تعد التغذية الكهربائية الموثوقة و المستمرة ضرورية في ظل وظائف المجتمع الحالي المعقدة. نتيجةً للاستهلاك المتزايد و توسع شبكات التوزيع الكهربائية، فإن نظم القدرة الكهربائية تعمل بشكل قريب من حدودها الفنية، و بالتالي تتزايد احتمالية حدوث حالات التحميل الزائد، فشل التجهيزات و التعتيم. أكثر من ذلك، فإننا نواجه مشكلة أخرى تتجسد في عدم القدرة على تخزين الطاقة الكهربائية بشكل فعال و بالتالي يجب أن يتم توليد الطاقة الكهربائية عند الحاجة لها فقط.
و نظراً لما يواجهه العالم من نضوب الموارد النفطية و الصعوبات المرتبطة بتأمين مصادر أخرى لتوليد الطاقة الكهربائية فإن عملية التنبؤ بالحمل الكهربائي تشكل عاملاً حاسماً في منظومة القدرة الكهربائية سواء من الناحية الاقتصادية، أو من الناحية الفنية على مستويي التشغيل و التخطيط.
يقدم هذا البحث منظومة تنبؤ بالحمل الكهربائي قصير الأمد بالاعتماد على الشبكات العصبونية، مع محاكاة ضمن بيئة ماتلاب بالإضافة إلى واجهة بيانية للمنظومة اعتماداً على بيانات الأحمال السابقة و محددات الطقس في محافظة طرطوس.
A reliable and continuous supply of electrical energy is necessary for the functioning
of today’s complex society. Because of the increasing consumption and the extension of
existing electrical transmission networks and these power systems are operated closer and
closer to their limits accordingly the possibilities of overloading, equipment failures and
blackout are also increasing, furthermore, we have an additional obstacle which is that
electrical energy cannot be stored efficiently, so, electrical energy should be generated only
when it's needed.
Due to the fact that world is facing a lack of oil reserves and the difficulties related to
have alternative sources to generate electrical power, then, electrical load forecasting is
considered as a crucial factor in electrical power system either from economical or
technical point of view on both planning and operating levels.
This research introduces a short term electrical load forecasting system by using
artificial neural networks with a simulation in Matlab environment in addition to an
interface for the system and all that is depending on previous load data and weather
parameters in Tartous province.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة أهمية التنبؤ بالحمل الكهربائي قصير الأمد في محافظة طرطوس باستخدام الشبكات العصبونية الاصطناعية. يبرز البحث الحاجة الملحة لتوفير تغذية كهربائية موثوقة ومستدامة في ظل تزايد استهلاك الطاقة وتوسع شبكات التوزيع الكهربائية. يواجه العالم تحديات كبيرة في تأمين مصادر بديلة للطاقة، مما يجعل التنبؤ بالحمل الكهربائي أمراً حاسماً من الناحيتين الاقتصادية والفنية. يقدم البحث نموذجاً للتنبؤ بالحمل الكهربائي باستخدام الشبكات العصبونية مع محاكاة في بيئة ماتلاب، ويعتمد على بيانات الأحمال السابقة ومحددات الطقس. تم تدريب النموذج باستخدام خوارزمية الانتشار الخلفي واختباره على بيانات لم يتم تدريبها مسبقاً، وحقق دقة تنبؤ مقبولة بمتوسط خطأ نسبي مطلق قدره 2.9976%. يوصي البحث بإدخال تقنيات الخوارزمية الوراثية لتحسين دقة التنبؤ في الأبحاث المستقبلية.
Critical review
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة نحو تحسين دقة التنبؤ بالحمل الكهربائي باستخدام الشبكات العصبونية الاصطناعية. ومع ذلك، يمكن أن تكون هناك بعض النقاط التي تحتاج إلى تحسين. على سبيل المثال، يمكن أن تكون البيانات المستخدمة في التدريب محدودة من حيث الفترة الزمنية والموقع الجغرافي، مما قد يؤثر على دقة التنبؤ في حالات أخرى. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون هناك عوامل أخرى مؤثرة على الحمل الكهربائي لم يتم أخذها في الاعتبار، مثل العوامل الاقتصادية والاجتماعية. من الجيد أن يقترح الباحثون استخدام تقنيات أخرى مثل الخوارزمية الوراثية لتحسين دقة التنبؤ، ولكن قد يكون من الأفضل دمج هذه التقنيات في الدراسة الحالية بدلاً من اقتراحها للأبحاث المستقبلية فقط.
Questions related to the research
-
ما هي أهمية التنبؤ بالحمل الكهربائي في منظومة القدرة الكهربائية؟
التنبؤ بالحمل الكهربائي يعتبر عاملاً حاسماً في منظومة القدرة الكهربائية سواء من الناحية الاقتصادية أو الفنية، حيث يساعد في جدولة عمليات الصيانة الدورية وتوسيع منشآت التوليد لتلبية الطلب المتزايد.
-
ما هي المنهجية المستخدمة في هذه الدراسة لتنبؤ الحمل الكهربائي؟
استخدمت الدراسة الشبكات العصبونية الاصطناعية مع محاكاة في بيئة ماتلاب، وتم تدريب النموذج باستخدام خوارزمية الانتشار الخلفي واختباره على بيانات لم يتم تدريبها مسبقاً.
-
ما هي دقة التنبؤ التي حققها النموذج المقترح في الدراسة؟
حقق النموذج المقترح دقة تنبؤ بمتوسط خطأ نسبي مطلق قدره 2.9976%، وهي قيمة مقبولة في التطبيقات العملية.
-
ما هي التوصيات التي قدمها الباحثون لتحسين دقة التنبؤ في الأبحاث المستقبلية؟
يوصي الباحثون بإدخال تقنيات الخوارزمية الوراثية لتحسين دقة التنبؤ في الأبحاث المستقبلية.
References used
PAPALEXOPOULOS AD, HESTERBERG TC. A regression-based approach to short-term system load forecasting. IEEE Trans Power Syst 5(4): 1990;1535–1544
SATOH R, TANAKA E, HASEGAWA J. Daily load forecasting using a neural network combined with regression analysis. In: Proc Int Conf Intelligent System Application to Power Systems, vol. 2, Montpellier, France, 5–9 September 1994; 345–352
WANG Y, DAWA GU, JIANPING XU, JING LI, Back propagation neural network for short-term electricity load forecasting with weather features, IEEE, CSDL, Wuhan, China, 2009