title: http://crbaz.ir/%D9%BE%D8%A7%DB%8C%D8%A7%D9%86-%D9%86%D8%A7%D9%85%D9%87-%D8%A7%D8%B1%D8%B4%D8%AF-%D8%AA%D8%AC%D8%A7%D8%B1%D8%AA-%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%88%D9%86%DB%8C%DA%A9-%D8%AA%D8%AD%D9%84%DB%8C%D9%84/
article: پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته فناوری اطلاعات !–more– دانشگاه شیراز دانشکده آموزشهای الکترونیکی پايان نامه دوره کارشناسي ارشد در رشته مهندسي فناوري اطلاعات (تجارت الکترونیک) عنوان: تحلیل و پیشبینی رفتار مصرف برق مشترکین با بهره گیری از تکنیکهای داده کاوی(مطالعه موردی شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان غربی) استاد راهنما: دکتر بهروز مینایی برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد تکه هایی از متن به عنوان نمونه : فهرست مطالب: فصل اول: مقدمه و طرح مسئله 1-1- مقدمه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1-2- اظهار مسئله پژوهش . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1-3- ضرورت و اهداف پژوهش . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1-4- جنبه جدید بودن و نوآوری پژوهش . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1-5- ساختار پایاننامه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 فصل دوم: مبانی نظری پژوهش 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 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 شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید جستجو برای: 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 دادهکاوی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2-7-2- روشهای دادهکاوی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 2-7-2-1- دسته بندی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2-7-2-2- خوشهبندی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 2-7-2-3- تحلیل وابستگی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31 2-7-3- فرآیند دادهکاوی ( مدل CRISP-DM ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8- چکیده فصل . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34 فصل سوم: مروری بر ادبیات پژوهش 3-1- پیشینه پژوهش . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3-2- چکیده فصل . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 فصل چهارم: روش پژوهش 4-1- مقدمه . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4-2- فرآیند دادهکاوی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 4-3- استاندارد CRISP-DM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3-1- مرحله درک تجاری . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4-3-2- مرحله درک دادهها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 4-3-3- مرحله پیشپردازش دادهها . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید 4-3-4- مرحله ساختن مدل . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 4-3-4-1- الگوریتم C&R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . برای دانلود فایل ورد متن کامل اینجا کلیک کنید 4-3-4-2- الگوریتم CHAID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-3-4-3- الگوریتم رگرسیون خطی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4-3-4-4- الگوریتم شبکه عصبی . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 4-3-4-5- الگوریتم کوهونن . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 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 پژوهش . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78 6-3- پیشنهاد برای تحقیقات آتی. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 منابع . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 چکیده: 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 در نظر داشتن مشکل ذخیرهسازی انرژی الکتریکی، پیشبینی میزان بار مورد نیاز به مقصود داشتن یک شبکه توزیع برق مطمئن و پایدار حیاتی می باشد. مشترکین برق یکی از اصلیترین ارکان زنجیره عرضه برق میباشند. هدف این پژوهش 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 در نظر داشتن حجم انبوه دادههای مصرف مشترکین و عوامل موثر، تنها میتوان با بهره گیری از ابزارهای جدید 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 پژوهش، به مطالعه و پیشبینی میزان مصرف برق مشترکین شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان غربی میپردازیم. برای این مقصود 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 مطالعه و مقایسه قرار گرفت. نیز با خوشهبندی مشترکین با بهره گیری از الگوریتم Kohonen به مطالعه رفتار مصرفی آنها پرداخته گردید. در نهایت، به نتیجهگیری و ارائه پیشنهادات پرداختیم. فصل اول: مقدمه و طرح مسئله 1-1- مقدمه انرژي به گونه عام و انرژي الکتریکی به صورت خاص، از ارکان مهم رشد و توسعه اقتصادي جوامع میباشد. صنعت برق در اقتصاد ملی و تامین رفاه اقتصادی و اجتماعی کشورها ارزش زیادی دارد و جزء صنایع مهم زیربنایی می باشد. اصولا انرژی الکتریکی تمیزترین و بهترین نوع انرژی می باشد که به آسانی میتوان