تحلیل و پیش بینی رفتار مصرف برق مشترکین با استفاده از تکنیک های داده کاوی (مطالعه موردی: شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان غربی)
در عصر حاضر به جرات میتوان گفت بشر برای انجام فعالیتهای روزمره و افزایش رفاه زندگی خود، بیش از هر انرژی دیگر از انرژی الکتریکی بهره میبرد. با توجه به مشکل ذخیرهسازی انرژی الکتریکی، پیشبینی میزان بار مورد نیاز به منظور داشتن یک شبکه توزیع برق مطمئن و پایدار حیاتی است. مشترکین برق یکی از اصلیترین ارکان زنجیره عرضه برق میباشند. هدف این تحقیق پیشبینی برق مصرفی مشترکین و تحلیل رفتار مصرفی آنها تحت تاثیر عوامل آبوهوایی و متغیرهای زمانی میباشد. در صورت داشتن یک پیشبینی مناسب و دقیق میتوان از هدررفت منابع مالی ناشی از افزایش هزینههای عملیاتی جلوگیری نمود. از سوی دیگر، با توجه به حجم انبوه دادههای مصرف مشترکین و عوامل موثر، تنها میتوان با استفاده از ابزارهای نوین فنآوری اطلاعات همچون دادهکاوی به تجزیهوتحلیل دادهها پرداخت. ابزار دادهکاوی به استخراج الگوها و دانش پنهان از دادهها جهت یک پیشبینی درست میپردازد.
در این تحقیق، به بررسی و پیشبینی میزان مصرف برق مشترکین شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان غربی میپردازیم. برای این منظور و با در اختیار داشتن دادههای مصرفی 5595 مشترک طی 12 دوره دوماهه، الگوریتمهای پیشبینی کننده همچون CHAID، C&R،Regression ،Neural Networks را بر روی دادههای موجود اجرا نموده و نتایج حاصل از اجرای هر الگوریتم بر اساس معیارهای ارزیابی خطای پیشبینی مانند میانگین درصد قدرمطلق خطا مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نیز با خوشهبندی مشترکین با استفاده از الگوریتم Kohonen به بررسی رفتار مصرفی آنها پرداخته شد. در نهایت، به نتیجهگیری و ارائه پیشنهادات پرداختیم.
کلمات کلیدی: پیشبینی، مصرف برق، مشترک، دادهکاوی، دسته بندی، رگرسیون، خوشه بندی
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه و طرح مسئله
1-1- مقدمه 1
1-2- بیان مسئله تحقیق 2
1-3- ضرورت و اهداف تحقیق 3
1-4- جنبه جدید بودن و نوآوری تحقیق 6
1-5- ساختار پایاننامه 7
فصل دوم: مبانی نظری تحقیق
2-1- مقدمه 9
2-2- انرژی الکتریکی و اهمیت آن 9
2-3- ویژگیهای انرژی الکتریکی 11
2-4- تاریخچه صنعت برق در جهان و ایران 14
2-5- زنجیرهی عرضهی برق 15
2-5-1 تولید 16
عنوان صفحه
2-5-2- انتقال 16
2-5-3- توزیع 16
2-5-3-1- مصرف برق در ایران و جهان 17
2-5-3-2- مشترک 18
2-5-3-2-1- مشترکین بخش خانگی 18
2-5-3-2-2- مشترکین بخش تجاری 19
2-5-3-2-3- مشترکین بخش صنعت 19
2-5-3-2-4- مشترکین بخش عمومی 19
2-5-3-2-5- مشترکین بخش حملونقل 20
2-5-3-2-6- مشترکین بخش کشاورزی 20
2-6 مطالعه و پیشبینی بار 22
2-6-1- الگوی مصرف 23
2-6-2- پیشبینی مصرف 23
2-6-3- عوامل موثر بر مصرف برق 24
2-6-3-1- شرایط آبوهوایی 25
2-6-3-2- متغیرهای زمانی 26
2-6-3-3- ویژگیهای محل اقامت مشترک 27
2-7- دادهکاوی 27
2-7-1- اهداف داده کاوی 29
2-7-2- روشهای داده کاوی 30
2-7-2-1- دستهبندی 30
عنوان صفحه
2-7-2-2- خوشهبندی 31
2-7-2-3- تحلیل وابستگی 31
2-7-3- فرآیند دادهکاوی ( مدل CRISP-DM ) 32
2-8- چکیده فصل 34
فصل سوم: مروری بر ادبیات تحقیق
3-1- پیشینه تحقیق 36
3-2- چکیده فصل 41
فصل چهارم: روش تحقیق
4-1- مقدمه 43
4-2- فرآیند دادهکاوی 44
4-3- استاندارد CRISP-DM 44
4-3-1- مرحله درک تجاری 45
4-3-2- مرحله درک دادهها 46
4-3-3- مرحله پیشپردازش دادهها 50
4-3-4- مرحله ساختن مدل 53
4-3-4-1- الگوریتم C&R 53
4-3-4-2- الگوریتم CHAID 55
4-3-4-3- الگوریتم رگرسیون خطی 56
4-3-4-4- الگوریتم شبکه عصبی 57
4-3-4-5- الگوریتم کوهونن 58
عنوان صفحه
4-3-5- مرحله ارزیابی مدل 59
4-3-6- بکارگیری مدل 61
4-4- چکیده فصل 62
فصل پنجم: نتایج و ارزیابی
5-1- مقدمه 63
5-2- نتایج 64
5-2-1- نتایج حاصل از پیشبینی مصرف برق مشترکین با در نظر گرفتن "تعطیلات" به عنوان عامل موثر 64
5-2-2- نتایج حاصل از پیشبینی مصرف برق مشترکین با در نظر گرفتن "میانگین ارتفاع سقف ابر" به عنوان عامل موثر 66
5-2-3- نتایج حاصل از پیشبینی مصرف برق مشترکین با در نظر گرفتن "کمینه دما و بیشینه دمای موثر" به عنوان عوامل موثر 67
5-2-4- نتایج حاصل از پیشبینی مصرف برق مشترکین با در نظر گرفتن "تعطیلات، میانگین ارتفاع سقف ابر، کمینه دما و بیشینه دمای موثر" به عنوان عوامل موثر 68
5-2-5- مقایسه عملکرد حالتهای مختلف بر اساس معیار ارزیابی میانگین درصد قدرمطلق خطا 71
5-2-6- خوشهبندی رفتار مصرفی مشترکین برق با در نظر گرفتن عوامل موثر 72
5-3- چکیده فصل 76
فصل ششم: نتیجهگیری و پیشنهادات
6-1- مقدمه 77
6-2- یافتههای تحقیق 78
6-3- پیشنهاد برای تحقیقات آتی 81
منابع 82
فهرست جدولها
عنوان و شماره صفحه
جدول 4-1- اطلاعات کارکرد مشترکین 46
جدول 4-2- اطلاعات هواشناسی 48
جدول 5-1- پیشبینی مصرف برق مشترکین با عامل "تعطیلات" 65
جدول 5-2- پیشبینی مصرف برق مشترکین با عامل "میانگین ارتفاع سقف ابر" 66
جدول 5-3- پیشبینی مصرف برق مشترکین با عوامل "کمینه دما و بیشینه دمای موثر" 67
جدول 5-4- پیشبینی مصرف برق مشترکین با عوامل "تعطیلات، میانگین ارتفاع سقف ابر، کمینه دما و بیشینه دمای موثر " 69
جدول 5-5- خوشههای رفتاری مشترکین برق 73
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 2-1- نمودار مصرف برق در جهان در طی سالهای 2000-20009 17
شکل 2-2- نمودار مصرف برق در ایران در طی سالهای 1383-1389 18
شکل 2-3- درصد انرژی برق مصرفی کشور به تفکیک بخشهای مختلف در سال 1389 21
شکل 2-4- درصد مشترکین بخشهای مختلف در سال 1389 21
شکل 2-5- درصد انرژی مصرفی استان آذربایجان غربی به تفکیک بخشهای مختلف در سال 1389 21
شکل 2-6- درصد مشترکین بخشهای مختلف استان آذربایجان غربی در سال 1389 21
شکل 2-7- دادهکاوی به عنوان یک مرحله از فرآیند کشف دانش 29
شکل 2-8- مراحل مدل مرجع فرآیند دادهکاوی 33
شکل 4-1- ساختار شبکه کوهونن 58
شکل 5-1- مقایسه الگوریتمها در پیشبینی مصرف برق مشترکین با عامل "تعطیلات" 65
شکل 5-2- مقایسه الگوریتمها در پیشبینی مصرف برق مشترکین با عامل "میانگین ارتفاع سقف ابر" 67
شکل 5-3- مقایسه الگوریتمها در پیشبینی مصرف برق مشترکین با عوامل "کمینه دما و بیشینه دمای موثر" 68
