m a in forecast m e thod using  t h e neural  net w ork al gori t h m  i s  used.   Thi s  paper i s  st ruct ured as fol l o ws. Sect i on 2  provi des an i n t r oduct i on t o  el ect ri ci t y  dem a nd  and  i n fl uenci ng  fact ors of Thai l a nd. Sect i on 3 proposes  t h e t h eory  and i m pl em ent a t i on m e t hodol ogi es. Sect i on 4  gives the data  testing and forecasting  results. Section  5 provides the  discu ssion, and finally  the conclusion  is  drawn i n  sect i on 6.      2.   ELECTRICITY DE MAND AND  INFLUENCING FACTORS  Load  charact eri s t i c s vary  si gni fi cant l y  am ong di fferent  el ect ri ci t y  sy st em s;  t h erefore, i t  i s  very   im portant to study the energy  dem a nd pattern of th e system   before construc ting the dem a nd  forecasting  m odel  i n  t h e research. In t h i s  sect i on, t h e paper di sc usses about  energy  l o ad dem a nd and Infl uenci ng fact ors  of t h e dem a nd i n  Thai l a nd.      Fi gu re  1.  Ene r gy  dem a nd  (M W)  an d e n er gy  co ns um pt i on l o ad  dem a nd  ( M W h )       2.1. E n ergy Demand  Electric energy consum ption is the  form  of energy   consum pt i on t h at   uses electric energy. It is  the  act ual  energy  dem a nd m a de  on exi s t i ng el ect ri ci t y   suppl y .  It  can be  cl assi fi ed i n t o  t w t y pes t h at  are  energy   dem a nd ( W ) and  energy  consum pt i on  dem a nd ( Wh ). The  is a  m easure of  power, while  Wh  is  a m easure of  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8     El ect ri ci t y  Peak Lo a d   Dem a n d   usi n De- n oi si ng  Wavel et  T r an sf or m i n t e g r at ed  w i t h  …   (Pitu k Bunno on)  14 en erg y . Th is p a p e will b e  ex p l ain e d   in  MW  o r   m e g a watt, in  Th ailan d   electricity, Electricity  Gen e ratin g   Aut hori t y  of Thai l a nd ( EGAT ). The peak l o ad dem a nd of t h e count ry  i s  shown i n  Fi gure 1.  Fi gure 1, shows t w charact eri s t i c s of  energy.  There are energy  dem a nd ( MW ) and  consum pt i on  dem a nd ( MWh ). These dat a   were recorded from  y ear  1997 t o  2004 i n   m ont hl y  t y pe. The el ect ri ci t y   energy   has  the trend of dem a nd to  increase every year. Mean wh ile, th e en erg y   d e tails in  all m o n t h  sh o w  th behavi our of peak l o ad dem a nd com p l i a nce wi t h  i n fl uenci ng fact ors.    2.2. Infl uenci n g Factors  In  the power system , m i d-term   load forecasting,  the weather and  econom y are usually the dom inant  vari abl e i n  dri v i ng t h el ect ri ci t y  dem a nd of  t h e count ry . Fi rst l y t h e weat her fact ors  m ean t h e t e m p erat ure,  h u m id ity, rain fall, an d   win d  sp eed . Th tem p eratu r e f actors for  instance m a xim u m  tem p erature,  m i nim u m   tem p erature,  and average tem p erature  are very affectively in the behavi our com ponent of the dem a nd in each  m ont h. It  can i ndi cat e t h e cust om er behavi our caused by  the tem p erature change. Fo r exam ple, especially,  if  today is higher tem p erature, the consum ers will open air  conditioner a lot. It m a kes m o re dem a nds of the  area  or t h e count ry . The  l a st , econom i c  vari abl e s, t h ere  are m a ny  fact ors such  as gross dom est i c  product   (GDP),  consum er  pri ce i ndex (C PI), and  i ndust r i a l  i ndex (ID I). These econom i c   fact ors show t h e econom i c  growt h   of  t h e count ry , t h growt h  t r end. The  si gni fi cant  i ndex i s   GDP. In sum m a ry bot h weat her and econom i c   in flu e n c in g  facto r s in d i cate th lo ad  d e m a n d  o f  all  areas.  Th ese facto r will affect with  th tren d  o f  th p eak   dem a nd  and the custom er behaviour of each m onth. So in the research, both weather and econom ic factors  will  be used  for the feature  input of  peak  load m odel  forecasting which th feature input is  described in the  next  sect i on.      3.   