Dự báo phụ tải tỉnh tiền giang

Dự báo phụ tải tỉnh tiền giang Dự báo phụ tải tỉnh tiền giang Dự báo phụ tải tỉnh tiền giang Dự báo phụ tải tỉnh tiền giang Dự báo phụ tải tỉnh tiền giang Dự báo phụ tải tỉnh tiền giang Dự báo phụ tải tỉnh tiền giang Dự báo phụ tải tỉnh tiền giang

MỤC LỤC Trang tựa Quyết định giao đề tài LÝ LỊCH CÁ NHÂN i LỜI CAM ĐOAN .ii CẢM TẠ iii TÓM TẮT iv MỤC LỤC vi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT x DANH SÁCH CÁC BẢNG xii DANH SÁCH CÁC HÌNH .xii Chƣơng GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Lý chọn đề tài 1.2.Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài 1.3.Mục đích đề tài 1.4.Nhiệm vụ nghiên cứu giới hạn đề tài 1.5.Phƣơng pháp nghiên cứu 1.6.Kế hoạch thực luận văn 1.7.Tổng quan kết nghiên cứu Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT DỰ BÁO PHỤ TẢI 2.1.Giới thiệu dự báo phụ tải hệ thống điện 2.1.1.Giới thiệu dự báo phụ tải 2.1.2.Phân loại dự báo phụ tải 2.2.Các phƣơng pháp dự báo phụ tải điện 2.2.1.Phƣơng pháp tính hệ số vƣợt trƣớc vi 2.2.2.Phƣơng pháp tính trực tiếp 2.2.3.Phƣơng pháp so sánh đối chiếu 2.2.4.Phƣơng pháp chuyên gia 2.2.5.Phƣơng pháp san hàm mũ 2.2.6.Phƣơng pháp ngoại suy theo thời gian 10 2.3.Các thuật toán dự báo phụ tải 12 2.3.1.Lý thuyết Wavelet 12 2.3.1.1.Giới thiệu 13 2.3.1.2.Biển đổi Wavelet liên tục (CWT) 14 2.3.1.3.Biển đổi wavelet rời rạc (DWT) 16 2.3.1.4.Một số họ wavelet thông dụng 16 2.3.1.5.Ứng dụng phân tích Wavelet 18 2.3.2.Lý thuyết Fuzzy Logic 19 2.3.2.1.Các khái niệm 19 2.3.2.2.Luật hợp thành mờ 22 2.3.2.3.Giải mờ 31 2.3.2.4.Các bƣớc thiết kế mờ 35 Chƣơng 36 DỰ BÁO PHỤ TẢI ĐIỆN 36 3.1.Giới thiệu 36 3.2.Phân tích wavelet tiền xử lý 37 3.2.1.Biến đổi wavelet rời rạc (DWT – Discrete Wavelet Transform) 37 3.2.2.Biến đổi wavelet rời rạc phủ toàn diện (MODWT) 37 3.3.Xây dựng mơ hình Fuzzy 40 3.3.1.Giải thuật ƣớc lƣợng nhóm (Cluster Estimation) 40 3.3.2.Giải thuật Moutain Clustering 41 3.3.3.Mơ hình nhận dạng mờ 43 3.4.Mơ hình dự báo mạng Fuzzy-Wavelet 47 3.5.Các sơ đồ dự báo 49 vii 3.5.1.Mơ hình dự báo Fuzzy-Wavelet 49 3.5.2.Mơ hình nhận dạng mờ 50 3.5.3.Giải thuật tìm tâm nhóm theo Mountain Clustering 51 3.5.4.Mơ hình dự báo 52 Chƣơng 53 DỰ BÁO PHỤ TẢI ĐIỆN TỈNH TIỀN GIANG 53 4.1.Đặc điểm đồ thị phụ tải tỉnh Tiền Giang 53 4.2.Dự báo đồ thị phụ tải ngày tỉnh Tiền Giang 54 4.2.1.Mẫu liệu đƣa vào luyện mạng 54 4.2.1.1.Thống kê mẫu dự báo theo ngày 54 4.2.1.2.Thống kê mẫu 24 liên tục nhiều ngày 55 4.2.2.Sử dụng mạng Wavelet-Fuzzy Logic cơng tác dự báo 56 4.2.2.1.Phân tích Wavelet tiền xử lý 56 4.2.2.2.Mơ hình Fuzzy cho hệ số MODWT {Dj S5} 57 4.2.2.3.Ma trận hệ số mơ hình Fuzzy X 60 4.2.3.Dự báo hệ số MODWT tổ hợp dự báo 61 4.2.3.1.Thiết lập hàng thứ n+1 matrận A: An+1 cho hệ số Dj S5 61 4.2.3.2.Dự báo hệ số Dj S5 62 4.2.3.3.Tổ hợp dự báo Dj S5 63 4.2.4.Dự báo 23 thời điểm để đƣa kết công suất ngày 63 4.3.Dự báo phụ tải tỉnh Tiền Giang ngày đặc biệt 65 4.3.1.Đặc điểm đồ thị phụ tải ngày lễ 65 4.3.2.Kết dự báo ngày lễ 66 4.4.Dự báo phụ tải tỉnh Bến Tre…………………………………………………71 4.5.Dự báo phụ tải Thành Phố Hồ Chí Minh……………………………………74 4.6.So sánh giải thuật dự báo Mạng Wavelet-Fuzzy logic Wavelet- neutal…76 Chƣơng 78 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN TƢƠNG LAI 78 5.1.Kết luận 78 viii 5.2.Hƣớng phát triển tƣơng lai 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 ix DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT CWT - Continuous Wavelet Transform: Biển đổi Wavelet liên tục DWT - Discrete Wavelet Transform: Biến đổi Wavelet rời rạc MODWT - Maximal Overlap Discrete Wavelet Transform: Phép biến đổi Wavelet rời rạc phủ toàn diện MODWT: Biến đổi wavelet rời rạc phủ toàn diện Fuzzy Model Identification: Mơ hình nhận dạng mờ x DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1.Các giá trị ma trận R luật hợp thành max-MIN………… 24 Bảng 2.2.Các giá trị ma trận R luật hợp thành max-PROD……… … 26 Bảng 4.1.Các hệ số phân tích MODWT Dj D5 ………………………… …… 57 Bảng 4.2.Ma trận input-output chuỗi D1……………………………… 60 Bảng 4.3.Kết tâm nhóm ma trận input-output D1……………… .60 Bảng 4.4.Ma trận hệ số mơ hình Fuzzy X …………………… … … … 61 Bảng 4.5.Hàng thứ n+1 ma trận input [Y]: Yn+1 cho dự báo Dn+1=D3265 …….62 Bảng 4.6.Hàng thứ n+1 (3265) A3265 ma trận A D1…….………… 62 Bảng 4.7.Các giá trị dự báo hệ số MODWT……………………….… 63 Bảng 4.8.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 3/9/2016 ……… ….… 64 Bảng 4.9.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 06/10/2016… ……………… .65 Bảng 4.10.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 30/04/2016…….…… … 66 Bảng 4.11.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 02/09/2016…… … …… 67 Bảng 4.12.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 30 tết………………… …… .68 Bảng 4.13.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày mùng 01 tết……… ……… 69 Bảng 4.14.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày mùng 03 tết……… ……… .69 Bảng 4.15.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày chủ nhật (09/10/2016)… .70 Bảng 4.16 : Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày thường………………………….71 Bảng 4.17.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày lễ dương lịch…………………….72 Bảng 4.18.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày lễ âm lịch…………………… …73 Bảng 4.19.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày nghỉ bình thường……………… 73 Bảng 4.20.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 9/12/2009……………………….74 Bảng 4.21.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 9/12/2009……………………….76 xi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1.Hàm  (t ) biến đổi Haar………………………………………… … 17 Hình 2.2.Hàm  (t ) phép biến đổi Meyer………………………………… … 17 Hình 2.3.Họ hàm  (t ) biến đổi Daubechies…………………………… … 18 Hình 2.4.Miền xác định miền tin cậy tập mờ………………………… … 21 Hình 2.5.Sơ đồ khối mơ hình dự báo Fuzzy-Wavelet…………………… …… 21 Hình 2.6.Rời rạc hóa hàm thuộc……………………………………… …… …23 Hình 2.7.Rời rạc hóa hàm thuộc…………………………………………… … 25 Hình 2.8.Giải mờ phương pháp điểm cực đại……………………… …… 32 Hình 2.9.Giải mờ phương pháp điểm trọng tâm…………………… …… 33 Hình 3.1.Sơ đồ phân tích MODWT cấp 5………………………………… .39 Hình 3.2.Sơ đồ khối mơ hình dự báo fuzzy – wavelet……………………… .47 Hình 3.3.Sơ đồ khối dự báo phụ tải 24h…………………………………… …….49 Hình 3.4 Sơ đồ khối mơ hình luyện mạng…………………………… …………50 Hình 3.5.Sơ đồ khối giải thuật nhóm tâm theo Mountain Clustering……… …….51 Hình 3.6.Sơ đồ khối mơ hình dự báo…………………………………… …… 52 Hình 4.1.Đồ thị phụ tải ngày thường, ngày chủ nhật ngày tết………… …… 53 Hình 4.2.Đồ thị phụ tải 365 ngày năm 2016………………………… …… … 54 Hình 4.3.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày 03/9/2016………………………… 65 Hình 4.4.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày 06/10/2016……………………… 65 Hình 4.5.Đồ thị phụ tải ngày thường, ngày chủ nhật ngày lễ 2/9… ………… 66 Hình 4.6.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày 30/04/2016………………………….67 Hình 4.7.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày 02/09/2016………………………….68 Hình 4.8.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày 30 tết……………………………… 68 Hình 4.9.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày mùng 01 tết…………………………69 Hình 4.10.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày mùng 03 tết……………………… 70 xii Hình 4.11.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày chủ nhật (09/10/2016)……………71 Hình 4.12.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày thường……………………………72 Hình 4.13.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày lễ dương lịch…………………… 72 Hình 4.14.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày lễ âm lịch…………………………73 Hình 4.15.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày nghỉ bình thường…………… ….74 Hình 4.16.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày 31/08/2012……………………… 75 Hình 4.17 Kết đồ thị phụ tải dự báo Mạng Wavelet- Neural……………… 77 Hình 4.18.Kết đồ thị phụ tải dự báo Mạng Wavelet- Fuzzy logic………… 77 xiii Chương GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Lý chọn đề tài Việc sản xuất tiêu dùng lượng ngày phát triển, tác động qua lại tới nhiều vấn đề lớn xã hội như: phát triển kinh tế, dân số, chất lượng sống, trình độ cơng nghệ mức độ cơng nghiệp hố, mơi trường sinh thái, chế độ sách nhà nước vấn đề lượng……Hệ thống lượng ngày phức tạp qui mô trình độ, việc qui hoạch phát triển dự báo hướng hệ thống lượng nói chung hệ thống điện nói riêng ln vấn đề thời sự, mối quan tâm hàng đầu quốc gia Trong ngành lượng, dự báo phụ tải có ý nghĩa vơ quan trọng gắn liền ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống sinh hoạt nhân dân ngành kinh tế quốc dân Ngồi ra, dự báo phụ tải có ý nghĩa định việc đảm bảo chế độ làm việc an toàn tiết kiệm hệ thống điện, đồng thời có tính chất định việc hoạch định chiến lược phát triển hệ thống Năng lượng vấn đề thu hút quan tâm quốc gia thời đại Khơng thể hình dung thiếu vắng lượng hoạt động người, thời đại ngày nay, mà khoa học kỹ thuật đạt trình độ cao để người bước chinh phục thiên nhiên làm chủ sống 1.2.Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài Dự báo phụ tải điện đóng vai trị quan trọng việc lập kế hoạch thiết kế vận hành hệ thống điện Dự báo giúp định hướng phương hướng kế hoạch cho tương lai, chủ động công việc xử lí biến cố xảy Nếu khơng có cơng việc dự báo phụ tải điện, ta gặp phải hai trường hợp xảy ra: thiếu hụt điện sử dụng hai sản xuất lượng điện thừa vơ ích Đối với trường hợp thiếu hụt điện năng, đủ điện để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt, giải trí nhân dân khơng đủ điều kiện để cung cấp điện cho ngành kinh tế công nghiệp, nông nghiệp dịch vụ Nó gây hậu nghiêm trọng: dây chuyền tự động, máy móc, thiết bị ngưng hoạt động, kinh tế bị ảnh hưởng Đối với trường hợp dư thừa điện năng, không giống loại hàng hóa khác, điện có tính chất đặc biệt khơng thể lưu trữ hay cất vào kho dư thừa Do bị lãng phí lượng lớn điện dư thừa vơ ích, gây thiệt hại kinh tế cho đất nước Để đảm bảo lượng điện sản xuất không dư thừa không thiếu hụt so với nhu cầu sử dụng tốn “dự báo phụ tải điện ” cần quan tâm mức Việc dự báo xác góp phần cải thiện chất lượng điện giảm chi phí sản xuất, vận hành đảm bảo an toàn cho hệ thống điện 1.3.Mục đích đề tài Ứng dụng phép phân tích Wavelet Fuzzy logic để dự báo phụ tải cho tỉnh Tiền Giang 1.4.Nhiệm vụ nghiên cứu giới hạn đề tài Nghiên cứu tìm hiểu phép phân tích Wavelet Fuzzy logic Tìm hiểu ứng dụng Wavelet xây dựng mơ hình dự báo phụ tải Ứng dụng phép phân tích Wavelet Fuzzy logic để dự báo phụ tải cho tỉnh Tiền Giang So sánh kết dự báo với thực tế đưa hướng phát triển đề tài 1.5.Phương pháp nghiên cứu Phân tích tài liệu: Sử dụng phương pháp phân tích vận dụng phép biến đổi Wavelet kết hợp Fuzzy Logic để tạo giá trị ngõ mạng Wavelet giá trị phụ tải điện cần dự báo 4.3.Dự báo phụ tải tỉnh Tiền Giang ngày đặc biệt 4.3.1.Đặc điểm đồ thị phụ tải ngày lễ Dạng đồ thị phụ tải ngày lễ thường khác so với dạng đồ thị phụ tải ngày bình thường, khác so với ngày nghỉ bình thường thứ bảy chủ nhật Giá trị phụ tải ngày lễ thường mức thấp so với ngày bình thường Điều dễ lý giải, ngày lễ tất quan, nhà máy xí nghiệp sản xuất điều ngưng hoạt động nên mức tiêu thụ điện vào ngày phải giảm mạnh so với ngày bình thường Thứ bảy, chủ nhật tất nhà máy xí nghiệp nghỉ mà có số nhà máy hoạt động nên mức phụ tải tiêu thụ ngày cao so với ngày lễ Hình 4.5.Đồ thị phụ tải ngày thường, ngày chủ nhật ngày lễ 2/9 Hình 4.3 biểu diễn đồ thị loại đồ thị phụ tải đặc trưng đồ thị phụ tải ngày thường (24/08/2016), ngày chủ nhật (14/08/2016) ngày lễ 02/09/2016) 4.3.2.Kết dự báo ngày lễ Với mơ hình dự báo phương pháp dự báo mục 4.2 ta có kết dự báo cho ngày lễ dương lịch, âm lịch ngày nghỉ chủ nhật sau: Kết dự báo ngày 30/04/2016 giá trị sai số trình bày bảng 4.10 Bảng 4.10.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 30/04/2016 Giờ 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h Dự báo 107.90 114.97 116.77 115.33 114.34 115.34 118.23 123.33 66 Giá trị thật 107.00 110.30 114.00 112.40 112.00 112.50 113.50 115.01 Sai số % 0.84 4.24 2.43 2.60 2.09 2.52 4.16 7.24 Giờ 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h Dự báo 128.21 133.86 133.57 132.59 132.75 134.83 136.24 143.32 Giá trị thật 119.80 125.30 126.00 125.30 128.30 131.90 128.00 133.00 Sai số % 7.02 6.83 6.01 5.82 3.47 2.22 6.44 7.76 Giờ 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Dự báo 142.95 136.89 137.99 143.22 134.37 121.57 109.72 98.58 Giá trị thật 134.00 127.10 128.00 135.6 128.70 124.51 115.00 104.00 Sai số % 6.68 7.7 7.8 5.62 4.41 2.36 4.59 5.21 Qua bảng ta thấy sai số lớn 7.76 % sai số nhỏ 0.84 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 6.92 % Hình 4.6.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày 30/04/2016 Kết đồ thị phụ tải ngày 02/09/2016 giá trị sai số trình bày bảng 4.11 Bảng 4.11.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 02/09/2016 Giờ 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h Dự báo 104.05 105.68 106.53 106.10 105.37 107.79 115.67 122.33 Giá trị thật 102.40 102.50 103.98 104.70 105.60 100.30 116.80 123.40 Sai số % 1.61 3.10 2.45 1.34 0.21 7.47 0.97 0.86 Giờ 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h Dự báo 127.53 133.41 138.05 138.52 138.33 138.82 140.59 142.45 Giá trị thật 125.20 125.60 125.10 124.60 125.00 125.40 126.40 127.10 Sai số % 1.86 6.22 10.36 11.17 10.67 10.71 11.22 12.07 Giờ 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Dự báo 140.42 134.03 134.08 135.24 134.92 123.56 111.68 102.49 Giá trị thật 134.30 123.90 132.30 140.90 131.20 121.00 112.10 102.30 Sai số % 4.55 8.18 1.34 4.02 2.84 2.11 0.38 0.19 67 Qua bảng ta thấy sai số lớn 12.07 % sai số nhỏ 0.19 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 11.88 % Hình 4.7.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày 02/09/2016 Kết đồ thị phụ tải ngày 30 tết giá trị sai số trình bày bảng 4.12 Bảng 4.12.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 30 tết Giờ 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h Dự báo 90.83 88.28 88.92 89.37 88.75 89.51 95.58 89.79 Giá trị thật 92.90 93.20 92.90 92.40 92.10 93.60 100.00 97.00 Sai số % 2.23 5.28 4.28 3.28 3.63 4.37 4.42 7.43 Giờ 9h 10h 11h 12h 13h 14h Dự báo 79.04 85.16 86.79 91.76 99.06 104.09 103.11 101.63 Giá trị thật 85.00 92.00 94.00 99.10 104.00 107.00 105.00 106.20 Sai số % 7.01 7.44 7.67 7.41 4.75 2.72 1.8 4.3 Giờ 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Dự báo 101.03 106.56 113.25 100.43 103.87 118.53 113.26 104.19 Giá trị thật 104.20 101.70 104.60 109.40 100.00 114.00 111.10 100.00 Sai số % 3.05 4.77 8.27 8.2 3.87 3.97 1.95 4.19 15h 16h Qua bảng ta thấy sai số lớn 8.27 % sai số nhỏ 1.80 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 6.47 % Hình 4.8.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày 30 tết 68 Kết đồ thị phụ tải ngày mùng 01 tết giá trị sai số trình bày bảng 4.13 Bảng 4.13.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày mùng 01 tết Giờ 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h Dự báo 90.34 86.98 87.62 87.92 87.25 87.71 89.90 95.39 Giá trị thật 87.00 84.30 84.50 84.70 83.30 84.40 85.00 89.70 Sai số % 3.83 3.18 3.69 3.80 4.75 3.92 5.77 6.34 Giờ 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h Dự báo 78.62 84.70 88.80 91.29 101.74 100.81 101.65 101.72 Giá trị thật 84.00 89.50 84.00 85.00 98.00 98.30 99.00 99.00 Sai số % 6.41 5.36 5.71 7.4 3.82 2.56 2.68 2.75 Giờ 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Dự báo 106.15 104.47 106.24 104.46 104.52 113.14 113.05 106.25 Giá trị thật 100.00 109.00 113.50 112.00 106.80 109.00 108.00 109.00 Sai số % 6.15 4.16 6.4 6.73 2.14 3.8 4.68 2.52 Qua bảng ta thấy sai số lớn 6.41 % sai số nhỏ 2.52 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 3.94 % Hình 4.9.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày mùng 01 tết Kết dự báo ngày mùng 03 tết giá trị sai số trình bày bảng 4.14 Bảng 4.14.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày mùng 03 tết Giờ 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h Dự báo 92.95 90.61 91.27 91.93 91.84 92.88 99.80 95.92 Giá trị thật 90.00 87.50 89.10 89.00 88.70 89.00 95.00 90.00 Sai số % 3.28 3.56 2.43 3.29 3.54 4.36 5.06 6.58 Giờ 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h Dự báo 83.77 94.82 91.23 92.42 99.94 101.25 104.04 102.96 69 Giá trị thật 90.30 88.10 85.70 86.00 93.80 97.00 99.80 104.50 Sai số % 7.23 7.62 6.45 7.47 6.55 4.39 4.25 1.47 Giờ 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Dự báo 103.64 103.47 105.17 104.44 106.04 117.38 116.74 109.73 Giá trị thật 109.00 112.00 112.60 110.70 108.60 113.00 112.00 114.20 Sai số % 4.92 7.61 6.6 5.56 2.36 3.87 4.23 3.91 Qua bảng ta thấy sai số lớn 7.62 % sai số nhỏ 2.36 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 5.26 % Hình 4.10.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày mùng 03 tết Kết dự báo ngày chủ nhật ( 09/10/2016) giá trị sai số trình bày bảng 4.15 Bảng 4.15.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày chủ nhật (09/10/2016) Giờ 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h Dự báo 107.83 114.09 115.77 114.66 113.64 118.58 124.03 132.32 Giá trị thật 103.00 109.60 112.00 110.00 109.60 114.50 120.10 127.40 Sai số % 4.69 4.10 3.37 4.24 3.68 3.56 3.27 3.86 Giờ 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h Dự báo 136.63 139.55 139.47 139.36 139.83 140.79 142.76 144.72 Giá trị thật 130.20 132.80 132.50 132.20 133.00 136.80 139.00 140.50 Sai số % 4.94 5.08 5.26 5.41 5.13 2.92 2.7 3.0 Giờ 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Dự báo 144.05 139.15 144.36 145.95 140.54 128.40 117.11 106.97 Giá trị thật 141.00 143.40 140.60 140.70 131.20 120.10 110.70 109.80 Sai số % 2.16 2.96 2.68 3.73 7.12 6.91 5.79 2.57 Qua bảng ta thấy sai số lớn 7.12 % sai số nhỏ 2.16 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 4.96 % 70 Hình 4.11.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày chủ nhật (09/10/2016) 4.4.Dự báo phụ tải tỉnh Bến Tre Với mẫu liệu khác thực nghiệm chương trình dự báo mạng Wavelet -Fuzzy logic ta có kết dự báo sau : Kết đồ thị phụ tải ngày thường 28/01/2011 giá trị sai số trình bày đây: Bảng 4.16.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày thường Giờ 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h Dự báo 104.25 107.96 109.24 108.55 108.23 110.99 118.12 125.01 Giá trị thật 103.40 104.00 103.60 103.00 102.80 110.40 121.20 127.60 Sai số % 0.82 3.80 5.44 5.38 5.28 0.53 2.54 2.02 Giờ 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h Dự báo 129.47 134.33 138.13 138.33 137.93 138.09 139.73 140.80 Giá trị thật 131.00 131.20 131.00 130.60 131.00 132.60 133.50 138.70 Sai số % 1.16 2.38 5.44 5.91 5.29 4.14 4.66 1.51 Giờ 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Dự báo 137.93 129.60 133.02 145.69 139.31 125.17 113.33 104.23 Giá trị thật 138.10 125.00 142.10 141.30 132.40 121.40 111.30 102.40 Sai số % 0.12 3.68 6.38 3.10 5.21 3.10 1.82 1.78 Qua bảng ta thấy sai số lớn 6.38 % sai số nhỏ 0.12 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 2.26 % 71 Hình 4.12.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày thường Kết đồ thị phụ tải ngày lễ dương lịch giá trị sai số trình bày đây: Bảng 4.17.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày lễ dương lịch Giờ 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h Dự báo 108.70 115.11 117.44 116.54 115.73 116.57 119.11 123.97 Giá trị thật 100.90 106.00 109.50 110.80 110.00 110.40 115.70 119.90 7.73 8.60 7.25 5.18 5.21 5.59 2.94 3.39 Sai số % Giờ 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h Dự báo 128.87 134.54 134.22 133.36 133.53 135.40 136.32 143.44 Giá trị thật 124.50 137.50 137.10 136.50 137.40 138.00 139.70 140.00 3.51 2.15 2.1 2.3 2.82 1.88 2.42 2.46 Sai số % Giờ 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Dự báo 143.05 137.57 138.12 143.42 135.36 122.48 110.57 99.61 Giá trị thật 130.60 128.60 132.70 135.70 131.00 120.10 115.00 110.80 9.53 6.97 4.09 5.69 3.33 1.98 3.85 10.10 Sai số % Qua bảng ta thấy sai số lớn 10.1 % sai số nhỏ 1.98 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 8.12 % Hình 4.13.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày lễ dương lịch 72 Kết đồ thị phụ tải ngày lễ dương lịch giá trị sai số trình bày đây: Bảng 4.18.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày lễ âm lịch Giờ 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h Dự báo 88.12 87.24 87.46 86.76 87.66 96.08 95.38 88.12 Giá trị thật 85.00 83.00 83.30 82.00 87.50 86.20 91.60 85.00 3.67 5.11 5.00 5.80 0.19 11.46 4.13 3.67 Sai số % Giờ 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h Dự báo 79.30 89.84 89.24 90.30 101.96 101.09 102.98 102.81 Giá trị thật 77.20 78.80 78.00 78.00 99.70 100.00 103.40 101.70 2.72 14.01 14.41 15.77 2.27 1.09 0.41 1.09 Sai số % Giờ 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Dự báo 104.97 104.87 103.60 102.53 105.63 116.30 116.18 109.45 Giá trị thật 105.80 100.30 107.90 103.40 105.50 117.80 118.00 111.10 0.78 4.56 3.98 0.84 0.12 1.28 1.54 1.49 Sai số % Qua bảng ta thấy sai số lớn 15.77 % sai số nhỏ 0.12 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 15.65 % Hình 4.14.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày lễ âm lịch Kết đồ thị phụ tải ngày nghỉ bình thường giá trị sai số trình bày đây: Bảng 4.19.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày nghỉ bình thường Giờ Dự báo 1h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 105.60 105.60 113.90 113.22 112.61 117.93 123.58 131.11 97.30 104.00 112.00 112.00 111.00 106.40 122.00 127.40 8.53 1.54 1.70 1.09 1.45 10.84 1.30 2.91 Giá trị thật Sai số % Giờ 2h 9h 10h 11h 12h 73 13h 14h 15h 16h Dự báo 135.96 140.22 139.93 139.52 139.61 140.24 141.99 143.96 Giá trị thật 130.20 132.80 132.50 132.20 133.00 136.80 140.10 142.00 4.42 5.59 5.61 5.54 4.97 2.52 1.35 1.38 Sai số % Giờ 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Dự báo 143.27 138.29 142.61 146.63 139.74 127.61 115.85 105.17 Giá trị thật 142.00 137.00 130.60 140.70 131.20 120.10 110.70 100.00 0.89 0.94 9.20 4.21 6.51 6.26 4.66 5.17 Sai số % Qua bảng ta thấy sai số lớn 10.84 % sai số nhỏ 0.89 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 9.95 % Hình 4.15.