نوع فایل: word
قابل ویرایش 105 صفحه
چکیده:
پیش بینی بار الکتریکی نقش بسیار مهمی را در سیستم‌های قدرت به منظور اجرای سیاست‌های برنامه‌ریزی و تخصیص بودجه بازی می کند. کشورهای در حال توسعه برای برنامه‌ریزی سیستم قدرت خود به یک پیش‌بینی دقیق بار نیاز دارند. زیرا در این کشورها بار با رشد نسبتاً زیادی رو به افزایش می‌باشد. بدین منظور در این پایان‌نامه به بررسی روشهای مختلف پیش بینی بار و همچنین دیگر مسائل مرتبط با پیش‌بیی بار پرداخته شده است. در همین راستا ابتدا به بررسی پارامترهای مؤثر در پیش‌بینی بار پرداخته می‌شود. از این جمله این پارامترها می‌توان به زمان و منطقه مورد پیش‌بینی اشاره کرد. در ادامه به روند کلی پیش‌بینی بار نواحی توزیع پرداخته شده است. در انتها نیز نتایج مربوط به پیش‌بینی بارهای واقعی برای شهرهای زنجان، قزوین و شیراز آوذده شده است.
مقدمه:
با توسعه و رشد جمعیت ، میزان تقاضا برای مصرف انرژی الکتریکی رو به افزایش است ، که این رشد و توسعه هم در وضعیت موجود و هم در نواحی جدید قابل بررسی است. با توجه به اینکه هدف اصلی شبکه های توزیع برق پاسخگویی به این تقاضا با کیفیت مطلوب می باشد و از سویی بار سیستم پارامتری است که تقریبا تمام عملکرد سیستم را تحت تاثیر خود قرار می دهد ، لذا برنامه ریزان سیستم در همان مراحل اولیه می بایست تا آنجا که محاسبه ریاضی و آمار به آنها امکان می دهد به رشد و افزایش ( رفتار واقعی ) این کمیت نزدیک شده و براساس آخرین و دقیق ترین نتایج ، کار برنامه ریزی شبکه توزیع را آغاز نمایند
پیش بینی صحیح بار علاوه بر صرفه جویی در هزینه های سرمایه گذاری ، امکان برنامه ریزی بهتر برای توسعه نیروگاهها و شبکه های انتقال و توزیع را فراهم می آورد. یکی از مسائل حائز اهمیت در بهره برداری و توسعه بهینه شبکه های برق ، اطلاع از رشد بار و تقاضای برق در سالهای آینده است و چون باردر طول زمان تغییر می کند برنامه ریزی باید بر اساس حداکثر بار و منظور نمودن ضرایب اطمینان به عمل آید. همچنین شبکه طراحی شده باید پاسخگوی نیاز منطقه تا زمان توسعه بعدی نیز باشد .
ازدیاد سالانه مصرف به عوامل زیادی مانند رشد طبیعی جمعیت ، رشد مصرف سرانه ، توسعه صنایع و کشاورزی ، در دسترس بودن یا نبودن سایر منابع انرژی مانند گاز ، شرایط جغرافیایی منطقه و نیز شرایط اجتماعی ، سیاسی و فرهنگی منطقه بستگی دارد .
در این فصل ابتدا مقدمه‌ای درباره مقدمات کلی به منظور فهم بهتر پیش‌بینی بار بیان شده است و در فصل‌های بعدی روشهای پیش‌بینی بار بیان خواهد شد.
