%38تخفیف

دانلود پروژه:پیش بینی قیمت برق در بازارهای مقررات زدایی شده با استفاده از شبکه های عصبی

تعداد 115 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir
فایل ناب

پایان نامه جهت دریافت کارشناسی ارشد رشته مهندسي برق M.Sc

گرایش قدرت

عنوان:

پیش بینی قیمت برق در بازارهای مقررات زدایی شده با استفاده از شبکه های عصبی

چکیده

صنعت برق همچون قلب تپنده ی صنایع از اثر گذارترین شاخص ها بر وضعیت اقتصادی، اجتماعی ،سیاسی، فرهنگی و رفاهی جامعه به شمار می رود. این صنعت که سال ها به عنوان یک خدمت عمومی تلقی می شد و انحصاری و غیر رقابتی بود امروزه به سمت ساختاری رقابتی و تغییر مقررات گام نهاده است. صنایع برق جهان در دو دهه ی گذشته با دگر گونی های ساختاری بنیادی همراه شده اند. لزوم مطالعه تاثیرات این تغییرات جدید بر صنعت برق، از منظر های مختلف بسیار اساسی بوده و می توان حصول به یک صنعت رقابتی را سبب شود. یک از مهمترین مقولات در ساختار رقابتی صنعت برق ورود گسترده عدم قطعیت ها یا همان نامعینی ها هست که می تواند تاثیرات عمیقی را بر حوزه های مختلف بهره برداری و برنامه ریزی تحمیل نماید از مهمترین مباحث در بهره برداری سیستم های قدرت پیش بینی قیمت های لحظه ای می باشد که با توجه به موارد اشاره شده فوق، این موضوع در سیستم های قدرت رقابتی اهمیت بیشتری می یابد هدف اصلی این پایان نامه، گسترش شبکه عصبی و بهینه سازی آن برای پیش بینی قیمت بازار برق به منظور افزایش دقت پیش بینی است. برای حصول این موضوع ضمن ارائه اصول و کلیات مسئله پیش بینی قیمت برق، عوامل مهم و تاثیر گذار بر آن معرفی شده و مهمترین روش های مرسوم ارائه شده، مورد بحث قرار می گیرند. روش پیشنهادی ارائه شده در این پایان نامه مبتنی بر به کار گیری ترکیبی از الگوریتم های ژنتیک و استعماری با شبکه عصبی می باشد. ضمن ارائه شبیه سازی بر اساس الگوریتم های ارائه شده، مقایسه نتایج حاصل شده با یکی از روش های بسیار پر کاربرد قدیمی مرسوم به رگرسیون نشان می دهد که پیش بینی قیمت برق بر اساس روش های پیشنهادی در خصوص یک سیستم نمونه قدرت بسیار دقیق تر و کارا تر از روش های قبلی می باشد.

فهرست

چکیده…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..1  

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….2

فصل اول : کلیات……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4

1-1)مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-2)تاریخچه بازار برق………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5

1-3) انواع بازار برق………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 7

1-3-1) رقابت پذیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 7

1-3-1-1) انحصار در تمامی سطوح……………………………………………………………………………………………………………………………… 7

1-3-1-2 ) رقابت در تولید………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 7

1-3-1-3 ) رقابت در بازار کلان……………………………………………………………………………………………………………………………………. 8

1-3-1-4 ) رقابت خرد………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8

1-3-2 ) انواع تبادلات………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 8

1-3-2-1 ) بازار های مبتنی بر سیستم حوزچه ای……………………………………………………………………………………………………………. 8

1-3-2-2 ) بازار های مبتنی بر تبادلات دو سویه ی توان………………………………………………………………………………………………….. 9

1-3-2-3 ) بازار های بورس تبادل توان PX …………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-3-3 ) بازه ی زمانی فعالیت……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-3-3-1 ) بازار زمان -حقیقی……………………………………………………………………………………………………………………………………… 9

1-3-3-2 ) بازار روز-پیش ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 10

1-3-3-3 ) بازار های آتی انرژی…………………………………………………………………………………………………………………………………. 10

1-4 ) نهاد های بازار برق……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 10

5-1 ) پیش بینی قیمت ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12

1-5-1) پیش بینی بلند مدت قیمت…………………………………………………………………………………………………………………………………… 13

1-5-2) پیش بینی میان مدت قیمت………………………………………………………………………………………………………………………………….. 13

1-5-3) پیش بینی کوتاه مدت قیمت( STPF ) ……………………………………………………………………………………………………………….. 13

1-6 ) فاکتور های تاثیر گذار بر قیمت……………………………………………………………………………………………………………………………………. 15

1-6-1 ) فاکتور قیمت های روزهای قبل…………………………………………………………………………………………………………………………… 15

