Download miễn phí Đề tài Tìm hiểu, phân tích bài toán dự báo phụ tải và mạng nơron
Nội Dung
KHOA CNTT. 1
I/ Tìm hiểu và phân tích mô hình bài toán dự báo phụ tải:2
1/ Dự báo phụ tải là gì?. 2
2/ Sự cần thiết của bài toán dự báo phụ tải:2
3/ Các phương pháp dự báo phụ tải cơ bản:2
a/ Phương pháp ngoại suy. 2
b/ Phương pháp hồi quy tương quan. 3
c/ Phương pháp hệ số đàn hồi thu nhập. 4
d/ Phương pháp chuyên gia. 6
e/ Phương pháp mạng neural nhân tạo. 6
4/ Phân loại các bài toán dự báo phụ tải:7
II/ Tìm hiểu mạng nơron:7
1/ Mạng nơ ron sinh học:7
2/ Đặc điểm của mạng Nơron nhân tạo. 8
2/ Nơron nhiều tín hiệu vào.12
3/ Các kiểu kiến trúc mạng. 13
a/ Mạng 1 tầng Nơron.13
b/ Mạng nhiều tầng Nơron. 14
c/ Mạng hồi quy.16
III/ Phân tích bài toán dự báo phụ tải17
1/ Phát hiện thực thể bài toán:17
2/ Đặc tả bảng dữ liệu:18
IV/ Thiết kế giao diện chương trình. 19
1/ Form giao diện chính. 19
2/ Form dữ liệu. 19
3/ Form dự báo phụ tải20
V/ Tổng kết20
MỤC LỤC21
Nội Dung
KHOA CNTT 1
I/ Tìm hiểu và phân tích mô hình bài toán dự báo phụ tải: 2
1/ Dự báo phụ tải là gì? 2
2/ Sự cần thiết của bài toán dự báo phụ tải: 2
3/ Các phương pháp dự báo phụ tải cơ bản: 2
a/ Phương pháp ngoại suy 2
b/ Phương pháp hồi quy tương quan 3
c/ Phương pháp hệ số đàn hồi thu nhập 4
d/ Phương pháp chuyên gia 6
e/ Phương pháp mạng neural nhân tạo 6
4/ Phân loại các bài toán dự báo phụ tải: 7
II/ Tìm hiểu mạng nơron: 7
1/ Mạng nơ ron sinh học: 7
2/ Đặc điểm của mạng Nơron nhân tạo 8
2/ Nơron nhiều tín hiệu vào. 12
3/ Các kiểu kiến trúc mạng 13
a/ Mạng 1 tầng Nơron. 13
b/ Mạng nhiều tầng Nơron 14
c/ Mạng hồi quy. 16
III/ Phân tích bài toán dự báo phụ tải 17
1/ Phát hiện thực thể bài toán: 17
2/ Đặc tả bảng dữ liệu: 18
IV/ Thiết kế giao diện chương trình 19
1/ Form giao diện chính 19
2/ Form dữ liệu 19
3/ Form dự báo phụ tải 20
V/ Tổng kết 20
MỤC LỤC 21
I/ Tìm hiểu và phân tích mô hình bài toán dự báo phụ tải:
1/ Dự báo phụ tải là gì?
Dự báo phụ tải là dựa vào số liệu phụ tải trong quá khứ để đoán trước đồ thị phụ tải trong tương lai.
2/ Sự cần thiết của bài toán dự báo phụ tải:
Dự báo phụ tải là một nhiệm vụ cần thiết trong kế hoạch và điểu khiển hệ thống điện. Các thông số dự báo thường được sử dụng để xây dựng các chế độ vận hành cho các thiết bị điện, chúng cũng được sử dụng cho việc tính toán phân bố vận hành các nguồn năng lượng, phân bố công suất giữa các nhà máy thủy điện, nhiệt điện và phân tích các hoạt động của hệ thống. Hầu hết các bài toán dự báo phụ tải đều dựa trên cơ sở các mô hình toán học hay các mô hình thực nghiệm nhằm tìm ra các quy luật biến đổi của phụ tải điện trong chu kỳ xét. Kinh nghiệm thực tế cho thấy không có phương pháp dự báo chung cho mọi quá trình. Mỗi quá trình, mỗi ngành sản xuất có những đặc điểm riêng biệt, đồng thời ở mỗi lĩnh vực lại có những nét chung mà có thể sử dụng làm cơ sở cho việc thiết lập các mô hình dự báo. Việc phân tích, đánh giá các phương pháp dự báo nhu cầu phụ tải nhằm tìm ra những nét chung, nét riêng để có thể áp dụng cho những điều kiện cụ thể là vấn đề hết sức cấp thiết đối với sự phát triển mạng điện nước ta, đặc biệt trong bối cảnh các ngành kinh tế ở Việt Nam đang có những biến chuyển lớn.
