مهدی خانجانیان پاک - دانشکده فنی و مهندسی
کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق قدرت
موضوع پايان نامه :
تخمین الاستیسیتهی قیمت برق با استفاده از شبکه عصبی
ارائه دهنده:
مهدی خانجانیان پاک
استادراهنما:
دکتر علیرضا حاتمی- دکتر علی دیهیمی
اساتید داور:
دکتر محمدحسن مرادی – دکتر عباس رمضانی
زمان : ۱3/۱1/۹۴ ساعت 10 صبح
مکان: سالن آمفی تئاتر
چكيده:
صنعت برق سالها به عنوان یک خدمت عمومی تلقی میشد بنابراین انحصاری و غیررقابتی بود، اما امروزه دیگر چنین نیست. درقرن بيستم مصرفكنندگان براي خريد انرژي الكتريكي، درانتخاب فروشنده اختياري نداشتند و بايد برق را از بنگاهي انحصاري كه ناحيهی مصرف آنها را تغذيه ميكرد ميخريدند. در دههی 80 ميلادی برخي اقتصاددانان تأكيد كردند كه اين مدل به پايان عمر خويش رسيده است. آنها انحصار را عامل بازدارنده و باعث كاهش انگيزهی بهرهبرداري بهينه و موجب سرمايهگذاري غيرضروري عنوان كردند از سوي ديگر، به سبب وابستگي نزديك بنگاههاي عمومي به بدنهی دولت، سياست در اقتصاد تأثيرگذار بود. اين اقتصاددانان پيشنهاد دادند اگر توليد برق به جاي اتكا بر مقررات انحصاري يا سياستهاي دولتي، بر نظام بازاری مبتني گردد، مصرف انرژی بهینه شده و باعث منفعت اقتصادي همگان خواهد شد. اين پيشنهاد در بستر مقررات زدايي عمومي در اقتصاد غرب، در اواخر دههی 70 مطرح شد و بازار برق به عنوان مکانی برای خرید و فروش انرژی بین مصرفکنندگان مستقل و تولیدکنندگان انرژی توسعه پیدا کرد و صنایع برق جهان را در دو دههی گذشته با دگرگونیهای ساختاری بنیادینی همراه کرد. از جملهی این دگرگونیها به آشکارسازی قیمتها، با هدف واقعی شدن نرخ برق و اصلاح الگوی مصرف میتوان اشاره کرد.
بازاری شدن برق به عنوان یک کالا، سبب بهکارگیری روشهای مختلف قیمتگذاری شده است تا به بهترین شکل ممکن، الگوی مصرف انرژی، بهینه و کنترل شود. قیمت برق درساعات مختلف روز متغیر است این موضوع به دلیل تغییر بار مورد نیاز سیستم در دورهها و ساعات مختلف و همچنین تغییر در ظرفیت موجود تولید و خطوط انتقال میباشد. به طور مثال درساعات پرباری برای تامین توان میبایست از واحدهای گرانتر نیز استفاده نمود که این مهم سبب افزایش قیمت بازار خواهد شد و انتظار میرود که مصرف برق با افزایش قیمت آن، کاهش پیدا کند اما مصرفکنندگان همواره به تغییرات قیمت برق عکسالعمل یکسانی نشان نمیدهند. به عبارت دیگر برخی بارها به قیمت برق حساس بوده و با تغییر آن، بهسرعت واکنش نشان میدهند. در مقابل، برخی بارها نسبت به تغییرات قیمت برق، حساسیت کمتری دارند. بنابراین با تعریف کمیتی به نام الاستیسیتهی مصرف برق به قیمت آن یا به اختصار، الاستیسیته (حساسیت یا کشش)، پتانسیل تغییرات بار مصرفی در مقابل تغییرات قیمت آن بررسی میشود. درتخمین و بررسی الاستیسیته، اقتصاددانان این کمیت را به صورت درصد تغيير در مقدار تقاضا، تقسيم بر درصد تغيير در قيمت آن، تعريف و مورد استفاده قرار ميدهند. در واقع الاستیسیته بیانگر آن است که به ازای یک درصد تغییر در قیمت کالا، چند درصد تغییر در مصرف یا تقاضای کالا صورت میگیرد و حساسیت تقاضای کالا به قیمت آنرا نشان میدهد. در این پایاننامه با استفاده از شبکههای عصبی، الاستیسیته تخمین و بررسی شده است. از آنجایی که دادههای مصرف برق و قیمت آن، به صورت ساعتی استفاده شده، بنابراین الاستیسیته نیز به صورت ساعتی برای 24 ساعت شبانهروز و به صورت ثابت و دینامیکی (وابسته به نقطهی کار) تخمین زده شده است. همچنین به منظور بررسی الاستیسیتهی متقابل، دادهها در سه بازهی پرباری، میانباری و کمباری تقسیمبندی و نتایج آن تحلیل شده است. شبکههای عصبی استفاده شده دراین پایاننامه، MLP و موجک (Wave-Net) میباشند. درتخمین الاستیسیتهی ثابت، توابع فعالساز خطی و درتخمین الاستیسیتهی دینامیکی، توابع فعالساز لوگسیگ و موجک، بهکار گرفته شدهاند. استفاده از تبدیل موجک در تفکیک تابع مصرف به چند زیر تابع مستقل، از جمله کارهای جدید انجام شده میباشد. نتایج حاصل از این پایاننامه، کمک شایانی به برنامهریزان بازار برق میکند تا در تصمیمات خود جهت تنظیم قیمت برق، از میزان انعطافپذیری و پاسخگویی بارها به سیگنالهای قیمتی، اطلاع داشته باشند.