THEORY AND  IMPLEME N TA TIO N  METHODOL O G IES     3.1.1. De-noi sy Wavel e t T r ansforms  Th wav e let tran sfo r m  th eo ry is ap p licab le to  sev e ral su b j ects in  th e research . All wav e let  t r ansform s  (W T) m a y  be consi d ered pat t e rn form  of t i m e-frequency  represent a t i on for cont i nuous  t i m si gnal s  (anal og si gnal )   and so  are rel a t e t o  harm oni c an alysis. Alm o st  all p r actically  u s efu l  d i screte  W T  u s d i screte-tim e filter  b a n k s  (FB).  Th is FB  is called   th e wav e let  an d  scalin g   co efficien ts in   wav e let  nom encl at ure.  Thi s  FB m a y   cont ai n ei t h er fi ni t e  i m pul se  response (FIR) or  i n fi ni t e  i m pul se response (IIR)  filters. The wavelets  form ing a  continuous wavelet  tran sform  (CW T ) are  subject to  the uncertainly  principle  of Fouri e r t r ansform  anal y s i s The product  of t h uncert a i n t i e s of t i m e and  frequency  response scal e has  l o wer bound.  Thus, i n   t h e scal eogram   of a  cont i nuous wave l e t  t r ansform   of t h si gnal .  Al so,  di scret e  wavel e t   t r ansform  (DW T ) bases m a y  be consi d ered i n  t h cont ext  of ot her form s of t h e uncert a i n l y  pri n ci pl e.  Fi nal l y wavelet transform s  are divided into three type s: continuous, discrete,  and m u lti-resolution.   Basically, wh en   d ealin g wit h   wav e let an alysis, two  typ e of tran sfo r m s  can   b e   u s ed : th co n tinuo us  wav e let an d the d i screte  wavelet tran sfo r m s Fi rst l y , cont i nuous wavel e t  t r ansform  (C W T ), t h cont i nuous wavel e t  t r ansform  i s  t h e sum  over al l   t i m of scal ed and shi f t e d val u e of a wavel e t  funct i on  ψ . C W T, when appl i e d on t h e ori g i n al  si gnal    f ( t ), is  expressed as:       1 _, * t CW T f s f t d t s s        (1 )     W h ere  represents the  scale param e ter,  τ   rep r esen ts th tran slatio n  p a ram e ter,  an d   represents the  wav e let fu n c tio n .  Lastly, d i screte W a v e let tran sfo r m   (D W T ), i n  pract i ce, si gnal s  acqui red experi m e nt al l y   are  not   cont i nuous i n  t i m e,  but  sam p l e d as  di scret e  t i m e i n t e rval s.  Previ ousl y , we have  seen t h at  t h e C W perform s a tim e-frequency  resolution (or  m u ltiresolution)  by scaling  (contraction a nd  dilation) and  shifting a  wavelet function. Recently, it has  been shown that  such analysis  can actually be perform ed  using  m u ltireso l u tio n  filter b a n k s   an d  wav e let  fu n c tio n s , resu ltin g   in  th Discrete W a v e let  Tran sfo r m  (DW T ).  Th DW T is realized  b y  m ean  o f  th filters  h [ k ] , g [ k ] that are related  to each other through the equation  as  fo llo win g .      1 1 1 0 , 1 , ..., 1 k gk h N k k N    (2 )     W h ere  rep r esen ts  th e len g t h   o f  th e sig n a filter. Th ese  filter are co n s tru c ted   fro m  th wav e let  kernel  ( t ) and t h e com p ani on scal i ng funct i on  ϕ ( t ) t h rough t h e rel a t i ons bel o w.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  6, No . 1, Feb r uar y   20 1 6   :    1 2  – 20   15                    22 k th k t k    (3 )        22 k tg k t k    (4 )     Al so,  de-nosy  wavel e t  t r ansform s   t h e basi c i d ea:   one  area where wavel e t s  have  proven t o  be very   useful   i s  t h at  of nonparam e t r i c  regressi on or si gnal  de -noi si ng.  Thi s  i s  a way  of rem ovi ng random  noi se from   a seri es i n   order t o  l eave  t h e t r ue si gnal .   Thi s  i s  done  wi t h  no knowl e dge  of t h e form   of t h underl y i ng  funct i on.  To begi n wi t h  l e t  us assum e  t h at  a noi sy  si gnal  has t h e form   ii i yg x e    (5 )     Hence  g ( x i ) represent s  t h e t r ue  funct i on t o  be est i m at ed  and  e  i s  som e   form  of random  noi se  usual l y   assum e t o  be norm a l l y  di st ri but ed.  