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày nghỉ bình thường 4.5.Dự báo phụ tải Thành Phố Hồ Chí Minh Với mẫu liệu khác đồ thị phụ tải thành phố Hồ Chí Minh từ 13/02/2012 đến 30/08/2012 thực nghiệm chương trình dự báo mạng Wavelet -Fuzzy logic ta có kết dự báo sau : Kết đồ thị phụ tải ngày 30/08/2012 giá trị sai số trình bày đây: Bảng 4.20.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 31/08/2012 Giờ 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h Dự báo 1583.22 1519.37 1494.37 1478.92 1494.43 1538.41 1696.64 2104.21 Giá trị thật 1729.65 1668.67 1617.46 1686.46 1597.66 1617.23 1768.21 2228.03 8.47 8.95 7.61 12.31 6.64 4.87 4.05 5.56 Sai số % Giờ 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h Dự báo 2348.18 2454.65 2464.43 2340.66 2348.71 2442.01 2473.87 2414.43 Giá trị thật 2397.79 2436.6 2481.25 2306.12 2445.14 2534.44 2641 2576.09 74 Sai số % Giờ 2.07 17h 0.74 18h 0.68 19h 1.5 20h 3.94 3.65 21h 22h 6.33 23h 6.28 24h Dự báo 2301.37 2181.43 2136.68 2147.24 2151.00 2034.80 1893.21 1738.74 Giá trị thật 2360.99 2262.13 2292.67 2204.74 2151.92 2046.51 1858.15 1707.1 2.53 3.57 6.8 2.61 0.04 0.57 1.89 1.85 Sai số % Qua bảng ta thấy sai số lớn 12.31 % sai số nhỏ 0.74 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 11.57 % Hình 4.16.Kết đồ thị phụ tải dự báo ngày 31/08/2012 Phân tích kết dự báo: Qua kết dự báo giá trị sai số trình bày bảng ta thấy, đa số có sai số nhỏ 5% Đây sai số chấp nhận dự báo 24 thời điểm liên tiếp tương lai Tuy nhiên, ta thấy bảng có số thời điểm kết dự báo với sai số dự báo lớn 5% Nguyên nhân dẫn đến sai số giải thích lý sau: Khách quan: Có thể mẫu liệu đầu vào chưa chuẩn xác việc chọn số lượng mẫu liệu 200 ngày đưa vào dự báo chưa phù hợp Chủ quan: Có thể thuật toán chưa thật ổn định Và độ chênh lệch sai số lớn sai số nhỏ cao Điều cho thấy thuật toán dự báo chưa thật ổn định 75 4.6.So sánh phương pháp dự báo Mạng Wavelet-Fuzzy logic WaveletNeural Với chuỗi liệu 200 ngày từ 23/5/2009 đến 8/12/2009 ta dự báo đồ thị phụ tải ngày 09/12/2009 Mạng Wavelet- Neural [10] Mạng Wavelet- Fuzzy logic sau: Bảng 4.21.Dự báo sai số đồ thị phụ tải ngày 9/12/2009 Giờ 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h Thực tế 112.60 113.00 112.80 112.30 112.00 117.00 124.30 132.50 Dự báoWavelet-Neural 108.68 115.9 113.91 113.59 113.72 113.39 116.45 122.91 Sai số% 3.48 2.59 0.99 1.14 1.53 3.06 6.32 7.24 Dự báo Wavelet-Fuzzy logic 103.84 111.49 114.53 112.84 111.75 116.04 123.81 129.96 7.78 1.33 1.54 0.48 0.22 0.82 0.4 1.91 Sai số% Giờ 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h Thực tế 135.40 141.50 141.20 141.00 142.20 143.00 144.00 145.00 Dự báoWavelet-Neural 130.58 134.7 137.60 138.06 136.89 138.78 139.49 140.08 Sai số% 3.56 4.83 2.55 2.08 3.73 2.95 3.13 3.39 Dự báo Wavelet-Fuzzy logic 133.99 136.61 138.23 137.97 138.48 140.20 146.14 150.21 1.04 3.45 2.1 2.15 2.61 1.96 1.49 3.59 Sai số% Giờ 17h 18h 19h 20h 21h 22h 23h 24h Thực tế 144.60 144.10 143.80 153.10 136.40 124.50 113.40 103.20 Dự báo Wavelet- Nerural 143.44 144.21 144.18 144.17 144.93 137.78 126.45 115.92 Sai số% 0.8 0.8 0.26 5.84 6.25 10.61 11.51 12.32 Dự báo Wavelet-Fuzzy logic 150.52 152.21 149.40 145.79 139.63 127.46 114.81 105.62 4.09 5.63 3.89 4.77 2.37 2.38 1.24 2.34 Sai số% Qua bảng ta thấy: Đối với Mạng Wavelet- Neural sai số lớn 12.32 % sai số nhỏ 0.8 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 11.52 % Đối với Mạng Wavelet – Fuzzy logic sai số lớn 7.78 % sai số nhỏ 0.22 % Do độ lệch sai số lớn nhỏ 7.56 % Kết cho thấy dự báo mạng Wavelet- Fuzzy logic tốt so với mang Wavelet- Neural 76 200.00 150.00 Du bao 100.00 Thuc te 50.00 0.00 10 13 16 19 22 Hình 4.17 Kết đồ thị phụ tải dự báo Mạng Wavelet- Neural Hình 