1-6-2 ) فاکتور بار ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 15

1-6-3 )فاکتور تورم……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 15

1-6-4 ) فاکتور آب و هوا……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 16

1-6-5 ) فاکتور های اقتصادی………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 16

1-6-6 ) فاکتور های تصادفی…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16

1-6-7 ) فرار بودن قیمت………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16

1-7 ) انواع قیمت در بازار برق……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 17

1-8 ) انواع کاربران پیش بینی قیمت………………………………………………………………………………………………………………………………………. 18

1-9 ) روش های حل مساله ی STPF ………………………………………………………………………………………………………………………………… 20

1-9-1 ) مدل سری های زمانی………………………………………………………………………………………………………………………………………… 20

1-9-2 ) مدل رگرسیون…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 22

1-9-3 ) سیستم های هوشمند………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 23

فصل دوم : مقدمه ای بر شبکه های عصبی، الگوریتم ژنتیک و الگوریتم رقابت استعماری……………………………………………………………… 25

2-1 ) شبکه عصبی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 25

2-2)ساختار ANN ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 27

2-3 ) شبکه های پرسپترون چند لایه……………………………………………………………………………………………………………………………………… 30

2-4 ) فرایند یادگیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 32

2-4-1 ) الگوریتم پس انتشار……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 33

2-4-2 ) الگوریتم پس انتشار ارتجاعی………………………………………………………………………………………………………………………………. 39

2-5 )کاربرد ANN در سیستم های قدرت…………………………………………………………………………………………………………………………….. 40

2-6 ) الگوریتم ژنتیک (GA ) …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 43

2-7 ) ساختار GA …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 44

2-7-1 ) افراد یا کرومزوم ها …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 44

2-7-2 ) جمعیت……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 45

2-7-3 ) کد گذاری کروموزوم ها…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 45

2-7-4 ) تعیین جمعیت اولیه……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 46

2-7-5)تابع هدف…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 47

2-7-6 ) انتخاب…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 47

2-7-7 ) تقاطع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 49

2-7-8) جهش……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 51

2-7-9) اعمال قیود در بهینه سازی……………………………………………………………………………………………………………………………………. 51

2-8) الگوریتم توسعه داده شده(رقابت استعماري) ………………………………………………………………………………………………………………….. 52

2-8-1)مروری تاريخي بر پديده استعمار…………………………………………………………………………………………………………………………… 54

2-8-2)الگوريتم پيشنهادي……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 57

2-8-2-1)شکل دهي امپراطوري‌هاي اوليه…………………………………………………………………………………………………………………….. 58

2-8-2-2) مدل‌سازي سياست جذب: حرکت مستعمره‌ها به سمت امپرياليست………………………………………………………………….. 60

2-8-2-3) جابجايي موقعيت مستعمره و امپرياليست……………………………………………………………………………………………………… 62

2-8-2-4) قدرت کل يک امپراطوري…………………………………………………………………………………………………………………………… 63

2-8-2-5) رقابت استعماری……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 64

2-8-2-6) سقوط امپراتوری های ضعیف…………………………………………………………………………………………………………………….. 67

2-8-2-7) همگرایی………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 67

فصل سوم : پیاده سازی و اجرای ANN بهینه شده در بازار پیشنهادی……………………………………………………………………………………….. 71

3-1) مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………. …. 71

3-2 ) بازار برق ایران…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 73

3-2-1 ) معرفی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 73

3-2-2) مأموریت، اهداف و وظایف…………………………………………………………………………………………………………………………………. 74

3-3) معرفی بازار پیشنهادی: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 74

3-4) رابطه ی بار و قیمت……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 77

3-5 ) معیار ارزیابی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 79

3-6) حد بالای قیمت (Upper limit price) ……………………………………………………………………………………………………………………… 80

3-7) اصلاح بازه ی داده ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 81

3-8) آموزش شبکه عصبی با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری (ICA) ………………………………………………………………………………. 82

3-8-1) دلایل استفاده از الگوریتم استعماری……………………………………………………………………………………………………………………… 84

3-8-2) نحوه آموزش و پیاده سازی شبکه عصبی با الگوریتم استعماری در نرم افزار متلب………………………………………………………. 84

فصل چهارم: نتایج شبیه سازی و عددی مدل پیشنهادی…………………………………………………………………………………………………………….. 88

4-1) مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 88

4-2) فرضیّات…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 88

4-3) نتایج شبیه سازی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 89

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 95

5-1) نتیجه گیری : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 95

5-2) پیشنهادات: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 96

پیوست 1 شیوه کدنویسی الگوریتم استعماری………………………………………………………………………………………………………………………….. 97

پیوست 2 راهنمای واژگان انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 104

مراجع فارسی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 105

مراجع لاتین………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 105

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo