ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

استخدام الشبكات العصبونية في التنبؤ قصير الأمد بالحمل الكهربائي في محافظة طرطوس

Using artificial neural networks for short term electrical load forecasting in Tartous province

1565   2   49   0.0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2018
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

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.


ملخص البحث
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.
قراءة نقدية
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.
أسئلة حول البحث
  1. 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.

  2. 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.

  3. 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.

  4. ما هي التوصيات التي قدمها الباحثون لتحسين دقة التنبؤ في الأبحاث المستقبلية؟

    يوصي الباحثون بإدخال تقنيات الخوارزمية الوراثية لتحسين دقة التنبؤ في الأبحاث المستقبلية.


المراجع المستخدمة
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
قيم البحث

اقرأ أيضاً

سنقدم في هذا البحث منهجية علمية للتنبؤ قصيرة جدا بالحمولات الكهربائية للمنظومة الكهربائية السورية أي التنبؤ بهذه الحمولات لعدة ساعات قادمة و قد أطلقنا على هذا النوع من التنبؤ التنبؤ العملياتي, تعتمد هذه المنهجية على استخدام الشبكات العصبية الصناعية.
نقدم في هذا البحث دراسة علمية متقدمة متطورة و تواكب الدراسات و التكنولوجيا الحديثة حول التنبؤ قصير الأمد جدا بالأحمال الكهربائية و تطبيق الدراسة من أجل التنبؤ بالحمل الكهربائي في المنظومة الكهربائية السورية الأساسية حيث تم دراسة التنبؤ بهذا الحمل لأر بع ساعات قادمة وفق المعيار الذي تتبعه وزارة الكهرباء في القطر لكن بفواصل زمنية قصيرة تبلغ عشرة دقائق بين التنبؤ و التنبؤ الذي يليه و قد أطلقنا عليه التنبؤ الآني.
يهدف هذا البحث إلى تحسين مواصفات البيتومين المحلي 60-70 ناتج مصفاة بانياس باستعمال غبار معمل اسمنت طرطوس بحيث يصبح أكثر مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة التي يتعرض لها خلال مرحلة انتاج المجبول البيتوميني (التعب قصير الأمد)، بالإضافة إلى تنظيف البيئة من هذه الملوثات ذات السمية المعروفة. تم إضافة غبار معمل الاسمنت بنسب %(12, 14, 16, 18) وزناً من البيتومين، و أجريت بعض التجارب لتحديد خواص البيتومين المعدل و غير المعدل (الغرز في درجات الحرارة ∁°(25, 15, 4)- الممطولية- تحديد درجة حرارة التميع وفق اختبار الكرة و الحلقة)، ثم أعيدت التجارب السابقة بعد إجراء اختبار الفاقد بالحرارة و التعرض للتعب قصير الأمد على نوعي البيتومين المعدل و غير المعدل المستخدم في هذا البحث، و كانت النتائج ضمن حدود المواصفات و متوافقة مع الدراسات المرجعية السابقة، و قد أدت هذه الإضافات إلى زيادة الممانعة الحرارية للبيتومين المحلي، و كانت النسبة الأمثل من غبار معمل الاسمنت و التي حصلنا عندها على مقاومة عالية لدرجات الحرارة المرتفعة مع الحفاظ على مرونة الرابط البيتوميني هي 14%، و بناءً على ذلك فإنه يمكن استخدام غبار معامل الاسمنت لتحسين مقاومة البيتومين لدرجات الحرارة المرتفعة بالإضافة إلى الفوائد البيئية و الاقتصادية المتوقعة من هذا الاستخدام.
يقدم هذا البحث تقنية جديدة لتحسين عامل الاستطاعة بالاعتماد على الشبكات العصبونية الاصطناعية. حيث يتم التحكم بمحرك متواقت عن طريق متحكم عصبوني للتعامل مع مشكلة تعويض الاستطاعة الردية للنظام، و ذلك بهدف تحسين عامل الاستطاعة. تم في هذا البحث نمذجة النظ ام الكهربائي و المتحكم العصبوني باستخدام برنامج ماتلاب، و قد بينت النتائج أن هذه الطريقة قد تغلبت على المشاكل التي تحدث عند استخدام الطرق التقليدية (استخدام المكثفات الساكنة)، كالتأخير الزمني و التغيرات الخطوية في تعويض الاستطاعة الردية، بالإضافة إلى السرعة بالمقارنة مع التعويض باستخدام المكثفات.
تدرس هذه المقالة منهجية جديدة لتحديد وجود العطل من عدمه، و تصنيف الاعطال في الوقت الحقيقي بالاعتماد على الشبكات العصبونية في خطوط نقل القدرة الكهربائية. تعتمد هذه الخوارزمية على استخدام إشارات الجهود، و التيارات بوصفها يمثل دخل للشبكات العصبونية بعد تقطيعها بتردد تقطيع 1 KHz، و بدون استخدام نافذة بيانات متحركة، حيث ان إشارات الدخل تعالج لحظياً على شكل سلسلة من البيانات المتلاحقة. يعتمد النموذج على ثلاث شبكات عصبونية يعالج كل منها بيانات طور من الأطوار بالإضافة الى شبكة عصبونية رابعة للجهد و التيار الصفريين. يتمكن هذا النظام من تحديد نوع العطل خلال زمن لا يتجاوز الـ 5 ميلي ثانية. تتطلب أنظمة القدرة الحديثة تقنية دقيقة و سريعة للمعالجة في الوقت الحقيقي. تبين دراسات المحاكاة أن التقنية المقترحة قادرة على تمييز حالات العطل المختلفة بشكل دقيق جداً، و قد نجحت هذه التقنية في تحديد جميع أنواع الأعطال تحت شروط النظام المختلفة، بالتالي فإنها دقيقة بنسبة 100% و مناسبة للتطبيق في الزمن الحقيقي.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا