Παρακαλώ χρησιμοποιήστε αυτό το αναγνωριστικό για να παραπέμψετε ή να δημιουργήσετε σύνδεσμο προς αυτό το τεκμήριο: http://artemis.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/8561
Τίτλος: Συμβολή Στη Βραχυπρόθεσμη Και Μεσοπρόθεσμη Πρόβλεψη Ζήτησης Φορτίου Και Ενέργειας Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας Με Χρήση Μεθόδων Αναγνώρισης Προτύπων
Συγγραφείς: Τσεκουρας Γεωργιος Του Ιωαννη
Διαλυνάς Ευάγγελος
Λέξεις κλειδιά: βραχυπρόθεσμη πρόβλεψη φορτίου
μεσοπρόθεσμη πρόβλεψη φορτίου
μεσοπρόθεσμη πρόβλεψη ενέργειας
κατηγοριοποίηση καταναλωτών
τεχνητά νευρωνικά δίκτυα
ασαφής λογική
μέθοδοι αναγνώρισης προτύπων
Ημερομηνία έκδοσης: 17-Οκτ-2006
Περίληψη: Η παρούσα διατριβή έχει ως αντικείμενο τη μελέτη και την εξέταση του προβλήματος της πρόβλεψης ζήτησης φορτίου του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας και των μεγάλων καταναλωτών του σε βραχυπρόθεσμη και μεσοπρόθεσμη κλίμακα. Αρχικά παρουσιάζεται μία νέα μεθοδολογία αναγνώρισης προτύπων που αναπτύχθηκε για την ομαδοποίηση πελατών σε επιμέρους κατηγορίες με χρήση μεθόδων μη επιβλεπόμενης ταξινόμησης (όπως είναι η κ-μέσων, οι ιεραρχικές, ο διανυσματικός κβαντιστής, ο αυτό-οργανωμένος χάρτης και η κ-μέσων ασαφούς λογικής) σε δύο επίπεδα. Στο πρώτο στάδιο διαμορφώνονται οι τυπικές χρονολογικές καμπύλες φορτίου του εκάστοτε καταναλωτή, ενώ στο δεύτερο σχηματίζονται οι αντίστοιχες κατηγορίες καταναλωτών και οι αντιπροσωπευτικές τους καμπύλες. Για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων ανά στάδιο χρησιμοποιούνται έξι δείκτες καταλληλότητας. Εφαρμόζεται για την περίπτωση 94 πελατών μέσης τάσης του διασυνδεδεμένου ελληνικού συστήματος. Ακόμη με τη χρήση μίας καινούργιας μεθοδολογίας αναγνώρισης προτύπων διαμορφώνονται οι τυπικές χρονολογικές καμπύλες ζήτησης φορτίου του διασυνδεδεμένου ελληνικού συστήματος και των θερμοκρασιών Αθήνας και Θεσσαλονίκης, οι οποίες αποτελούν απαραίτητα στοιχεία για το μοντέλο μεσοπρόθεσμης πρόβλεψης φορτίου. Στη συνέχεια επιλύεται το πρόβλημα της βραχυπρόθεσμης πρόβλεψης ζήτησης φορτίου με χρήση των τεχνητών πολυεπίπεδων νευρωνικών δικτύων (Τ.Ν.Δ.) για τα ωριαία φορτία του ελληνικού διασυνδεδεμένου συστήματος του επόμενου εικοσιτετραώρου με διάφορους αλγόριθμους εκπαίδευσης πέρα της οπίσθιας διάδοσης σφάλματος (όπως τον προσαρμοστικό αλγόριθμο κανόνων ορμής και εκπαίδευσης, τον ευπροσάρμοστο, των μεθόδων συζευγμένης μεταβολής κλίσης και Newton) και διαφορετικά σενάρια εισόδων (φορτία, θερμοκρασίες, τυπικές ομάδες φορτίου, χρήση της τεχνικής συμπίεσης δεδομένων βασικής ανάλυσης συνιστωσών κα.). Συγχρόνως προσδιορίζεται το διάστημα εμπιστοσύνης με τη μέθοδο της επαναδειγματοληψίας, η επίδραση του πλήθους των ετών στο σύνολο εκπαίδευσης και του ποσοστού των στοιχείων αξιολόγησης επί των συνολικών διαθέσιμων στοιχείων, ενώ το ζήτημα των αργιών αντιμετωπίζεται μέσω της ομαδοποίησης των καμπυλών φορτίου. Επίσης παρουσιάζεται η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε για τη βραχυπρόθεσμη πρόβλεψη ζήτησης φορτίου μεγάλων καταναλωτών για το επόμενο εικοσιτετράωρο για 15-λεπτά φορτία, με την οποία επιλύεται συστηματικά το πρόβλημα της συσχέτισης θερμοκρασίας-φορτίου ανά καταναλωτή, ενώ η πρόβλεψη πραγματοποιείται με χρήση τεχνητών νευρωνικών δικτύων και μεθόδων κατηγοριοποίησης. Εκτελείται αναλυτικά για την περίπτωση ενός βιομηχανικού καταναλωτή.