فهرست مطالب:
1-1. مقدمه
1-2. مطالعات بار
1-3. منطقه مورد پیش بینی و محدوده زمانی
1-4. بررسی منحنی بار روزانه شبکه ایران
1-5. انتخاب پارامترهای مؤثر در سیستم انرژی الکتریکی
1-5-1. تأثیر پارامترهای محیطی بر بار مطرفی
1-5-2. تأثیر زمان بر مقدار بار مصرفی
1-5-3. منحنی تداوم بار
1-5-4. رشد و کنترل جمعیت
1-5-5. اطلاعات محلی
1-5-6. کنترل استفاده از زمین
1-5-7. فاکتورهای اقتصادی
1-5-8. استفاده از دیگر سوخت ها
1-5-9. سیاست انرژی
1-5-10. وضع آب و هوا
1-5-11. قضاوت شخصی
1-6. مقاطع زمانی پیش‌بینی بار
1-7. انواع مصرف کنندگان و مشخصات آنها
1-7-1. مصارف بارهای خانگی
1-7-2. مصارف تجاری
1-7-3. مصارف صنعتی
1-7-4. مصارف کشاورزی
1-7-5. مصارف عمومی
2-1. روشهای پیش‌بینی و برآورد بار
2-1-1. پیش‌بینی بار با استفاده از آمار بارهای الکتریکی سالهای گذشته
2-2. روش های کیفی
2-3. پیش‌بینی بار با استفاده از آمارهای مستقل
2-3-1. روش مصرف نهایی
2-3-2. روش کاربری ارضی
2-4. پیش‌بینی بار با استفاده از روش تلفیقی
2-4-1. سایت بندی و ناحیه بندی منطقه
2-4-2. تفکیک کاربریها و تعیین درصد هرکدام از آنها
2-4-3. تعیین متوسط مصرف و درصد رشد
2-4-4. تخمین سال افق و انرژی آن
2-4-5. تبدیل انرژی به بار
2-4-6. چک کردن نتایج بدست آمده
2-4-7. مطالعه موردی
3-1. مقدمه
3-2. استفاده از شبکه عصبی و تبدیل موجک برای پیش بینی بار کوتاه مدت
3-3. تبدیل موجک
3-3-1. تجزیه ی موجک و تبدیل گسسته ی موجک
3-4. مدل پیشنهادی
3-5. نتایج شبیه سازی
3-5-1. طراحی مدل تلفیقی پیشنهادی
3-6. ارزیابی مدل های پیش بینی
4-1. مقدمه
4-2. محاسبه انرژی مصرفی هر ناحیه
4-3. برآورد انرژی هر ناحیه
4-4. برآورد بار هر ناحیه
5-1. مقدمه
5-2. فرایند محاسبات پیش بینی بار
5-3. مرحله 2: تقسیم بندی شهر به بلوک های کوچکتر
5-4. مرحله (3): طبقه بندی مصارف
5-5. مرحله (4): محاسبه توان متوسط مصرفی انواع مصارف در سالهای سابقه
5-6. مرحله (5): محاسبه و تعیین چگالی بار پایه برای مصارف مختلف
5-7. مرحله (6): تعیین بار هر یک از مصارف در سال افق:
5-7-1. تعیین پتانسیل بارپذیری بلوکها
5-7-2. تعیین بار سال افق بروش کاربری ارضی
5-8. مرحله (7): مدلسازی منحنی رشد بار هر بلوک
5-9. مرحله (8): تعیین پیک توان کلی هر بلوک در سالهای پیش بینی
5-10. نتیجه گیری
6-2. پیش بینی انرژی و سطح اشباع انرژی مشترکین خانگی شهر شیراز
6-2-1. پیش بینی انرژی 10 سال آینده مشترکین ازطریق سطح اشباع انرژی
6-2-2. پیش بینی انرژی مصرفی مشترکین با استفاده از روش های رگرسیونی
6-3. پیش بینی سطح اشباع انرژی مشترکین تعرفه خانگی امور یک شهر شیراز
6-4. پیش بینی انرژی 10 سال آینده مشترکین از طریق سطح اشباع انرژی
6-5. پیش بینی انرژی مصرفی مشترکین خانگی شهر شیراز با استفاده از روشهای رگرسیونی
6-6. نتیجه گیری
مراجع
فهرست شکل‌ها:
شکل 1-منحنی بار روزانه
شکل 2-تست نرمال بودن داده
شکل 3-بردازش مدل خطی
شکل 4- بردازش مدل درجه دو
شکل 5- بردازش مدل نهایی
شکل 6- بردزش مدل تابع S
شکل 7- پیش‌بینی براساس تابع درجه 2
شکل 8-منحنی رشد مصرف بار در نواحی شهری
شکل 9-تقسیم بندی نواحی به صورت منظم
شکل 10-
شکل 11- سایت بندی و ناحیه بندی کل منطقه 20 کیلوولت
شکل 12 منحنی برازش شده بر داده های انرژی ناحیه
شکل 13 نقشه چگالی بار ناحیه در سال 85
شکل 14 - منحنی خطی برازش شده بر داده های جریان ماکزیمم منطقه 20 کیلو ولت
شکل 15- شبکه ی عصبی شعاع مدار
شکل 16-ساختار مدل پیشنهادی
شکل 17- ساختار شبکه ی عصبی RBF تبدیل موجک
شکل 18-تقاضای روزانه ی برق کشور
شکل 19-سری زمانی هموار شده تقاضای روزانه ی برق برای پیش بینی ARIMA
شکل 20-مجموع توابع جزئیات تقاضای روزانه ی برق
شکل 21- مقادیر پیش بینی شده ی تقاضای روزانه ی برق برای 10 روز آتی