The basi c procedure for  de-noi si ng i s  t h en t o   t a ke a t r ansform  of t h i s   n o i sy sig n a l. Th e tran sfo r m e d  sig n a l will th en  h a v e  th e fo rm   * dd    (6 )     where  represent s  t h e t r ansform  of t h e t r ue si gnal  and  ε   presents the transform  of the noise.    3.1.2. Neural  Netw ork Al gori t hm  Neural   net w ork al gori t h m   (NN), i s  an  i n form at i on processi ng paradi gm   t h at  i s  i n spi r ed  by  t h e way   bi ol ogi cal   nervous sy st em s, such as t h brai n process i n form at i on. The key   el em ent  of t h i s  paradi gm  i s  t h novel  st ruct ure of t h e i n form at i on processi ng sy st em . It  i s  com posed of a l a rge num ber of hi ghl y   i n t e rconnect ed  processi ng el em ent s  (neurones) worki ng i n  uni on  t o  sol v e speci fi c probl em s. NN, l i k e peopl e,  learn  by exam ple. The NN is configured for a  specifi c appl i cat i on, such as pat t e rn recogni t i on or dat a   cl assi fi cat i on,  t h rough a l earni ng process. Learni ng i n   bi ol ogi cal  sy st em  i nvol ves adjust m e nt s t o  t h e sy napt i c   co n n ectio n s   th at ex ist b e tween  th e n e u r o n e s. Th is is  tru e   o f  NN as well. Netwo r k  arch itectu r e, in  th is  research, shows  m u ltiple-input neur on. Typically,  a neuron  has m o re  than  one input.  A neuron  with  R  i nput i s  shown i n   Fi gure 2.  The i ndi vi dual  i nput   p 1 , p 2 ,..., p R   are each  weighted by  corresponding elem ents  w 1,1 w 1 , 2 , ...,w 1 ,R   of wei ght  m a t r i x   W         Fig u re 2 .   Mu ltip le-Inp u t  n e u r al      The neuron has a bi as  b , whi c h i s  sum m e d wi t h  t h e wei ght ed i nput  t o  form  t h e net  i nput   n   1, 1 1 1 , 2 2 1 . ... RR nw p w p w p b    (7 )     Th is ex p r essio n  can  b e  written  in  m a trix  fo rm Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8     El ect ri ci t y  Peak Lo a d   Dem a n d   usi n De- n oi si ng  Wavel et  T r an sf or m i n t e g r at ed  w i t h  …   (Pitu k Bunno on)  16 , nW p b    (8 )      where  t h e m a t r i x  W   for t h e si gnal  neurons  case has onl y   one row. Now t h neuron out put  can be  written  as     s fW p b    (9 )     This  paper uses the neural network  for training  and forecasting the  history peak load dem a nd and  predi c t i on i n  t h e fut u re. The NN of t h e m odel  i s  descri bed i n  t h e next  sect i on.    3.1.3. Peak Load Forecasting Model  In this paper,  proposes a  new forecasting  m odel.  There  is the  com b ination of  two m e thods  for  forecasting. These are de-noising  wavelet transform s  a nd artificial  neural network approaches. The  exam ple  m odel shows in  figure 3  which is the  de-noisy wavelet  transform s  integrated with  neural  network forecasting  m odel   based on 3-l e vel .   From  t h e fi gure  3, can be di vi ded  i n t o  t h ree part t h ese are t h part  of t h e hi st ori cal   dat a  (peak dem a nd and fact ors), t h e part  of de-noi sy  wavel e t  t r ansform s , and neural  net w ork part Firstly, historical  data are  record ed from   m a ny  organi zat i ons.  There ar e three  m a jor historical factor  dat a . These fact ors are peak l o ad dem a nd, weat her fact or, and econom i c  fact or.  Secondl y ,  peak l o ad dem a nd  preprocessi ng usi ng de-noi sy  W T i n  t h i s  st age use  for t h e peak  l o ad  dem a nd  si gnal  de-noi sy  before decom posi ng i n t o  1-l e vel ,  2- lev e l, 3 - lev e l, 4 -  lev e l, an d  5 - lev e l. Each  lev e l,  bot h t h e det a i l  (D) and t h e t r end (A) com ponent s are shown.  Finally,  this part is forecasting st age  using the neural network. It  uses three m a jor features. These  are peak dem a nd i n   hi st ori cal  det a i l  and  t r end com pone nt s, weat her vari abl e s,  and econom i c  vari abl e These  features  are significant data for trai ning and forecasting the peak load dem a nd in the future. After this stage,  the forecasting data will be reconstructed to the actual data.  