شکل 5-4- مقایسه الگوریتمها در پیشبینی مصرف برق مشترکین با عوامل "تعطیلات، میانگین ارتفاع سقف ابر، کمینه دما و بیشینه دمای موثر " 69
شکل 5-5- قسمتی از درخت تصمیم ایجاد شده توسط مدل Kohonen-CHAID 70
شکل 5-6- مقادیر میانگین مصرف واقعی و پیشبینی شده توسط مدل Kohonen-CHAID 71
شکل 5-7- عملکرد حالتهای مختلف بر اساس معیار ارزیابی میانگین درصد قدرمطلق خطا 72
کلمات اختصاری
Co2 Carbon dioxide
GDP Gross Domestic Product
NI National Income
IEA International Energy Agency
LTF Long-Term Load Forecasting
MTLF Medium-Term Load Forecasting
STLF Short-Term Load Forecasting
CRISP-DM Cross Industry Standard Process for Data Mining
CI Computational Intelligence
C&R Classification & Regression
CHAID Chi-squared Automatic Interaction Detection
SOM Self-Organizing Map
MSE Mean-Square Error
RMSE Root-Mean-Square Error
MAE Mean Absolute Error
MAPE Mean Absolute Percentage Error
فایل ورد قابل ویرایش
چطور این فایل رو دانلود کنم؟
برای دانلود فایل کافیه روی دکمه "خرید و دانلود" کلیک کنید تا صفحه "پیش فاکتور خرید" برای شما باز شود و مشخصات (نام و نام خانوادگی ، تماس و ایمیل ) رو با دقت ثبت کنید و روی دکمه "پرداخت آنلاین" کلیک کنید بعد از پرداخت هزینه از طریق سیستم بانکی به سایت برگشت داده میشوید و صفحه دانلود برای شما نمایش داده میشود
آیا فایل رو بلافاصله بعد از خرید تحویل می گیرم؟
بله. بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین ، صفحه دانلود فایل برای شما نمایش داده میشود و می توانید فایل خریداری شده را دانلود نمایید
نمی توانم به صورت آنلاین خرید انجام دهم
در صورتی که امکان پرداخت آنلاین برای شما میسر نمی باشد می توانید هزینه فایل را به صورت آفلاین ( کارت به کارت) پرداخت نمایید تا فایل برای شما ارسال شود برای این کار کافیست در پیش فاکتور خرید مراحل خرید آفلاین را دنبال کنید
هزینه رو پرداخت کردم اما نمی توانم فایل را دانلود کنم
در سایت ام پی فایل چند روش پشتیبانی برای راحتی شما در نظر گرفتیم تا با سرعت بیشتری به پیام های شما رسیدگی کنیم. برای دریافت سریع فایل می تونید از گزینه پیگیری پرداخت یا تماس با ما (واقع در منوی بالای سایت) و یا از طریق شماره 09395794439 با ما در ارتباط باشید .
فایل دانلود شده با توضیحات ارائه شده مطابقت ندارد
اگر فایل با توضیحات ارائه شده توسط فروشنده همخوانی ندارد کافیست از طریق قسمت تماس با ما یا شماره 09395794439 با ما در میان بگذارید تا پیگیری های لازم صورت گیرد و فایل اصلی برای شما ارسال شود در صورتی که به هر دلیلی فایل اصلی در دسترس نباشد هزینه پرداختی شما برگشت داده میشود
برای به مشکل نخوردن در زمان خرید چه اقدامی انجام دهم ؟
برای اینکه در زمان پرداخت آنلاین به مشکل برخورد نکنید باید V P N خاموش باشد و از مرورگرهای موزیلا فایرفاکس و کروم استفاده کنید. و ضمنا در صفحه "پیش فاکتور خرید" مشخصات خود را به شکل صحیح وارد کنید تا در پیگیری های بعدی با مشکل مواجه نشوید