واژههای کلیدی: بازار برق، الاستیسیته، شبکهی عصبی MLP، شبکهی عصبی Wave-Net
Abstract:
The electricity industry had been considered as a public service for many ages, so it was exclusive and uncompetitive. Today, it is not like that anymore. In the twentieth century, there was no election for buying electrical energy, and consumers had to purchase electricity from the restricted institutes which biased the vicinity. In eighties decay, some economists emphasized on the end of this model. The “exclusivity” was related by them as the arrested factor for decreasing motivation in optimized exploitation. Furthermore, economics was affected by politics because of government’s body. They suggested to produce electricity based on marketing system instead of restrictive or governmental systems. These economists believed that energy using would be optimized and every one would benefit economically as a result. This proposal was stated in the late of seventieth decay in the west, and electricity market expanded as a position for buying and selling energy between individual consumers and energy producers. So, the universe electrical industries modified fundamentally in the two recent decays. Actual cost of electricity, detecting prices and reforming of consumption schema are some of advantages. The rate of electricity varies during a day by reason of changes of system demanding load at different periods and hours. And it also changes in capacity of production and transportation. For instance, at peak hours, since the cost of bazaar will increase, it is necessary to use more expensive units. Although we expect less electricity consumption because of rising the rates, consumers do not always respond to the difference of prices analogously. In other words, some loads are more sensitive to the electricity cost variation than the others, hence, they react in haste. Therefore by defining a quantity as “the elasticity of electricity per the rate”, or briefly “the elasticity”, the potential of spent load changes is surveyed in comparison with the price variation. Economics apply this quantity as “the alteration percentage of request per variation in price”. Indeed, elasticity illustrates how the consumption of a good -or the request- varies after one percent alteration in cost. It also shows the request sensitivity in contrast to the price. In this thesis, the elasticity was estimated by means of Neural-Network . Since the elasticity consumption data and their price were hourly, elasticity was calculated consistently and dynamically for each hour of a day. Moreover, in order to considering cross elasticity, data were analyzed in three different ranges: peak, off-peak and shoulder. MLP and Wave-Net were used as the Neural-Network in this thesis. Activation-Linear-Functions and Activation-Logsic-Wavelet-Functions, were operated for calculating constant elasticity and estimating dynamic elasticity in order. One of the recent works in this project is using of Wavelet-Transform to divide the demand function to Multi-Independent-Functions. The result of this thesis helps to power market controller energy to make the best decision according to flexibility of loads and their demand response to price signals.
Key Words: Power Markets, Elasticity, MLP Neural-Network, Wave-Net.
رزومه
1- مشخصات فردي : Personal Details |
||
|
تاریخ تولد : 10/۰۹/۱۳۶7 |
نام : مهدی نام خانوادگی: خانجانیان پاک |
|
محل تولد: همدان |
نام پدر : صیف الله |
تلفن تماس: ۰۹183122565 |
نشانی محل سکونت: همدان- خیابان شریعتی- کوچه فقیر زاده |
|
پست الکترونیکی: m.pak1367@yahoo.com |
تلفن تماس ضروری: ۰8132521317 |
2- سوابق تحصيلي : |
||||||||
پایان نامه |
معدل
|
شهر محل تحصیل |
نام واحد آموزشی |
مدت تحصیل |
گرایش |
رشته تحصیلی |
مقطع تحصیلی |
|
تا |
از |
|||||||
بررسی حوادث غیر مترقبه در سیستمهای قدرت |
40/15 |
همدان |
دانشگاه بوعلی سینا |
۱۳۹۲ |
۱۳۸۸ |
قدرت |
مهندسی برق |
لیسانس |
تخمین الاستیسیتهی قیمت برق با استفاده از شبکه عصبی |
23/16 |
همدان |
دانشگاه بوعلی سینا |
۱۳۹۴ |
۱۳۹۲ |
قدرت |
مهندسی برق |
فوق لیسانس |
۷- مهارت های عملی: آشنایی کامل به مباحث درایو موتور های الکتریکی و مدارهای کنترلی آنها راهاندازی موتورهای سه فاز وتابلوهای برق
|
۸- مهارت های نرم افزاری: تسلط کامل به PLC (دارای مدرک رسمی جهاد دانشگاهی) و انجام پروژه های اتوماسیون صنعتی تسلط کامل به میکروکنترلر های ARM و برنامه نویسی و طراحی برد های الکترونیکی تسلط به نرم افزار های طراحی رادارهای آرایهی فازی و بهینهسازی خطای رهگیری موشک
تسلط به نرم افزار های شبیه سازی سیستم قدرت همچون: PSIM,PSCAD,SIMULINK,… تسلط به زبان های برنامه نویسی همچون: C++,MATLAB,… تسلط به نرم افزار های شبیه سازی مدارات الکترونیکی همچون: Proteuse,Pspice,MultiSim,…
|