پیش ‌بینی بار سیستم قدرت روش نوآورانه

پیش ‌بینی بار سیستم قدرت روش نوآورانه – ایران ترجمه – irantarjomeh.ir

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق – الکترونیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

پیش ‌بینی بار سیستم قدرت و کاربرد یک روش پیش ‌بینی ترکیبی نوآورانه

چکیده

در مقاله جاری برای پیش ‌بینی و بهبود دقت نتایج مرتبط با پیش ‌بینی بار، از روش پیش گویی ترکیبی در این رابطه در سیستم قدرت استفاده ‌شده است. برنامه ‌نویسی تکاملی و روش‌های ارزیابی جامع فازی برای استنباط ضرایب وزنی هر مدل به کار گرفته شده اند. موارد کاربردی با استفاده از این دو روش مورد مطالعه قرار گرفته و برای مشخص سازی میزان امکان پذیری و کارایی مورد آزمایش قرار گرفتند.

کلمات کلیدی: روش پیش بینی ترکیبی، پیش بینی بار، برنامه ریزی تکاملی، ارزیابی جامع فازی

۱- مقدمه

پیش ‌بینی بار سیستم قدرت، بعنوان زیربنای برنامه ‌ریزی شبکه قدرت و ساخت شبکه قدرت، توجه بسیاری از مهندسان را جلب نموده است. یک مدل پیش ‌بینی کامل به‌ درستی قابلیت پیش گویی خواسته‌های مرتبط با بار آینده را دارد. اگر چه مدل‌های پیش ‌بینی مختلفی وجود دارند، اما هیچ ‌یک از این مدل ها به ‌اندازه کافی عملرد مناسبی ‌ندارند، چرا که هر مدل می‌تواند تنها چندین یا یک عامل مرتبط را در نظر بگیرد. یک مدل خوب ممکن است زمانی که صنعت برق و شبکه برق وارد یک مرحله پیشرفته شود، چندان ایده آل نباشد. در کاربردهای عملی، مهندسان اغلب انواع مختلفی از مدل‌ها را امتحان می‌کنند. نتایج هر مدل پیش ‌بینی مورد مقایسه قرار گرفته و تحلیل ها توسط پیش ‌بینی کننده های مجرب به منظور حصول بهترین نتیجه ارائه می شوند.

برای بهره گیری کامل از اطلاعات مفید مدل‌ها، روش پیش ‌بینی ترکیبی در این مقاله معرفی‌شده است. این مورد را می توان بعنوان یکی از رایج‌ترین مباحث در زمینه روش‌های پیش ‌بینی تلقی نمود [۱ – ۳]. نظریه روش پیش ‌بینی ترکیبی بر اساس یک ترکیب خطی خاص مرتبط با نتایج متفاوت و مدل‌های مختلف پیش ‌بینی می باشد. ظرفیت سازگاری مدل پیش ‌بینی ترکیبی تا حد زیادی بهبود یافته است و نتایج پیش ‌بینی‌ شده ترکیبی دقت بیشتری را نشان می‌دهند. فرمولاسیون های متعددی در تحقیقات گذشته در خصوص روش پیش ‌بینی ترکیبی بهینه توسعه ‌یافته اند‌ که سبب به حداقل رسانی انحراف آنها گردیده است. کاربرد روش پیش ‌بینی ترکیبی قابلیت ادغام روش‌های جداگانه‌ را داشته و مزایای هر مدل را با نتایج دقیق‌تر به کار می برد.

۲- اصول روش پیش ‌بینی ترکیبی

برای یک مسئله پیش ‌بینی خاص، فرض کنید که مقدار ثبت ‌شده تاریخی در دوره t برابر با  y_t(t=1,2,…,n)  می باشد و m نوع از پیش ‌بینی وجود دارد. بعلاوه، فرض کنید مقدار مناسب در دوره  tتوسط مدل i برابر f_it (i=1,2,…,m), است، سپس انحراف متناظر e_it = y_t – f_it  می‌باشد. همچنین فرض کنید بردار ضریب وزنی W = [W₁,W₂,…,W_m]^T باشد ,  W_i = 1 W_i ضریب وزنی از مدل i می‌باشد. مدل پیش ‌بینی ترکیبی را می‌توان به شرح زیر بیان داشت:

…

۳- بهینه‌ سازی روش پیش ‌بینی ترکیبی

۱-۳  تعیین ضریب وزن با برنامه ‌نویسی تکاملی

خطای مطلق و خطای نسبی مدل پیش ‌بینی ترکیبی در دوره t به ترتیب بیان می‌شود:

…

۴- پیش ‌بینی بار برای شهر یانچنگ با استفاده از روش پیش ‌بینی ترکیبی

تاریخچه مرتبط با داده‌های ثبت شده در خصوص بار توان و آماره های همبسته در ابتدا مقدار دهی می‌شوند. بر این مبنا،  مدل‌های پیش ‌بینی متناسب زیر انتخاب می‌شوند: تحلیل روند، تحلیل همبستگی، تحلیل ضریب کشسانی، تحلیل نرخ افزایش و هموارسازی نمایی تطبیقی براون، مصرف بر حسب تولید، هموارسازی نمایی سه ‌تایی، برازش منحنی رشد گمپرتز، GM (1،۱) سیستم خاکستری و مدل برازش منحنی چند جمله ای فازی.

…

۵- نتیجه‌گیری

در این مقاله، کاربرد روش پیش ‌بینی ترکیبی در ارتباط با پیش ‌گویی بار سیستم قدرت پیشنهاد شده و در نتیجه امکان‌پذیری آن اثبات ‌شده است. نتایج مرتبط نشان می‌دهند که بهینه‌سازی توسط روش برنامه ‌ریزی تکاملی ضروری و کارآمد است.

برای پیش ‌بینی بار، لازم است هنگام ارزیابی هر مدل، عوامل مختلفی را در نظر بگیریم. این پیش‌شرط ارزیابی جامع برای هر مدل است. کاربرد زبان فازی در ارزیابی جامع می‌تواند به‌طور کامل توانایی توصیفی زبان فازی را بیان دارد. در بعضی از جنبه ‌ها زبان فازی دقیق‌تر از زبان رسمی یا متعارف بشمار می آید.