In concl ude, t h bl ock di agram   i n  fi gure  3 shows  especi al l y  t h peak l o ad  dem a nd decom posi t i on  i n   th ree-lev e l. It sh o w s m a j o r th ree p a rts wh ich  are sig n i fican t fo r m o d e l p r ed ictio n  in  th is research         Fi gu re  3.  De -n oi sy  wa vel e t  t r ansf o r m  i n t e grat ed wi t h  ne u r al  net w or fo re cast i ng m odel   base on  3 - l e v e l       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  6, No . 1, Feb r uar y   20 1 6   :    1 2  – 20   17 4.   DAT A TESTI NG  A N D  FO REC A STI N G  RES U LTS   The  peak load and factors of Thailand count ry from  January 1, 1997 to Decem ber 31, 2006 are  chosen  as t h e t r ai ni ng and t e st i ng dat a  for experi m e nt s in the research. The data  show the recorded in  m onthly  type (January to Decem ber). The unit of load  dem a nd  is in m e gawatt (MW ) . Also, in the paper will  use  t h e i n fl uenci ng  fact ors such as  weat her and econom i c   vari abl e s of  t h e count ry  i n   m ont hl y  t y pe. The  recorded data cam e from  the sam e  year.  In this  research, we  use the  m ean absolute  percentage error  (MAPE) to  m easure the  forecast  perform ance. The  MAPE is  defined as  the ratio  between  absolute  forecasting error  and the  the actual values  of t h e dem a nd. The M A PE (%) equat i ons can be cal cul a t e d as fol l o ws.    1 1 . 100 2 n af pp MA P E pa (1 0)     where  i s  t h e num ber  of observat i on,  p a   represents  the actual peak load dem a nd,  and   p   represents  the forecasting load dem a nd. In Table I, shows th e results of peak dem a nd forecasting all 5-level.  The  investigative results from   figure 3 (for  exam ple  P3LT) and  Tabl e I have  t h e m a ny  pat t e rn vari es  from  P1LT  t o  P5LT  m odel s . These  m odel s  com e   from  t h num ber of  com ponent s i n   t h e wavel e t   t r ansform s   decom posi t i on. The neural   net w ork approach requi res  a num ber of  NN m odel  equal   t o  t h e num ber  of  com ponents  after W T   decom position. All of  the studyresu lts from   5 m odels above  can be shown  in Table I.  Table I, in the first colum n , explai ns the result of the load forecasting  outcom e  in 12 m onths from  January  to  Decem ber  of the  year 2007,  a period  that is  forecasted. It   uses the  five W T   m odels for  load prediction. After  th at, wil co m p are th e resu lts o f  th e lev e l 1 ,  lev e l 2 ,  lev e l 3 ,  lev e l 4 ,  an d  Lev e l 5  with  d e -n o i sy W T . Th e fin a resul t s  show i n  t h e Tabl e I. The P1LT, P i s  t h e m a xi m u m  l o ad or peak l o ad m ont hl y  dem a nd, 1L i s  t h 1 - lev e o f  wav e let tran sfo r m  after sig n a l d e -n o i sy, an d  T is  th e test (testin g ) . Each  co lu m n  will sh o w  th e p eak   load  forecasting dem a nd in  norm a lized value. It can  convert  this value  to the actual  value  or peak load value  u s in g  b a se v a lu e m u ltip lier o f   th e research . Th en  it can   m a k e  b ack  to  th e m a x i m u m   lo ad  v a lu e (MW ) . In   th result, the percent  error in  each m ont is shown  in the PE  (%), which  will display  all five  levels and  will  finally have the com p lete the m ean  absolute percent error (MAPE) of each  m odel. The results are m easured  by MAPE of each approach, and  are com p ared. In su m m a ry, the MAPE  of the De-P1LT is 4.39%. The  De- P2LT m odel ,  t h e M A PE i s  5.85%. The M A PE of t h e De-P3LT i s  7.91%. The De-P4LT, t h e M A PE i s  8.88%.  Fin a lly, th e De-P5 LT, MAPE is 1 0 . 7 2 % , all o f  wh ich  are d i sp layed  in  th e tab l e I.  Th resu lt  will  b e   d i scu ssed   in  th e fo llo win g  sectio n .       Tabl e 1.   