4.18.Kết đồ thị phụ tải dự báo Mạng Wavelet- Fuzzy logic 77 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN TƢƠNG LAI 5.1 Kết luận Mạng Wavelet-Fuzzy thể nhiều ưu điểm toán dự báo bước Mạng Wavelet-Fuzzy kết hợp khả tổng quát hóa, nắm bắt hành vi hệ thống mạng Wavelet khả suy luận logic vận dụng kiến thức kinh nghiệm dự báo Những ví dụ áp dụng trình bày luận văn cho thấy mạng WaveletFuzzy Logic có khả nắm bắt biến động mang tính chu kì hành vi hệ thống tốt đồ thị phụ tải ngày dự báo có hình dạng giống với đồ thị phụ tải thực tế 5.2 Hƣớng phát triển tƣơng lai Mặc dù mạng Wavelet-Fuzzy Logic cho thấy khả nắm bắt biến động chuỗi liệu luyện mạng tốt giới hạn luận văn, với cơng cụ tính tốn máy tính PC, đưa chuỗi liệu luyện mạng dài vào dự báo sử dụng mạng Wavelet-Fuzzy Logic Cụ thể luận văn đưa chuỗi đồ thị phụ tải 200 ngày vào trình luyện mạng Điều gây số hạn chế luận văn Đó biến động gia tăng hay suy giảm cơng suất sử dụng theo chu kì mùa, theo biến động kinh tế … với chuỗi liệu luyện mạng 200 ngày, mạng Wavelet-Fuzzy Logic nắm bắt dẫn đến sai số kết dự báo lớn (mặc dù đồ thị phụ tải dự báo có hình dạng giống với đồ thị thực tế) Những hạn chế giải có cơng cụ tính tốn mạnh hơn, có tốn chọn số lượng mẫu liệu phù hợp Lúc đó, đưa chuỗi liệu luyện mạng đủ dài (khoảng vài năm) vào trình luyện mạng Như biến động công suất ngày lễ hay biến động gia tăng, 78 suy giảm công suất liệu theo chu kì mùa, biến động kinh tế mạng Wavelet-Fuzzy Logic đưa kết dự báo xác Ngồi ra, Qua kết dự báo giá trị sai số trình bày bảng ta thấy số thời điểm kết dự báo với sai số dự báo lớn 5% Nguyên nhân dẫn đến sai số giải thích lý sau: Khách quan: Có thể mẫu liệu đầu vào chưa chuẩn xác việc chọn số lượng mẫu liệu 200 ngày đưa vào dự báo chưa phù hợp Chủ quan: Có thể thuật toán chưa thật ổn định Trong thời gian tới, cố gắng nghiên cứu thêm để khắc phục hạn chế để xây dựng thuật toán ổn định có hiệu cao đưa vào thực tế sống 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] C.M.Huang, H.T.Yang Ứng dụng mạng Wavelet cho dự báo phụ tải ngắn hạn.2004 [2] Trương Quang Đăng Khoa, Lê Minh Phương, Phan Thị Thanh Bình, Nguyễn Thị Hồng Liên Ứng dụng mạng Neural Wavelet để dự báo phụ tải dài hạn Tạp chí phát triển KH&CN, 2004 [3] Zheng hua, Zhang Lizi Sử dụng biến đổi Wavelet để dự báo phụ tải ngắn hạn 2006 [4] Nguyễn Hoàng Việt, Trần Anh Dũng, Nguyễn Quang Thi Mạng Wavelet cho toán dự báo phụ tải ngắn hạn ngày đặc biệt Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 10, số 06, 2007 [5] Gaviphat Lekutai Các điều khiển mạng Neural Wavelet tự điều chỉnh tương thích 2010 [6] Anant Oonsivilai, El-Hawary Dự báo tải ngắn hạn hệ thống điện dựa mạng Neural Wavelet 2011 [7] Zidan Bashir, El-Hawary Sử dụng mạng Neural Wavelet dự báo tải ngắn hạn 2013 [8] Zhao-Yang Dong, Bai-Ling Zhang, Qian Huang Sự tương thích mạng Neural Network với phân tích Wavelet dự báo phụ tải ngắn hạn 2015 [9] Yanqiu Bi, Jianguo Zhao, Dahai Zhang Thuật toán dự báo phụ tải sử dụng phân tích Wavelet gói 2017 [10] LVTN “ Dự báo phụ tải điện ngắn hạn dựa Mạng Wavelet Neural” , Trương Thanh Nhường 2009, ĐH SPKT TpHCM 80 ... hình dự báo 52 Chƣơng 53 DỰ BÁO PHỤ TẢI ĐIỆN TỈNH TIỀN GIANG 53 4.1.Đặc điểm đồ thị phụ tải tỉnh Tiền Giang 53 4.2 .Dự báo đồ thị phụ tải ngày tỉnh Tiền Giang. .. gian dự báo theo năm dự báo khoảng thời gian 5÷7năm Sai số cho phép cơng tác dự báo trung hạn 5÷10% Dự báo dài hạn: thời gian dự báo theo năm dự báo khoảng thời gian 10÷20 năm Tính đắn dự báo phụ. .. dự báo tốt so với mạng lưới Neural lan truyền ngược, dự báo 24 với sai số trung bình 1.18% Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT DỰ BÁO PHỤ TẢI 2.1.Giới thiệu dự báo phụ tải hệ thống điện 2.1.1.Giới thiệu dự