3/ Các phương pháp dự báo phụ tải cơ bản:
a/ Phương pháp ngoại suy
• Nội dung phương pháp
Theo nghĩa rộng nhất thì ngoại suy dự báo là nghiên cứu lịch sử phát triển của đối tượng năng lượng và chuyển tính quy luật đã được phát hiện trong quá khứ và hiện tại sang tương lai bằng phương pháp xử lý chuỗi thời gian kinh tế. Thực chất của việc nghiên cứu lịch sử và nghiên cứu quá trình thay đổi và phát triển của đối tượng tiêu thụ điện theo thời gian. Kết quả thu thập thông tin một cách liên tục về sự vận động của đối tượng tiêu thụ điện theo một đặc trưng nào đó hình thành một chuỗi thời gian.
• Ðiều kiện chuỗi thời gian:
Khoảng cách giữa các thời điểm của chuỗi phải bằng nhau, có nghĩa là phải đảm bảo tính liên tục nhằm phục vụ cho việc xử lý. Ðơn vị đo giá trị chuỗi thời gian phải đồng nhất. Theo ý nghĩa toán học thì phương pháp ngoại suy chính là việc phát hiện xu hướng vận động của đối tượng năng lượng, có khả năng tuân theo quy luật hàm số f(t) nào để từ đó tiên liệu giá trị đối tượng năng lượng ở ngoài khoảng giá trị đã biết (y1, yn) định dạng:
Trong đó: - thành phần phụ tải có xét đến nhiễu của các thông tin.
• Ðiều kiện của phương pháp:
- Ðối tượng năng lượng phát triển tương đối ổn định theo thời gian.
- Những nhân tố ảnh hưởng chung nhất cho sự phát triển đối tượng năng lượng vẫn được duy trì trong khoảng thời gian nào đấy trong tương lai.
- Sẽ không có tác động mạnh từ bên ngoài dẫn tới những đột biến trong quá trình phát triển đối tượng năng lượng. Quá trình dự báo theo phương pháp ngoại suy được thể hiện qua sơ đồ sau:
• Ðánh giá
Phương pháp ngoại suy thường có sai số dự báo khá lớn.Nguyên nhân chính dẫn đến sai số dự báo là do sự biến động của một số nhân tố liên qua đến quá trình tiêu thụ điện. Giá điện là một biến quan trọng tác động đến nhu cầu phụ tải. Cuộc khủng hoảng năng lượng đầu tiên năm 1973 đã làm giá điện tăng 4,1% hằng năm cho giai đoạn dự báo 1974-1983. Giá điện tăng tạo ra các thay đổi về mô hình nhu cầu phụ tải cho giai đoạn dự báo. Có giả thiết cho rằng sự thay đổi cấu trúc trong mô hình cũng có thể là nguyên nhân khác gây ra sai số dự báo.
Ở Việt Nam, từ trước đến nay phương pháp ngoại suy được áp dụng không nhiều do thiếu lượng thông tin cần thiết về tiêu thụ điện trong quá khứ. Tuy nhiên, trong những năm gần đây với việc áp dụng các phần mềm dự báo như SIMPLE-E, phương pháp ngoại suy đã bắt đầu được sử dụng để tính toán dự báo cho Tổng sơ đồ VI. Ðể có thể áp dụng thuận tiện phương pháp ngoại suy, cần ý thức được tầm quan trọng của thông tin để thu thập và lưu giữ, đồng thời cần trang bị các cơ cấu đo cần thiết.
b/ Phương pháp hồi quy tương quan
• Phương pháp luận:
Phương pháp này nghiên cứu mối tương quan giữa các thành phần kinh tế, xã hội... nhằm phát hiện những quan hệ về mặt định lượng của các tham số dựa vào thống kê toán học. Các mối tương quan đó giúp chúng ta xác dịnh được lượng điện năng tiêu thụ. Có hai loại phương trình hồi quy được ứng dụng nhiều trong hệ thống điện: phương trình tuyến tính và phương trình luỹ thừa.