شکل 22: نمونه ای از بلوک شهر زنجان به همراه مشترکین وافع در آن
شکل 23- منحنی های برازش شده در بلوک منتخب
شکل 24- منحنی بار روزانه مصارف خانگی و تجاری بلوک منتخب
شکل 25- برازش منحنی روی سرانه مصرفی مشترکین خانگی کم مصرف امور یک شهر شیراز برحسب (kwh)
شکل 26- برازش منحنی روی سرانه مصرفی مشترکین خانگی میان مصرف امور شهر شیراز برحسب (kwh)
شکل 27 برازش منحنی روی سرانه مصرفی مشترکین خانگی پر مصرف امور یک شهر شیراز برحسب (kwh)
شکل 28- پیش بینی مصرف انرژی مشترکین خانگی کم مصرف امور یک برق شهر شیراز برحسب (Mwh)
شکل 29 پیش بینی مصرف انرژی مشترکین خانگی میان مصرف امور یک برق شهر شیراز برحسب (Mwh)
شکل 30- پیش بینی مصرف انرژی مشترکین خانگی پر مصرف امور یک برق شهر شیراز برحسب (Mwh)
جدول 1- میزان مصرف برق (مگاوات ساعت)
جدول 2- مقادیر شاخص‌های دقت تابع تخمین
جدول 3- مقادیر پیش‌بینی
جدول 4- تعداد مشترکین ناحیه به تفکیک سال برقدار شدن
جدول 5- اطلاعات مشترکین ناحیه بهشتی
جدول 6- متوسط سرانه مصرف انرژی هر مشترک و درصد رشد سرانه
جدول 7-مقایسه ی قدرت پیش بینی مدل های شبکه ی عصبی و ARIMA
جدول 8-نمونه ای از فایل فروش انرژی
جدول 9- نمونه ای از محاسبه انرژی مصرفی تعرفه خانگی سال 89 (kwh)
جدول 10- نمونه ای از برآورد بار برای 10 سال آینده
جدول 11- بار سال های گذشته و موجود بلوک های منتخب
جدول 12- چگالی بار پایه کاربری های مختلف در سهر های زنجان و قزوین
جدول 13- بار سال افق مصارف مختلف بلوک شکل 22
جدول 14- بار سال های میانی بلوک منتخب
جدول 15- توان ماکزیمم برآورد شده در سال های هدف برای بلوک منتخب
جدول 16- سرانه مجموع حاصل از برازش منحنی سرانه مجموع (kwh)
جدول 17-تفکیک تعداد مشترکین خانگی در سال 1400 برای 5 ناحیه از مدیریت برق یک شهر شیراز
جدول 18-پیش بینی سطح اشباع انرژی مشترکین دسته های خانگی برخی از نواحی امور یک شهر شیراز در سال 1400 برحسب (kwh)
جدول 19-انرژی دسته های مختلف مشترکین خانگی در سال 1400 برخی نواحی مدیریت برق یک با ضرایب منحنی لجستیک (kwh)
جدول 20-پیش بینی انرژی مصرفی مشترکین خانگی ناحیه 1R1 مدیریت برق یک شهر شیراز برحسب (kwh)
جدول 21-محل، میزان و زمان ورود بارهای برنامه ریزی شده مدیریت برق یک شهر شیراز
منابع و مأخذ:
1- وحید ماجدی اصل، هوشنگ قلیزاد، محمد رضا آقا محمدی، علی اصغر امجدی؛ "انجام مطالعات برآورد بار بلند مدت در شهرهای زنجان و قزوین با استفاده از روش کاربری ارضی". نهمین کنفرانس شبکه های توزیع نیروی برق، اردیبهشت 83.
2- حمید رضا نصر فرد جهرمی، زهرا کتیبه، مهدی رئوفت، "برآورد انرژی و بار با استفاده از روش تلفیقی". نهمین کنفرانس شبکه های توزیع نیروی برق، اردیبهشت 83.
3-کاظم یاوری، مهدی ذوالفقاری ، "مدل سازی و پیش بینی مصرف کوتاه مدت برق کشور با استفاده از شبکه های عصبی و تبدیل موجک (با تاکید بر اثرات محیطی و اقلیمی)"، فصل نامه مطالعات اقتصاد انرژی، سال نهم، شماره ی 33، تابستان 91.
4- سید فرید قادری ، شهروز بامداد، "یک مدل ریاضی جهت تخمین تابع مصرف انرژی الکتریکی با استفاده از روش سری زمانی"، نشریه انرژی ایران / سال نهم/ شماره / مرداد84.
5- حمیدرضا عزیزپور، "پیش بینی تقاضای انرژی الکتریکی در شبکه توزیع (دیماند)"
6- امین رئیس زاده ، عباس کریمی ، محمد هادی معظم، "مطالعات برآورد انرژی مشترکین خانگی شهر شیراز"، 26 امین کنفرانس بین المللی برق
7- محمد رضا اربابی یزدی، "بررسی روشهای پیش بینی بار در شبکه های توزیع برق"
8- محمد واقفی نژاد، " روش انجام مطالعات برآورد انرژی و بار، پروژه طرح جامع شبکه فشار متوسط دماوند، فیروزکوه، رودهن و لوسانات" ، شرکت انتقال دانش صنعت انرژی برق، بهار 90
پروژه بررسی روشهای تخمین بار در شبکه های توزیع. doc