به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

پیش بینی سرعت باد

در نشریات گروه برق
تکرار جستجوی کلیدواژه پیش بینی سرعت باد در نشریات گروه فنی و مهندسی
تکرار جستجوی کلیدواژه پیش بینی سرعت باد در مقالات مجلات علمی
  • حمیدرضا صفا، علی اصغر قدیمی *

    تقاضای انرژی الکتریکی با توسعه صنعت به شدت افزایش یافته است، اما تامین آن از سوخت های فسیلی مشکلاتی مانند گرمایش زمین و آلودگی محیط زیست را به دنبال دارد. با توجه به محدودیت و کاهش منابع فسیلی، یافتن جایگزین های پایدار ضروری است. در این میان، انرژی باد به دلیل هزینه کم و عدم تولید آلودگی، به عنوان یک منبع تجدیدپذیر مناسب برای تامین انرژی الکتریکی مطرح می شود. با این حال، برای دستیابی به توان پایدار از نیروگاه های بادی، لازم است اطلاعات دقیقی از سرعت باد در آینده در دسترس باشد. پیش بینی سرعت باد به دلیل ماهیت تصادفی و متناوب آن بسیار دشوار است، در این مقاله، برای مقابله با این چالش و دستیابی به پیش بینی دقیق، از مدل ترکیبی شامل شبکه عصبی کانولوشنال موقتی و بازگشتی دوطرفه (TCN-BiLSTM) استفاده شده است. ابتدا، هایپرپارامترهای الگوریتم تجزیه حالت متغیر ، با استفاده از روش قدرتمند Optuna بهینه سازی شده اند. در مرحله بعد، داده های اصلی سرعت باد برای بهبود عملکرد مدل ترکیبی (TCN_BiLSTM) نرمالیزه شده و به الگوریتم تجزیه حالت متغیر داده شده اند تا به توابع مد ذاتی(IMF)  تجزیه شوند. سپس هر IMFبه صورت جداگانه به مدل ترکیبی برای پیش بینی داده می شود. درآخر در نهایت، خروجی ها از حالت نرمال سازی خارج و ترکیب شده اند تا نتیجه نهایی به دست آید. با توجه به ارزیابی مدل ترکیبی با معیارهای آماری، نتایج نشان می دهد که مدل پیشنهادی دقت بالایی دارد. در این ارزیابی، ضریب تعیین برابر با 99.1٪، میانگین خطای مطلق برابر با 0.36 و ریشه میانگین مربعات خطا  برابر با 0.48 به دست آمده است.

    کلید واژگان: پیش بینی سرعت باد، تجزیه حالت متغیر، شبکه های عصبی مصنوعی
    Hamid Reza Safa, Ali Asghar Ghadimi *

    The demand for electrical energy has sharply increased with the development of industry. However, supplying this demand through fossil fuels leads to problems such as global warming and environmental pollution. Considering the limitations and depletion of fossil fuel resources, finding sustainable alternatives has become essential. Among these alternatives, wind energy stands out as a viable renewable source for electricity generation due to its low cost and lack of pollution. However, to achieve stable power generation from wind farms, accurate information about future wind speed is essential. Predicting wind speed is highly challenging due to its random and intermittent nature. In this paper, a hybrid model combining a Temporal Convolutional Network and Bidirectional Long Short-Term Memory (TCN-BiLSTM) is employed to address this challenge and achieve accurate predictions. First, the hyperparameters of the Variational Mode Decomposition (VMD) algorithm were optimized using the powerful Optuna method. Next, the original wind speed data were normalized to enhance the performance of the hybrid model (TCN-BiLSTM) and then fed into the VMD algorithm to be decomposed into Intrinsic Mode Functions (IMFs). Each IMF is then individually fed into the hybrid model for prediction. Finally, the outputs are denormalized and combined to obtain the final result. Based on the evaluation of the hybrid model using statistical metrics, the results indicate that the proposed model achieves high accuracy. In this evaluation, the coefficient of determination (R²), mean absolute error (MAE), and root mean square error (RMSE) were found to be 99.1%, 0.36, and 0.48, respectively.

    Keywords: Wind Speed Prediction, Variational Mode Decomposition, Artificial Neural Networks
  • سام خسروی، محمدرضا عمارتی، روح الله فدایی نژاد، فرشید کی نیا
    امروزه گسترش بکارگیری منابع انرژی تجدیدپذیر به ویژه باد در تولید انرژی الکتریکی، موجب افزایش احتمال عدم تعادل بین میزان تولید و مقدار مصرف انرژی الکتریکی گردیده است. لذا تخمین دقیق میزان ذخیره مورد نیاز مزارع بادی و کاهش هزینه تامین آن در سیستم های قدرت با نفوذ بالای انرژی باد، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در این مقاله با بکارگیری یک شیوه احتمالاتی، میزان ذخیره مورد نیاز یک مزرعه بادی تخمین زده شده است. ذخیره مورد نیاز مزرعه بادی به دو دسته تقسیم شده است، که توسط منابع ذخیره پاسخ سریع و منابع ذخیره پاسخ آهسته تامین می گردد، در واقع هدف از این تقسیم بندی کاهش هزینه تامین ذخیره از طریق کاهش استفاده از منابع ذخیره پاسخ سریع است که در مقایسه با منابع ذخیره پاسخ آهسته گران تر هستند. پیش بینی سرعت باد توسط و روش [1]ARIMA و روش شبکه عصبی مصنوعی[2] ، با استفاده از داده های واقعی اندازه گیری شده مربوط به یک مزرعه بادی نمونه در ایالت پنسیلوانیا انجام شده است. در این مطالعه، با بکارگیری شبکه عصبی مصنوعی که یک روش مبتنی بر هوش مصنوعی است و نسبت به روش آماری و مرسوم ARIMA، از دقت بالاتری برخوردار می باشد، میزان ذخیره مورد نیاز مزرعه بادی و هزینه تامین این رزرو نیز کاهش خواهد یافت.
    1. Autoregressive Integrated Moving Average
    2. Artificial Neural Network
    کلید واژگان: پیش بینی سرعت باد، رزرو، عدم قطعیت تولید انرژی باد، مزرعه بادی، هزینه تامین رزرو
    Nowadays, increasing the renewable energy applications in power system, especially wind power, has caused higher imbalance probability between generation and demand. Therefore, an accurate estimateion of wind farm reserve requirements and the reserve cost reduction in power systems with high wind power penetration is very important. In this paper, the reserve requirements of a wind farm is estimated by using a probabilistic approach. Reserve requirements of wind farm are divided into two categories provided by fast-responsive and slow-responsive resources. Indeed the purpose of this division is decreasing the cost of reserve provision by reducing the use of fast-responsive resources that is more expensive in comparison with slow-responsive resources. Wind speed prediction has been done by the ANN (Artificial Neural Network) and ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average), with using real measured data on a wind farm in the state of Pennsylvania. In this study, the Reserve requirements of wind farms and the cost of provision of reserve requirements will be reduced by using artificial neural networks that is a method based on artificial intelligence and is more accurate than statistical and traditional method ARIMA.
    Keywords: Wind Speeds Predictions, Reserve, Uncertainty of Wind Energy, Wind Farm, Cost of Provision of Reserves
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال