Executive Secretary
III International Symposium on “Generation and Transfer of Knowledge for Digital Transformation
SITIC 2025
Abstract
The issue lies in the lack of predictive models for photovoltaic energy generation in blocks of geographically similar solar parks adapted to Cuba's conditions. The main objective was to develop a federated learning-based model to predict energy generation in a cluster of photovoltaic parks, with specific goals including analyzing prediction techniques, implementing it in a client-server architecture, and evaluating its effectiveness. The methodology employed a federated approach using an encoder-decoder model (CNN-LSTM), which is well-suited to handle missing data problems, both incomplete data in some parks and newly incorporated parks in the block lacking historical data. The research was conducted in two stages: first, international data (the PVItaly database) was used to design and obtain an initial version of the prediction model, and then it was adapted to the Cuban context using data from a block of parks in the central region of Cuba, which included seven parks. Evaluation was performed using metrics such as RMSE. The results demonstrated that the federated model outperformed individual models. In the first phase with PVItaly, an RMSE of 0.11 kWh was achieved, validating its effectiveness in capturing spatial and temporal patterns. In the second phase, applied to the Cuban context, an RMSE of 0.14 kWh was obtained, confirming the model's effectiveness. It was concluded that federated learning is a viable solution for prediction in park blocks, improving accuracy while preserving data privacy.
Resumen
La problemática radica en la falta de modelos predictivos para la generación de energía fotovoltaica en bloques de parques con similitudes geográficas y adaptados a las condiciones de Cuba. El objetivo general fue desarrollar un modelo basado en aprendizaje federado para predecir la generación de energía en un bloque de parques fotovoltaicos, con objetivos específicos que incluyeron analizar técnicas de predicción, implementarlo en una arquitectura cliente-servidor y evaluar su eficacia. La metodología empleada fue un enfoque federado utilizando un modelo codificador-decodificador (CNN-LSTM), idónea para manejar problemas de ausencia de información, tanto información incompleta en algunos parques, como parques de reciente incorporación al bloque sin datos históricos. La investigación se desarrolló en dos etapas, primero se usaron datos internacionales (la base de datos PVItaly) para diseñar y obtener una primera versión del modelo de predicción y luego este se ajustó al contexto cubano usando los datos de un bloque de parques de la región central de Cuba que incluyó siete parques. La evaluación se realizó mediante métricas como RMSE. Los resultados demostraron que el modelo federado superó a los modelos individuales, en la primera fase con PVItaly se obtuvo un RMSE de 0.11 kWh, validando su efectividad para capturar patrones espaciales y temporales. En la segunda fase, aplicado al contexto cubano, se obtuvo un RMSE de 0.14 kWh, consolidando la efectividad del modelo. Se concluyó que el aprendizaje federado es una solución viable para la predicción en bloques de parques, mejorando la precisión, y preservando la privacidad de los datos.
About The Speaker
Jander Enseñat Izquierdo

Discussion