• Phương trình dạng tuyến tính:
Ðây là dạng phương trình thông dụng nhất, nó cho phép phân tích đánh giá sự ảnh hưởng của các nhân tố đối với tham số cơ bản cần xét. Dạng của phương trình này biểu diễn như sau:
(1)
Trong đó:
n: số quan trắc; a0, ai: các hệ số hồi quy; Xi: các nhân tố ảnh hưởng, hay các biến ngẫu nhiên; Y: tham số cơ bản, có thể coi là hàm của các biến ngẫu nhiên.
Phương trình dạng luỹ thừa:
(2)
Dạng phương trình (2) cũng có thể đưa về dạng phương trình (1) bằng cách lấy logarit 2 vế. Việc lựa chọn hàm hồi quy được tiến hành trên cơ sở so sánh các hệ số tương quan, hệ số tương quan của dạng phương trình nào lớn thì chọn dạng phương trình đó.
Khi các biến ngẫu nhiên ảnh hưởng đến quá trình tiêu thụ điện Y tăng lên sẽ làm tăng số ẩn Xi và tăng kích thước bài toán nhưng thuật toán để tìm nghiệm là như nhau. Ngày nay với sự trợ giúp của máy tính thì các phép toán đó sẽ trở nên đơn giản, vấn đề đặt ra là chúng ta phải có một bộ dữ liệu quá khứ đủ mức tin cậy để xây dựng hàm hồi quy, dựa trên cơ sở xác định phụ tải bằng các phương pháp: dùng phiếu điều tra, phương pháp trực tiếp... Kết quả của phương pháp nêu trên xác định được các hệ số hồi quy ai. Việc xác định mức tiêu thụ điện được xác định dựa trên cơ sở của ai và các yếu tố ảnh hưởng khác.
c/ Phương pháp hệ số đàn hồi thu nhập
• Nội dung phương pháp
Nhu cầu điện năng được dự báo theo như phương pháp “mô phỏng kịch bản” hiện đang được áp dụng rộng rãi trong khu vực và trên thế giới. Phương pháp luận dự báo là: trên cơ sở phát triển kinh tế – xã hội trung – dài hạn, nhu cầu điện năng cũng như nhu cầu tiêu thụ các dạng năng lượng khác mô phỏng theo quan hệ đàn hồi với tốc độ tăng trưởng kinh tế. Phương pháp này thích hợp với các dự báo trung và dài hạn. Ðàn hồi thu nhập được xác định như sau:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Nội Dung
KHOA CNTT. 1
I/ Tìm hiểu và phân tích mô hình bài toán dự báo phụ tải:2
1/ Dự báo phụ tải là gì?. 2
2/ Sự cần thiết của bài toán dự báo phụ tải:2
3/ Các phương pháp dự báo phụ tải cơ bản:2
a/ Phương pháp ngoại suy. 2
b/ Phương pháp hồi quy tương quan. 3
c/ Phương pháp hệ số đàn hồi thu nhập. 4
d/ Phương pháp chuyên gia. 6
e/ Phương pháp mạng neural nhân tạo. 6
4/ Phân loại các bài toán dự báo phụ tải:7
II/ Tìm hiểu mạng nơron:7
1/ Mạng nơ ron sinh học:7
2/ Đặc điểm của mạng Nơron nhân tạo. 8
2/ Nơron nhiều tín hiệu vào.12
3/ Các kiểu kiến trúc mạng. 13
a/ Mạng 1 tầng Nơron.13
b/ Mạng nhiều tầng Nơron. 14
c/ Mạng hồi quy.16
III/ Phân tích bài toán dự báo phụ tải17
1/ Phát hiện thực thể bài toán:17
2/ Đặc tả bảng dữ liệu:18
IV/ Thiết kế giao diện chương trình. 19
1/ Form giao diện chính. 19
2/ Form dữ liệu. 19
3/ Form dự báo phụ tải20
V/ Tổng kết20
MỤC LỤC21
Nội Dung
KHOA CNTT 1
I/ Tìm hiểu và phân tích mô hình bài toán dự báo phụ tải: 2
1/ Dự báo phụ tải là gì? 2
2/ Sự cần thiết của bài toán dự báo phụ tải: 2
3/ Các phương pháp dự báo phụ tải cơ bản: 2
a/ Phương pháp ngoại suy 2
b/ Phương pháp hồi quy tương quan 3
c/ Phương pháp hệ số đàn hồi thu nhập 4
d/ Phương pháp chuyên gia 6
e/ Phương pháp mạng neural nhân tạo 6
4/ Phân loại các bài toán dự báo phụ tải: 7
II/ Tìm hiểu mạng nơron: 7
1/ Mạng nơ ron sinh học: 7
2/ Đặc điểm của mạng Nơron nhân tạo 8
2/ Nơron nhiều tín hiệu vào. 12
3/ Các kiểu kiến trúc mạng 13
a/ Mạng 1 tầng Nơron. 13
b/ Mạng nhiều tầng Nơron 14
c/ Mạng hồi quy. 16
III/ Phân tích bài toán dự báo phụ tải 17
1/ Phát hiện thực thể bài toán: 17
2/ Đặc tả bảng dữ liệu: 18
IV/ Thiết kế giao diện chương trình 19
1/ Form giao diện chính 19
2/ Form dữ liệu 19
3/ Form dự báo phụ tải 20
V/ Tổng kết 20
MỤC LỤC 21
I/ Tìm hiểu và phân tích mô hình bài toán dự báo phụ tải:
1/ Dự báo phụ tải là gì?