Th e resu lt of  p eak lo ad   d e m a n d  fo recasti n g   (M W in   n o rm aliza tio n )  in  each  lev e Lev e l   De-1 (P1 L T)     De-2 (P2 L T)  De-3 (P3 L T)    De-4 (P4 L T)     De-5 (P5 L T)     Month Forecasted  (M W PE(%)  Forecasted  (M W PE(%) F orecasted  (M W PE(%) F orecasted  (M W PE(%)  Forecasted  (M W PE(%) Januar y   0. 7266   - 0 . 05  0. 7322   - 1 . 82 0. 7733  - 7 . 54  0. 7600   - 5 . 69  0. 7446   - 3 . 55  Febr uar y   0. 7249   4. 64   0. 7395   7. 81   0. 7630   4. 88  0. 7642  4. 73   0. 7385   7. 94   M a r c h   0. 8254   13. 82   0. 7940   17. 09  0. 7663  19. 99   0. 7584   20. 82   0. 7312   23. 66   Apr il  0. 9999   0. 01   0. 8251   17. 49  0. 7994  20. 05   0. 8028   19. 71   0. 7457   25. 42   M a 0. 8336   3. 71   0. 8389   3. 10   0. 7915   8. 58  0. 7793  9. 98   0. 7515   13. 19   June  0. 8247   8. 12   0. 8228   2. 77   0. 7904   11. 95   0. 7772   13. 42   0. 7507   16. 36   July   0. 7972   - 1 . 86  0. 8287   - 5 . 77 0. 7866  - . 050  0. 7731   1. 22   0. 7546  3. 58   August   0. 7786   5. 96   0. 8092   2. 27   0. 7711   6. 86  0. 7563  8. 66   0. 7473   9. 74   Septem ber 0. 7885   7. 11   0. 8011   5. 62   0. 7771   8. 45   0. 7566   10. 86   0. 7521   11. 39   October   0. 8108   - 1 . 05  0. 7837   2. 31   0. 7919   1. 29  0. 7618  5. 04   0. 7621   5. 00   Novem b er  0. 8091   - 2 . 25  0. 8054   - 1 . 78 0. 8015  - 1 . 29  0. 8288   - 4 . 74  0. 7769  1. 81   Dece m b er  0. 8118   3. 16   0. 8184   2. 37   0. 8088   3. 52  0. 8242  1. 68   0. 7794   7. 02   M A PE    4. 39   5. 85     7. 91     8. 88     10. 72       5.   DIS C USSI ON  From  the result in the previous s ection, the forecasts are relatively well during the level 1 and 2 of  the de-noisy wavelet transform .   The fo recasting errors  are quite higher in  le vel three, four,  and five level  of  W T  decom posi t i ons. W e   concl ude t h at , t h de-noi sy  wavel e t  for  si gnal  separa t i on shoul be enough  m a de  only at one or two  level appreciably. Som e  m onth, the  error is still high because  of the weather change  is  non-stationary in each year,  especia lly, the weather  factor of each  seas on. For exam ple,  the hot season  has  very  hot  for a  l ong t i m e com p ared  wi t h  t h e past . Therefore,  furt her research shoul st udy  t h e dy nam i cs  of  clim ate  data from  the past to the pres ent to im prove the forecasting results.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8     El ect ri ci t y  Peak Lo a d   Dem a n d   usi n De- n oi si ng  Wavel et  T r an sf or m i n t e g r at ed  w i t h  …   (Pitu k Bunno on)  18 6.   CO NCL USI O N   The  m a i n  cont ri but i ons m a de i n  t h present  work are present e d as  fol l o ws:  i n  t h i s  paper proposes,  the load  dem a nd forecasting  by using  de-noising wavelet  transform  (DNW T)  com b ined  with neural network  (NN) approach. For this research,  th e case st udy  of Thai l a nd  (El ect ri ci t y  Generat i ng Aut hori t y  of  Thai l a nd:   EGAT) is proposed. The  peak load da ta will  be analysed with m a ny  in fluencing factors  for selecting  and  classifying  factors used in  the res earch. The  de-noi si ng wavel e t  t r ansform   i s  used for  decom posi ng t h e peak  load signal into 2 m a jor  com ponents. These com pone nts are  detail and trend ingredients.  Theforecasting  m e t hod usi ng t h e neural  net w ork m e t hod  i s  used. The research resul t s  are  shown a good perform ance of  t h m odel  proposed. The resul t  m a y  be t a ken t o  t h e one of deci si on i n  t h e power sy st em s.      AC KN OWLE DG MENT   The  aut hors woul d l i k e t o   t h ank t h e edi t o r and t h anony m ous revi ewers for t h ei r val u abl e   com m e nt and suggest i ons t o  i m prove t h e paper and t h e present a t i on.      REFERE NC ES   [1]   Xianghe Zhu, and Min Shen, "Based on the ARIMA  m odel with  grey  theory  for short term  load forecasting  m odel",  2012 International   conference on systems and informatics , pp. 564-567, 2012.  [2]   Am ra  N., Ozveren C.C., King D.,  "S hort term  lo ad forecasting using  m u ltiple linear regression",  42nd International  confer ence of Univer s ity   power engineering , pp. 1192-1198, 2007.  [3]   Suhartono, Indah Puspitasari,  M. Sjah id Akbar,  and Muhammad Hisy am  Lee,  "Two-level seasonal  model based  on  hy brid ARIMA-ANFIS for forecasting  short- term  electricity  load in  Indonesia",  2012 International   confer ence on  statistics in science, business and engineering , pp. 1-5, 2012.  [4]   Suhartono, Indah Puspitasari,  M. Sjah id Akbar,  and Muhammad Hisy am  Lee,  "Two-level seasonal  model based  on  hy brid ARIMA-ANFIS for forecasting  short- term  electricity  load in  Indonesia",  2012 International   confer ence on  statistics in science, business and engineering , pp. 1-5, 2012.  [5]   Xianghe Zhu, and Min Shen, "Based on the ARIMA  m odel with  grey  theory  for short term  load forecasting  m odel",  2012 International   conference on systems and informatics , pp. 564-567, 2012.  [6]   Jian-Chang Lu, Dong-Xiao, and Zheng-Yuan Jia, "A st udy  of shortterm load forecasting based on ARIMA ANN",  International conference   on machine learning and cybernetics , vol. 5, pp. 3183-3187, 2004.  [7]   A.S.  Khwaja, M. Naeem , A.  Anpalaga n, A. Venetsanopoulos, and  B. Venka tesh, "Im p roved short-term  load  forecas ting us ing bagged neural networks ",  Electr i c Power  Sys t em Res e ar ch , vol. 125 (2015), pp. 109-115, 2015.  [8]   Kenji Nose-Filho,  Anna Diva  Plasenci a, and  Carlos Roberto  Minussi, "Short- term  m u ltinodal  load forecasting using  a modified general regression neural network",  IEEE T r ans. Power Del. , vol. 26, no. 4, pp. 2862-2869, October  2011.  [9]   Osm a n Z.H., Awad  M.L., and  Mahm oud T.K.,  "Neural networ k based  approach for  short-term  load  forecasting",  PSCE09 IEEE/PES Power   system conference and exposition , pp. 1-8, 2009.  [10]   Sajjad  Kouhi, Farshid Key n ia, and Saja d Najafi Ravadanegh,  "A new short- term  load forecast m e thod based on  neuro-evolutionary   algorithm and chaotic feature  selection",  International Journal of  Electrical Power   and Energy  Systems , vol. 62 (2014), pp. 862-867, November 2014.  [11]   Toly  Chen, "A collaborative fuzzy -neural approach  for long-term  load forecasting in Taiwan",  Computers and  industrial engineering , vol. 62 (2012), pp. 663-670, November 2012.  [12]   Sajjad, and Farshid Key n ia,  "A new cas cade NN  based m e thod to shortterm   load forecast in deregulated  electricity   ma rke t ",   Energy conversion   and management , vol. 71 (2013), pp. 76-83, July  2013.  [13]   Yongli  W a ng, Dongxiao  Niu, and Li  Ji,  "A  SOM-based hy brid linearneural  m ode l for  short-term  load forecasting",  Neurocomputing , vol. 74, no. 17, pp. 2874-2885, Octorber 2011.  [14]   Long-term   load forecasting, "Long-term  load forecasting base d on adaptive neural fuzzy  inference sy stem  using real  energy  data",  Energy   Pr ocedia , vol. 14, pp. 794-799, 2012.  [15]   Ruey -Hs un Liang, and Ching-Chi Cheng, "S hort-term   load forecas ting by  a neuro-fuzzy  bas e approach",  International Journal of Electrical   Power and Energy Systems , vol. 24, no. 2, pp. 103-111, February  2002.  [16]   Xianghe Zhu, and Min Shen, "Based on the ARIMA  m odel with  grey  theory  for short term  load forecasting  m odel",  International conference   on system and informatics , pp. 564-567, 2012.  [17]   Zhongy Hu, Yukun  Bao, and Tao  Xiong, "Comprehensive  learning particle swarm  op timization based memetic  algorithm  for m odel selection in short-term  lo ad forecasting using support vector regression",  Applied   Soft  Computing , vol. 25 (2014), pp. 15-25, 2014.  [18]   Ervin  Ceperic, Vladim ir Ceperic,  and  Adrijan Baric,  "A strategy  for  short- term  load forecasting  by  support vector  regres s i on m achines ",  IEEE   Trans. Power Syst. , vol. 28, no. 4, pp. 4356-4364, November 2013.  [19]   Rong Gao, Liy u an, and Xiaohua Liu, "Short-term  load  forecasting based on least square support vector m achine  com b ined with fuzzy  control",  10th World congress on intelligent control and automation , pp. 1048-1051, 2012.  [20]   Xinxing  Pan, and Lee B., "A  comparison of support vector  machines  and artificial neur al networks for mid-term  load forecas ting",  2012 IEEE   International conference on industrial technology , pp. 95-101, 2012.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  6, No . 1, Feb r uar y   20 1 6   :    1 2  – 20   19 [21]   Zhongy Hu, Yukun Bao, Ray m ond  Chiong,  and Tao Xiong, "Midterm   interval load forecasting using m u lti-output  support vector regression  with a memetr ic algorithm  for feature  selection",  Energy vol. 84 (2015),   pp.  419-431,  May  2015.  [22]   Woo-Joo Lee, Jink y u  Hong, "A  H y brid  d y namic  and fuzzy   time s e ries model for   mid-term  power  load for e casting" International Jo urnal of   Electrical Pow e r and  En ergy Systems , vo l. 64  (2015), pp.  1057-1062, 201 5.  [23]   Riswan Efendi, Zuhaimy  Ismail, and Must afa  Mat Deris, "A new linguistic out-s ample approach of fuzzy  time series  for daily  forecas ting of M a lay s ian electricity  load dem a nd",  Applied Soft Computing , vol. 28 (2015), pp.  422-430,  2015.  [24]   Torkzadeh Roozbeh, Mirzaei Ahm a d,  Mirjalili Moham m a d Mehdi,  Anaraki Alireza, S e hhati  Moham m a d Reza,   and  Behdad F a rideh, "Medium  term   load forecasting in  di stribution sy stem s based on  m u lti linear regression  and  principal  component analy s is: A  novel approach",  2014  19th Conference on  electrical power distribution networks pp. 66-70, 2014.  [25]   Toly   Chen, and  Yu-Cheng W a ng,  "Long-term  load for ecasting  by  a  collaborative fuzzy -neural approach",  International Journal of Electrical   Power and Energy Systems , vol. 43, no. 1, pp. 454-464, Decem ber 2012.  [26]   Rustum  Mam l ook, Om ar Badran,  and Em ad Abdulhadi,  "A fu zzy  inference m odel  for short-term  load  forecasting",  Energy policy , vol. 37, no. 4, pp. 1239-1248, April 2009.  [27]   Ming-Yue  Zhai, "A new m e thod  for short-term  load fo recasting based  on fractal interpretation and wavelet  analy s is ",  International Journal of   Electrical Power and Energy Systems , vol. 69 (2015), pp. 241-245, 2015.  [28]   G. S udheer, A. S u s eelatha,  "S hort term  load  forecas ting  us ing wavelet trans f orm   com b ined with Holt-W i nters   and  weighted  nearest neighbor models",  International Journal of Elect rical Power and Energy Systems , vol. 64 (2015),  pp. 340-346, 2015.  [29]   Nian Liu, Qingfeng Tang, Jianhua Zha ng, W e i Fan, and Jie Liu, "A Hy br id forecasting m odel with param e ter  optim ization for s hort-term  load forecas ting of m i cro-grids " Applied Energy , vol. 129 (2014), pp. 336-345, 2014.  [30]   Efstathios  P a paroditis and Theofanis  S a patinas, "S hort-te rm  load  forecasting: The sim ilar  shape functional tim e- s e ries  predictor",  IEEE T r ans.   Powe r Sy st. , vol. 28, no. 4, pp. 3818-3825, November 2013.  [31]   Shu Fan, Luonan Chen, and  W e i-Jen Lee, "Short-term  lo ad forecasting  using com p rehensive com b ination based  on  m u ltim eteorological inform ation",  IEEE T r ans. Ind. App. , vol. 45, no. 4, pp. 1460-1466, July /August 2009.  [32]   Dam i en  Fay ,  and John V.  Ringwood, "On the influence  of  weather forecast errors  in  short-term  load forecasting  models",  IEEE T r ans. Power   Syst. , vol. 25, no. 3, pp. 1751-1758, August 2010.  [33]   Yang W a ng, Qing Xia, and Chongqing Kang,  "Secondary  forecasting based on devi ation analy s is for  short-term   load forecas ting",  IEEE T r ans.   Powe r Sy st. , vol. 26, no. 2, pp. 500-507, May  2011.  [34]   Xiaorong  Sun, Peter B. Luh, and Kw ok W.  Cheung, "An efficient approach  for short-term substation load  forecas ting",  2013 IEEE Power   and energy society general meeting , pp. 1-5, 2013.  [35]   Adel  Abdoos, Moham m a d Hem m a ti, Ali A kbar Abdoos, "Short term  load for ecasting using a hy brid intelligent  method",  Knowledge-Based   Systems , vol. 76 (2015), pp. 139-147, March 2015.  [36]   Pandey   A.S., Singh D.,  Sinha S.K., "Intelligent hy brid  wavelet m odels for short-term   load forecasting",  IEEE T r ans.  Powe r Sy ste m s , vol. 25, no. 3, pp. 1266-1273, 2010.  [37]   Tao  Hong, Pu W a ng, and  Laura W h ite, "W eather st ation selection  for electric load forecasting",  International  Journal of Forecasting , vol. 31 (2015), pp. 286-295, 2015.  [38]   Liy e  Xiao, Jianzhou wang,  Ru Hou, and  Jie Wu, "A co mbined  model based on  data pre-analy s is and  weight  coefficients  optim ization for electrical load forecas ting",  Energy , vol. 82 (2015), pp. 524-549, 2015.  [39]   Gu  Chaojun, Dazhi Yang, P a nida  Jirutitijaroen, W ilfred M.  W a lsh, and  Thom as Reindl, "S patial load forecasting  with  com m unication failure us ing time-forward kriging",  IEEE T r ans.  Power Syst. , vol. 29, no. 6, pp. 2875-2882,  November 2014.  [40]   Franklin L.  Quilum b a, W e i-Jen  Lee,  Heng Huang,  David Y. Wa ng,  and Robert  L. Szabados,  "Using smart meter  data  to im prove the accuracy  of  intraday  load for ecasting considering custorm e behavior sim ilarities",   IEEE T r ans.  Smart grid , vol. 6, no. 2, pp. 911-918, January  2014.  [41]   Zhiheng Zhang, and Shijie Ye, "Long term  load forecasti ng and recom m e ndations for China based  on  support  vector  regression",  2011 International   conference  on information m anagement, innovation  management   and industrial  engineering , pp. 597-602, 2011.  [42]   Tao Hong, W ilson J.,  and Jingrui Xie, "Long  term  proba bilistic load forecasting  and norm a lization with  hourly   information",  IEEE T r ans.   Smart Grid , vol. 5, no. 1, pp. 456-462, 2014.  [43]   Tao Hong, Jason  W ilson, and  Jingrui  Xie, "Long  term  probabilistic  load forecasting  and norm a lization  with hourly   information",  IEEE T r ans.   Smart grid , vol. 5, no. 1, pp. 456-462, January  2014.  [44]   W e n-Chen Chu, Yi-P ing Chen, Zheng-W e i Xu, W e i-Jen  Lee, "Multiregion short-term  load forecasting in  consideration  of HI and load/weather diversity ",  IEEE T r ans. Ind.  App. , vol. 47, no. 1, pp. 232-237, January February  2011.  [45]   Kam a l Yavarian,  Farid Hashem i,  and Am ir  Moham m a dian,  D esign of  intelligent PID  controller for  AVR sy stem   us ing an adaptive neuro-fuzzy  inference s y s t em ”,  Internation Journal of Electri cal and Computer Engineering , vol.  4, no. 5, October 2014.  [46]   May a devi  N., Vinodchandra S.S., S. Us hakumari, "A review on expert sy st em application is power plants",  Internation Journal of Electri cal and Computer Engineering , vol. 4, no. 1, February  2014.        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJECE   ISS N 2088-8708    El ect ri ci t y  Peak Lo a d   Dem a n d   usi n De- n oi si ng  Wavel et  T r an sf or m i n t e g r at ed  w i t h  …   (Pitu k Bunno on)  20 BIOGR AP H Y  O F   AUTH O RS       Pituk  Bunnoon was  born in Songkhla,  Thailand, on  Se ptem ber 4, 1973.  He received  the B.S. in  electrical engineering  from  Kingm ongkut’s  Institute   of Technology   Ladkrabang, Thailand, in  2000;  M.S.degree in electrical engineering, and  the  Ph.D. degree in electrical engineering from  Price  of Songkla University , Songkhla, Thailand,  in  2005 and 2013, respectively .  He is currently   working  as  lecturer in the electrical engineer ing department of Rajamangala University  of  Technology   Srivijay a , Songkhla, Thailand. His  re search interests include applied artificial  intelligence to the power sy stem     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.