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    2024

    CertificateAuthorityCupInternationalMathematicalContestModeling

    ProblemD(ICM)

    WindandSolarFarms

    Thegenerationofelectricityfromrenewablesources,particularlywindandso-

    larpower,israpidlyincreasinginmanycountries.Theseenergysourcesare

    gainingpopularityduetotheirenvironmentalbenefitsandlowcost.However,

    theycomewithasignificantchallenge:theirpoweroutputishighlyvariableand

    difficulttocontrol.Thisvariabilityposesamajorobstacletointegratingthese

    sourcesintoexistingelectricalgrids.Tofacilitatetheincorporationofwind

    andsolargenerationfacilitiesintoconventionalpowernetworks,itisessential

    toaddressthechallengesposedbygenerationvariability,includingsystembal-

    ancing,reservemanagement,andschedulingofgenerationunits.Asaresult,

    forecastingandregulationmethodsareneededtohelputilitiesandresearchers

    predictwindspeedsandsolarirradianceoverbothshort-andlong-termtime

    scales.

    Tasks:Theprovideddatasetincludesonemonthofpowergenerationdata

    from12windturbinesinawindfarmand11solarpowerplantsinasolarfarm.

    Thegoalistodevelopaneffectivemathematicalmodeltoaddressthefollowing

    tasks:

    1.Studythefluctuationpatternsofpowergeneratedbythewindfarmand

    solarfarmseparately.Aforecastshouldbemadebeforeasignificant

    decrease(atleast5minutesinadvance)orasignificantincrease(atleast

    2minutesinadvance)intotalpowergeneration.Letthepoweratthe

    currenttimebedenotedasp,andtheaveragepoweroverthelast30

    minutesbedenotedasq.Thefluctuationmagnitudeismeasuredb

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