ĐỀ CƯƠNG dự báo PHỤ tải điện NĂNG tại TP hồ CHÍ MINH

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA _ KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ ĐỀ CƯƠNG : DỰ BÁO PHỤ TẢI ĐIỆN NĂNG TẠI TP HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành : Hệ Thống Điện Giáo viên hướng dẫn : TS.Nguyễn Nhật Nam Sinh viên: Bùi Đình Duy Mã số sinh viên : 1610436 TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2021 Chương : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Khái niệm Dự báo hình thành từ đầu năm 60 kỉ 20 Khoa học dự báo với tư cách ngành khoa học độc lập có hệ thống lý luận, phương pháp hệ riêng nhằm nâng cao tính hiệu dự báo Người ta thường nhấn mạnh phương pháp tiếp cận hiệu với dự báo phần quang trọng hoạch định nhà quản trị lên kế hoạch, họ xác định tương lai cho hoạt động mà họ thực Bước kế hoạch định dự báo ước lượng nhu cầu tương lai cho sản phẩm dịch vụ nguồn lực cần thiết để sản xuất sản phẩm dịch vụ Như vậy, dự báo khoa học nghệ thuật tiên đoán việc xảy tương lai, sở phân tích khoa học liệu thu thập Khi tiến hành dự báo ta vào việc thu thập xử lỹ số liệu khứ để xác định xu hướng vận động tượng tương lai nhờ vào mơ hình tốn học Ngày nay, dự báo nhu cầu thiếu hoạt động kinh tế- xã hội, khoaa học- kĩ thuật, tất ngành khoa học quân tâm nghiên cứu 1.2 Ý nghĩa vai trị phân tích dự báo ngành điện 1.2.1 Ý nghĩa Dùng để dự báo mức độ tương lai tượng, qua giúp kĩ sư chủ động việc đề kế hoạch định cần thiết để phục vụ nhu cầu phụ tải điện quy mô phân phối Và chuẩn bị đầy đủ điều kiện sở lượng dự trữ trường hợp ứng phó phù hợp với điều kiện năm, tháng, ngày, mùa…và điều kiện phù hợp với phụ tải cần thiết Trong cơng tác dự báo thức xác cịn tạo điều kiện nâng cao tránh thừa lượng, làm tồn hao đường dây gây áp lực lên đường dây khơng phải cao điểm gây lãng phí lượng Nhờ có dự báo thường xuyên kịp thời, lượng điện đạt hiểu suất cao 1.2.2 Vai trò Là cơng cụ khơng thể thiếu để dự báo xác 1.3 Mục tiêu đề tài Nghiên cứu phương pháp dự báo nhu cầu phụ tải điện, tìm hiểu dự báo nhu cầu phụ tải điện thành phố theo năm từ năm 2008-2016 ứng dụng tính toán dự báo kiểm tra năm 2017,2018,2019 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Nội dung cần tính tốn dự báo phụ tải thành phố Hồ Chí Minh 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu đề tài Nghiên cứu phương pháp dự báo nhu cầu phụ tải điện Tìm hiểu dự báo nhu cầu điện theo năm, tháng Ứng dụng tính tốn dự báo nhu cầu phụ tải thành phố Hồ Chí Minh 1.4 Nội dung đồ án Chương : Giới thiệu nội dung Chương : Dự báo điện theo năm đồ thị tuyến tính Chương 3: Dự báo điện phương pháp san mũ Holt-Winters Chương : Bài toán dự báo phụ tải tháng năm Chương : DỰ BÁO ĐIỆN NĂNG BẰNG ĐỒ THỊ TUYẾN TÍNH 2.1 Giới thiệu Mơ hình số liệu dự báo điện xây dựng từ năm 2008-2019 tiến hành theo phương pháp : - Dự báo điện năm từ số liệu điện năm sau Trong điện từ năm 2008-2016 sử dụng để xây dựng mơ hình Dữ liệu điện năm 2017-2019 sử dụng để kiểm tra mơ hình dự báo 2.2 Mơ hình dự báo điện năm từ điện năm trước 2.2.1 Thiết lập số liệu xây dựng mơ hình năm Thiết lập số liệu xây dựng mơ hình năm Bảng Dữ liệu điện năm từ tháng năm Năm 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2.2.2 Xây dựng mơ hình dự báo phụ tải theo năm 2.2.2.1 Cơ sở lý thuyết mơ hình chuỗi thời gian Các dạng phương trình tốn học : - Hàm dự báo tuyến tính bậc : y= a+bx - Hàm dự báo bậc 2: y=a+Bx+cx2 - Mơ hình hàm mũ: y(t) = abt (2-3) Trong : y(t) điện tiêu thụ năm (GWh) t thời gian (năm) a,b,c: hệ số xác định theo phương trình bình phương cực tiểu Nội dung phương pháp tìm quy luật phát triển điện theo thời gian dựa vào số liệu thống kê thời gian khứ tương đối ổn định, kéo dài quy luật để dự báo cho tương lai Biểu thức toán học để xác định hệ số mơ hình dự báo Giả thiết cho hàm số liên tục y=ρ(x,a,b,c…) Xác định hệ số a,bc… hệ số cần xác định theo phương pháp bình phương cực tiểu cho thỏa mãn điều kiện : n ∑ ¿¿ ρ(x,a,b,c…)]^2 = > (2-5) t =1 Muốn lấy đạo hàm phương trình theo a,b,c cho triệt tiêu, hệ phương trình : n ∑ ¿¿ ρ(x,a,b,c…)] t =1 n ∑ ¿¿ ρ(x,a,b,c…)] t =1 n ∑ ¿¿ ρ(x,a,b,c…)] t =1 Giải hệ phương trình xác định hệ số a,b,c… Sai số mơ hình đánh giá theo sai số trung bình phần trăm trị tuyệt đối MAPE định nghĩa theo công thức sau : MAPE(%) = Trong Y t giá trị thực qua năm y t giá trị điện theo mơ hình n số giá trị điện xây dựng mơ hình F= ∑ ¿¿ => Hàm dự báo tuyến tính bậc y(t) a,b hệ số cần xác tiểu với số liệu đầu bảng, tính tố sau: n i=2 Hoặc hệ có : n ∂F ∑ ( =2 ∂b ¿¿ i=2 F ∂ = 2∑n ¿¿(yt-(b yt −1+a)¿) ∂ a i=2 Hay: b∑ yt −1 n i=2 b∑ yt −1 + a*n∑ 1=∑ yt - n i=2 Giải hệ phương trình tìm a,b hệ số cần tìm hàm dự báo tuyến tính bậc y Hàm dự báo bậc 2: y = a+bx+cx2 Xác định hệ số a,b,c … theo phương pháp bình phương cực tiểu cho thỏa điều kiện : n ∑ ¿¿ ρ(x,a,b,c…)]^2 = > t=1 Ta có hệ phương trình : n ∑ ¿¿]xi2=0 i=1 n ∑ ¿¿]xi i=1 n ∑ ¿¿] =0 i=1 n ∑ c¿ xi4 +b* xi3 +b* xi2 +b* i=1 n ∑ c¿ i=1 n ∑ c¿ i=1 Tính giá trị giải hệ phương trình tìm giá trị a,b,c Mơ hình hàm mũ y(t)= abt (2-14) Với hệ số a,b cần xác định theo phương pháp bình phương cực tiểu Logic vế Log(y) = log(a)+ log( bt) = log(a)+ t*log(b) Đặt A= log(b) B= log(a)  y(t) =At+B ( phương trình tuyến tính ) Áp dụng bình phương tối thiểu : n F=∑ ¿¿¿ => i=1 Hệ phương trình : ∂F = 2∑ {¿¿(Ati+B)]t i}=0 ∂A i=1 F ∂ = 2∑ {¿¿-(At ∂ Bi=19 +B)]}=0 i Suy hệ phương trình : n ∑ A i=1 n ∑ A i=1 Giải phương trình ta : A => a = colog A B=> b = colog B Với hàm dự báo tìm y(t) = abt Dự báo điện phương pháp san mũ Holt-Winters Mơ hình thường áp dụng biến động cảu tượng thời gian có xu tuyến tính khơng có biến động thời vụ - Giả sử có dãy số thời gian y1,y2,y3,…yn với biến động có xu Bước : chọn hệ số α,β (0< α, β