آن را به هر نقطهای انتقال داد. تأمین انرژی الکتریکی همواره یکی از نیازهای جوامع پیشرفته کنونی بوده می باشد. با در نظر داشتن پیشرفتهای صورت گرفته در حالحاضر تقریبا اکثر فعالیتهای روزمرهی تجاری، پزشکی، صنعتی و … با بهره گیری از این انرژی صورت میگیرد. با در نظر گرفتن رشد سریع جوامع، نیاز به تأمین انرژی برق هر چه بیشتر احساس میگردد. یکی از مسائلی که در این ارتباط حتماً بایستی مدنظر قرار گیرد، زمانبر و هزینهبر بودن ساخت تأسیسات بزرگ تولید و انتقال انرژی الکتریکی میباشد. همین امر لزوم پیشبینی میزان انرژی الکتریکی مورد نیاز در دورههای بعدی را هر چه بیشتر مشخص میکند. پس برای داشتن یک شبکهی قابل اطمینان بایستی یک دید کلی از مصرف انرژی در دورههای مصرف بعدی داشت و با در نظر داشتن آن برنامهریزی ساخت و نصب تجهیزات گوناگون شبکههای تولید، انتقال و توزیع را انجام داد. در این راستا مسألهی برآورد انرژی الکتریکی از اهمیت بالایی برخوردار میباشد که دقیقتر بودن آن به معنی بهره گیری بهتر از امکانات و جلوگیری از به هدر رفتن سرمایه میباشد . در ايران نيز با در نظر داشتن نيازهاي روزافزون كشور به انرژي و رشد سريع مصرف انرژي، بخصوص انرژي الكتريكي، نياز به مديريت و برنامهريزي مناسب در جهت تامين اين انرژي براي مشتركين از اهميت بالايي برخوردار خواهد بود. از سوي ديگر با در نظر داشتن تاثیر عوامل متعدد و پیچیده بر میزان مصرف انرژی الکتریکی، شناخت این عوامل و مطالعه میزان تاثیر هر گروه از عوامل میتواند در تدوین الگوهای مصرف مطلوب کارا باشد. بهره گیری از روشهای آماری سنتی با در نظر داشتن حجم عظیم اطلاعات کارکرد مشترکین و تعدد عوامل موثر بر مصرف در زمینه برآورد انرژی الکتریکی مورد نیاز بسیار دشوار میباشد، پس ابزارهای جدید فنآوری اطلاعات همچون پایگاه داده و دادهکاوی میتواند با پیشبینی دقیق میزان مصرف برق و استخراج الگوها و دانش پنهان در اطلاعات مصرفی مشترکین راهکار مناسبی در زمینهی مدیریت مصرف انرژی الکتریکی باشد. 2-1- اظهار مسئله پژوهش امروزه اهمیت انرژی بر هیچ کسی پوشیده نیست. انرژی در حیات جوامع، تأثیر زیربنائی را اعمال میکند و به عنوان عامل اصلی هرگونه فعالیتی به شمار میرود. يكي از ويژگيهاي دنياي امروز ، بهره گیری گسترده از انرژي الكتريكي می باشد. انرژی الکتریکی ما را قادر به بهره گیری از لوازم الکتریکی مانند لوازم خانگی، رایانهها، تجهیزات مخابراتی، پزشکی و حملونقل، و همهی آن چیز که که کیفیت زندگی را افزایش میدهد، میسازد؛ مسلما بسیاری از این لوازم، در زندگی روزمره ضروری و حیاتی میباشند ]6[. سهولت تبدیل انرژی الکتریکی به سایر انواع انرژی و امکان انتقال سریع آن به نقاط مختلف بر اهمیت بهره گیری از آن در دنیای مدرن امروزی افزوده وآن را به مهمترین منبع تامین انرژی تغییر داده می باشد. این امر موجب گستردگی و مقبولیت بهره گیری از برق در مصارفی همچون خانگی، تجاری، صنعتی، کشاورزی و سایر مصارف گردیده می باشد. پس سهم و میزان مصرف برق هر یک از بخشهای مصرفکننده از اهمیت ویژهای برخوردار می باشد ]1[. در سراسر جهان، مشترکین خانگی درصد قابل توجهی از مصرف برق را به خود اختصاص میدهند ]7[. در سال 1390، بخش خانگی 9/30% از کل انرژی برق کشور را مصرف نموده و بعد از بخش صنعت در رتبه دوم مصرف انرژی الکتریکی قرار گرفته می باشد ]5[ علیرغم مزایای فراوان، توانایی ذخیرهسازی انرژی الکتریکی وجود ندارد، لذا شناسایی الگوی مستمر عرضه و تقاضا و پیشبینی میزان برق مصرفی مشترکین برای تامین انرژی الکتریکی با قابلیت اطمینان بالا، امری ضروری می باشد ]8[. مصرف انرژی الکتریکی تحت تاثیر عوامل متعددی قرار دارد که از آن جمله میتوان به شرایط آبوهوایی، متغیرهای اقتصادی-اجتماعی، جمعیت، قیمت برق، دورههای تعطیلات و … تصریح نمود. پس شناخت الگوهای رفتاری مصرف برق مشترکین برای اتخاذ سیاستهای مناسب به مقصود مدیریت پایدار در شبکه برق امری مهم و ضروری می باشد. با در نظر داشتن میزان مصرف بالای انرژی الکتریکی در بخش خانگی، پیشبینی صحیح تقاضای انرژی الکتریکی مشترکین خانگی یکی از جنبههای مهم در مدیریت شبکه برق میباشد ]9[. استخراج الگوها و دانش پنهان در اطلاعات مصرفی مشترکین برق و پیشبینی میزان مصرف با در نظر داشتن عوامل تاثیرگذار، میتواند برای هر یک از شرکتهای تولید، انتقال و مدیریت توزیع برق کارا باشد. تجزیه و تحلیل دادههای انبوه از مصرف برق مشترکین با بهره گیری از روشهای آماری سنتی، برای این مقصود کارآمد نبوده و به نظر میرسد بهره گیری از تکنیکهای دادهکاوی میتواند ابزاری راهگشا در جهت پیشبینی و شناخت الگوهای پنهان رفتاری مصرف برق مشترکین باشد]10[. 3-1- ضرورت و اهداف پژوهش با توسعه سریع اقتصادی و بهبود استاندارد زندگی مردم، تقاضای برق به سرعت در حال رشد می باشد، که این امر نیاز شدید به طرحهای مدیریت منابع برق را ایجاد میکند ]11[. در بازار رقابتی برق، هر یک از شرکتهای توزیع خواهان شناسایی دقیق رفتار مصرف برق مشترکین خود به مقصود ارائه خدمات رضایتبخش با حداقل هزینه و داشتن یک سود عادلانه می باشد]12[. مشترکین برق با الگوهای رفتاری خاص به شبکه برق متصل میشوند. بهره گیری همزمان مشترکین از وسایل سرمایشی و گرمایشی در فصول مختلف سال و نیز همزمانی انواع مصارف خانگی، روشنایی، عمومی، تجاری، کشاورزی و صنعتی رفتارهای تناوبی مصرف برق را شکل میدهند. 1 2