Για τη μεσοπρόθεσμη πρόβλεψη ενέργειας αναπτύσσονται δύο νέοι αλγόριθμοι: Ο πρώτος βασίζεται στη μη γραμμική πολυμεταβλητή παλινδρόμηση και πραγματοποιεί μία εκτεταμένη έρευνα, προκειμένου να επιλέξει τις κατάλληλες συναρτήσεις μετασχηματισμού των μεταβλητών εισόδου, των συντελεστών βάρους και των περιόδων εκπαίδευσης λαμβάνοντας υπόψη την ανάλυση συσχετίσεων των μεταβλητών εισόδων. Ο δεύτερος αλγόριθμος στηρίζεται σε ένα προσαρμοστικό τεχνητό νευρωνικό δίκτυο, το οποίο μετασχηματίζει κατάλληλα τις μεταβλητές εισόδου σε διαφορές ή σχετικές διαφορές, προκειμένου να προβλέψει τιμές εκτός του συνόλου εκπαίδευσης. Οι παράμετροι των ΤΝΔ, όπως οι τελικά χρησιμοποιούμενες είσοδοι, ο αριθμός των νευρώνων, οι αρχικές τιμές και οι χρονικές παράμετροι του όρου ορμής και του ρυθμού μάθησης, επιλέγονται συγχρόνως μέσω κατάλληλης διαδικασίας βελτιστοποίησης. Εφαρμόζονται στην περίπτωση του διασυνδεδεμένου συστήματος και των διαφόρων χρήσεων της ηλεκτρικής ενέργειας σε ετήσια και μηνιαία κλίμακα και συγκρίνονται με υπάρχοντα κλασικά μοντέλα. Για τη μεσοπρόθεσμη πρόβλεψη ζήτησης φορτίου επιλύνονται τα εξής προβλήματα με χρήση νέων μεθοδολογιών: - εκτίμηση τυπικών ημερήσιων χρονολογικών καμπυλών του επόμενου έτους με χρήση της μεθοδολογίας κατηγοριοποίησης τυπικών χρονολογικών καμπυλών φορτίου παρελθόντων ετών και του αλγορίθμου μη γραμμικής πολλαπλής παλινδρόμησης, - εκτίμηση καμπύλης διάρκειας φορτίου ανά εποχή για το επόμενο έτος με χρήση στατιστικής κατανομής πλήθους ημερών ανά τυπική ομάδα κάθε εποχής και εκτιμούμενων αντίστοιχων τυπικών ημερήσιων χρονολογικών καμπυλών, - εκτίμηση χρονολογικής καμπύλης φορτίου ανά εποχή για το επόμενο έτος με χρήση είτε μόνο του είδους των τυπικών καμπυλών φορτίου των αντίστοιχων ημερολογιακών ημερών και των αργιών των παρελθόντων ετών, είτε των τυπικών θερμοκρασιακών ημερών Αθήνας και Θεσσαλονίκης και του είδους της ημέρας της εβδομάδας (ή της αργίας) στην επιλογή των εκτιμούμενων τυπικών καμπυλών φορτίου με τη βοήθεια κανόνων ασαφούς λογικής. Παρουσιάζονται αποτελέσματα από την εφαρμογή τους για το έτος 2000. Αναπτύσσονται συνοπτικά οι αρχές της μεσοπρόθεσμης πρόβλεψης φορτίου ενός καταναλωτή με χρήση μεθόδων κατηγοριοποίησης των χρονολογικών καμπυλών φορτίου και δύνανται να προσδιοριστεί το κάτω όριο σφάλματος με τα υπάρχοντα δεδομένα.Στο τέλος της εργασίας καταγράφονται συνοπτικά ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη μίας βάσης δεδομένων, η οποία περιλαμβάνει εκείνα τα στοιχεία που χρειάζονται για την περιγραφή του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας και την εκτίμηση του φορτίου του, τόσο συγκεντρωτικά, όσο και από τη μεριά του τυπικού καταναλωτή, ώστε μελλοντικά να είναι δυνατή η προσέγγιση του συστήματος από την πλευρά της ζήτησης.
URI: http://artemis-new.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/8561
Εμφανίζεται στις συλλογές:Διδακτορικές Διατριβές - Ph.D. Theses

Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο:
Αρχείο ΜέγεθοςΜορφότυπος 
PD2006-0033.pdf10.99 MBAdobe PDFΕμφάνιση/Άνοιγμα


Όλα τα τεκμήρια του δικτυακού τόπου προστατεύονται από πνευματικά δικαιώματα.