Dự báo phụ tải là dựa vào số liệu phụ tải trong quá khứ để đoán trước đồ thị phụ tải trong tương lai.
2/ Sự cần thiết của bài toán dự báo phụ tải:
Dự báo phụ tải là một nhiệm vụ cần thiết trong kế hoạch và điểu khiển hệ thống điện. Các thông số dự báo thường được sử dụng để xây dựng các chế độ vận hành cho các thiết bị điện, chúng cũng được sử dụng cho việc tính toán phân bố vận hành các nguồn năng lượng, phân bố công suất giữa các nhà máy thủy điện, nhiệt điện và phân tích các hoạt động của hệ thống. Hầu hết các bài toán dự báo phụ tải đều dựa trên cơ sở các mô hình toán học hay các mô hình thực nghiệm nhằm tìm ra các quy luật biến đổi của phụ tải điện trong chu kỳ xét. Kinh nghiệm thực tế cho thấy không có phương pháp dự báo chung cho mọi quá trình. Mỗi quá trình, mỗi ngành sản xuất có những đặc điểm riêng biệt, đồng thời ở mỗi lĩnh vực lại có những nét chung mà có thể sử dụng làm cơ sở cho việc thiết lập các mô hình dự báo. Việc phân tích, đánh giá các phương pháp dự báo nhu cầu phụ tải nhằm tìm ra những nét chung, nét riêng để có thể áp dụng cho những điều kiện cụ thể là vấn đề hết sức cấp thiết đối với sự phát triển mạng điện nước ta, đặc biệt trong bối cảnh các ngành kinh tế ở Việt Nam đang có những biến chuyển lớn.
3/ Các phương pháp dự báo phụ tải cơ bản:
a/ Phương pháp ngoại suy
• Nội dung phương pháp
Theo nghĩa rộng nhất thì ngoại suy dự báo là nghiên cứu lịch sử phát triển của đối tượng năng lượng và chuyển tính quy luật đã được phát hiện trong quá khứ và hiện tại sang tương lai bằng phương pháp xử lý chuỗi thời gian kinh tế. Thực chất của việc nghiên cứu lịch sử và nghiên cứu quá trình thay đổi và phát triển của đối tượng tiêu thụ điện theo thời gian. Kết quả thu thập thông tin một cách liên tục về sự vận động của đối tượng tiêu thụ điện theo một đặc trưng nào đó hình thành một chuỗi thời gian.
• Ðiều kiện chuỗi thời gian:
Khoảng cách giữa các thời điểm của chuỗi phải bằng nhau, có nghĩa là phải đảm bảo tính liên tục nhằm phục vụ cho việc xử lý. Ðơn vị đo giá trị chuỗi thời gian phải đồng nhất. Theo ý nghĩa toán học thì phương pháp ngoại suy chính là việc phát hiện xu hướng vận động của đối tượng năng lượng, có khả năng tuân theo quy luật hàm số f(t) nào để từ đó tiên liệu giá trị đối tượng năng lượng ở ngoài khoảng giá trị đã biết (y1, yn) định dạng:
Trong đó: - thành phần phụ tải có xét đến nhiễu của các thông tin.
• Ðiều kiện của phương pháp:
- Ðối tượng năng lượng phát triển tương đối ổn định theo thời gian.
- Những nhân tố ảnh hưởng chung nhất cho sự phát triển đối tượng năng lượng vẫn được duy trì trong khoảng thời gian nào đấy trong tương lai.
- Sẽ không có tác động mạnh từ bên ngoài dẫn tới những đột biến trong quá trình phát triển đối tượng năng lượng. Quá trình dự báo theo phương pháp ngoại suy được thể hiện qua sơ đồ sau:
• Ðánh giá
Phương pháp ngoại suy thường có sai số dự báo khá lớn.Nguyên nhân chính dẫn đến sai số dự báo là do sự biến động của một số nhân tố liên qua đến quá trình tiêu thụ điện. Giá điện là một biến quan trọng tác động đến nhu cầu phụ tải. Cuộc khủng hoảng năng lượng đầu tiên năm 1973 đã làm giá điện tăng 4,1% hằng năm cho giai đoạn dự báo 1974-1983. Giá điện tăng tạo ra các thay đổi về mô hình nhu cầu phụ tải cho giai đoạn dự báo. Có giả thiết cho rằng sự thay đổi cấu trúc trong mô hình cũng có thể là nguyên nhân khác gây ra sai số dự báo.
Ở Việt Nam, từ trước đến nay phương pháp ngoại suy được áp dụng không nhiều do thiếu lượng thông tin cần thiết về tiêu thụ điện trong quá khứ. Tuy nhiên, trong những năm gần đây với việc áp dụng các phần mềm dự báo như SIMPLE-E, phương pháp ngoại suy đã bắt đầu được sử dụng để tính toán dự báo cho Tổng sơ đồ VI. Ðể có thể áp dụng thuận tiện phương pháp ngoại suy, cần ý thức được tầm quan trọng của thông tin để thu thập và lưu giữ, đồng thời cần trang bị các cơ cấu đo cần thiết.
b/ Phương pháp hồi quy tương quan
• Phương pháp luận:
Phương pháp này nghiên cứu mối tương quan giữa các thành phần kinh tế, xã hội... nhằm phát hiện những quan hệ về mặt định lượng của các tham số dựa vào thống kê toán học. Các mối tương quan đó giúp chúng ta xác dịnh được lượng điện năng tiêu thụ. Có hai loại phương trình hồi quy được ứng dụng nhiều trong hệ thống điện: phương trình tuyến tính và phương trình luỹ thừa.
• Phương trình dạng tuyến tính:
Ðây là dạng phương trình thông dụng nhất, nó cho phép phân tích đánh giá sự ảnh hưởng của các nhân tố đối với tham số cơ bản cần xét. Dạng của phương trình này biểu diễn như sau:
(1)
Trong đó:
n: số quan trắc; a0, ai: các hệ số hồi quy; Xi: các nhân tố ảnh hưởng, hay các biến ngẫu nhiên; Y: tham số cơ bản, có thể coi là hàm của các biến ngẫu nhiên.
Phương trình dạng luỹ thừa:
(2)
Dạng phương trình (2) cũng có thể đưa về dạng phương trình (1) bằng cách lấy logarit 2 vế. Việc lựa chọn hàm hồi quy được tiến hành trên cơ sở so sánh các hệ số tương quan, hệ số tương quan của dạng phương trình nào lớn thì chọn dạng phương trình đó.
Khi các biến ngẫu nhiên ảnh hưởng đến quá trình tiêu thụ điện Y tăng lên sẽ làm tăng số ẩn Xi và tăng kích thước bài toán nhưng thuật toán để tìm nghiệm là như nhau. Ngày nay với sự trợ giúp của máy tính thì các phép toán đó sẽ trở nên đơn giản, vấn đề đặt ra là chúng ta phải có một bộ dữ liệu quá khứ đủ mức tin cậy để xây dựng hàm hồi quy, dựa trên cơ sở xác định phụ tải bằng các phương pháp: dùng phiếu điều tra, phương pháp trực tiếp... Kết quả của phương pháp nêu trên xác định được các hệ số hồi quy ai. Việc xác định mức tiêu thụ điện được xác định dựa trên cơ sở của ai và các yếu tố ảnh hưởng khác.
c/ Phương pháp hệ số đàn hồi thu nhập
• Nội dung phương pháp
Nhu cầu điện năng được dự báo theo như phương pháp “mô phỏng kịch bản” hiện đang được áp dụng rộng rãi trong khu vực và trên thế giới. Phương pháp luận dự báo là: trên cơ sở phát triển kinh tế – xã hội trung – dài hạn, nhu cầu điện năng cũng như nhu cầu tiêu thụ các dạng năng lượng khác mô phỏng theo quan hệ đàn hồi với tốc độ tăng trưởng kinh tế. Phương pháp này thích hợp với các dự báo trung và dài hạn. Ðàn hồi thu nhập được xác định như sau:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links