پژوهشی
بازار برق
محمد داود سعیدی؛ مجید معظمی
دوره 14، شماره 56 ، اسفند 1402، صفحه 1-20
چکیده
پیشبینی میان-مدت بار الکتریکی اغلب برای برنامهریزی عملیات نیروگاه‌های حرارتی و آبی، زمان‌بندی بهینه برای بازرسی و تعمیرات و نگهداری نیروگاه‌ها و شبکه برق استفاده میشود. در این مقاله یک روش ترکیبی با استفاده از تبدیل موجک و ماشین یادگیری شدید مقاوم به دادههای خارج از محدوده، برای پیشبینی بلندمدت بار ارائه شده است. دادههای ...
بیشتر
پیشبینی میان-مدت بار الکتریکی اغلب برای برنامهریزی عملیات نیروگاه‌های حرارتی و آبی، زمان‌بندی بهینه برای بازرسی و تعمیرات و نگهداری نیروگاه‌ها و شبکه برق استفاده میشود. در این مقاله یک روش ترکیبی با استفاده از تبدیل موجک و ماشین یادگیری شدید مقاوم به دادههای خارج از محدوده، برای پیشبینی بلندمدت بار ارائه شده است. دادههای بار و دمای ساعتی، از پایگاه داده GEFCOM 2014 استخراج شده و به دو دسته آموزش و آزمایش تقسیم شده است. از تبدیل موجک یک سطحی برای تجزیه داده‌ها بهمنظور استخراج ویژگی‌ها و کاهش ابعاد ماتریس داده‌ها استفاده میشود. دو دسته مقادیر مؤلفه‌های فرکانس پایین (تقریب) و مقادیر مؤلفه‌های فرکانس بالا (جزئیات) حاصل از تجزیه جهت آموزش و پیشبینی به مدل وارد شده و خروجی مقادیر پایین با خروجی مقادیر بالای مدل جمع میشود تا پیشبینی نهایی را تشکیل دهد. جهت سنجش و مقایسه دقت و کارایی روش پیشنهادی، اعمال تبدیل موجک روی داده‌ها، برای سه مدل دیگر ماشین یادگیری شدید انجام گردیده است. همچنین داده‌ها بدون اعمال تبدیل موجک به چهار مدل پیشبینی دیگر نیز وارد شده و نتایج پیشبینی حاصل با روش پیشنهادی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج ارزیابی فوق نشان میدهد که تبدیل موجک و ماشین یادگیری شدید مقاوم به دادههای خارج محدوده باعث بهبود دقت پیشبینی میگردد و مقدار میانگین درصد خطای مطلق به عدد ۰۹۶۶/۳ کاهش یافته است. مقدار خطای کلی محاسبه شده روش پیشنهادی بهترین نتیجه در بین سایر مدل‌های ماشین یادگیری شدید و روشهای بدون پیش‌پردازش بوده است. خطای فوق بر مبنای مقدار میانگین درصد خطای مطلق بهترتیب ۴۲۰۸/۰ نسبت به مدل ماشین یادگیری شدید اصلی، ۱۱۹۴/۰ نسبت به مدل تنظیم‌شده و ۱۳۵۳/۰ نسبت به مدل تنظیم‌شده و وزن‌دار، کاهش یافته است.
پژوهشی
تولید، انتقال و توزیع
سعید سوری؛ حسین محمدنژاد شورکائی؛ سودابه سلیمانی؛ سیدبابک مظفری
دوره 14، شماره 56 ، اسفند 1402، صفحه 21-42
چکیده
: از آنجایی که ادغام منابع فتوولتائیک (PV) خورشیدی در شبکه توزیع فشار ضعیف در سالهای اخیر به سرعت رو به افزایش است، استفاده از قابلیت اینورترهای منابع فتوولتائیک میتواند فرصتی برای بهبود شاخص‌های فنی و اقتصادی از طریق مدیریت توان راکتیو در شبکه‌های توزیع ولتاژ پایین باشد. این مقاله جهت بهبود افت ولتاژ و افزایش درآمد ناشی از فروش ...
بیشتر
: از آنجایی که ادغام منابع فتوولتائیک (PV) خورشیدی در شبکه توزیع فشار ضعیف در سالهای اخیر به سرعت رو به افزایش است، استفاده از قابلیت اینورترهای منابع فتوولتائیک میتواند فرصتی برای بهبود شاخص‌های فنی و اقتصادی از طریق مدیریت توان راکتیو در شبکه‌های توزیع ولتاژ پایین باشد. این مقاله جهت بهبود افت ولتاژ و افزایش درآمد ناشی از فروش برق، با استفاده از قابلیت اینورتر PV و خازن ثابت، مدل بهینهای برای مدیریت توان راکتیو پیشنهاد میکند. در این روش ظرفیت بهینه اینورتر PV همزمان با مکان و تعداد خازن ثابت مشخص میشود تا سرمایه‌گذاری برای اینورتر PV، خازن ثابت و هزینه عملیاتی حداقل و درآمد فروش برق حداکثر گردد. در این راستا، طول عمر و هزینه اضافه ظرفیت اینورتر PV، جهت ارزیابی فنی و اقتصادی سالانه لحاظ میگردد. در این مطالعه معادلات پخش بار همراه با محدودیت‌های فنی در یک مدل برنامهریزی مخروطی مرتبه دوم ادغام شدهاند. دو شبکه توزیع فشار ضعیف با دیتاهای واقعی و با استفاده (کدنویسی) از نرمافزار متلب به منظور نشان دادن اثر بخشی مدل پیشنهادی شبیهسازی شده است. مقایسه روش پیشنهادی مدیریت توان راکتیو با روشهای مرسوم، تغیرات قابل توجه مطلوبی، برای سرمایه‌گذاری، هزینه تلفات انرژی، بهبود شاخص انحراف ولتاژ و درآمد فروش برق را نشان میدهد.
پژوهشی
بازار برق
امید ایزدی قهفرخی؛ مزدا معطری؛ احمد فروزان تبار
دوره 14، شماره 56 ، اسفند 1402، صفحه 43-58
چکیده
مدلسازی بار یکی از وظایف ضروری در مطالعات سیستمهای قدرت محسوب میشوند. با توسعه سیستمهای قدرت این مسئله بیش از پیش پیچیدهتر شده است. روشهای پیشین مدلسازی بار دارای عیوب اساسی مانند الف) حساسیت بالا به نویز، ب) عدم لحاظ همگرایی بارهای الکتریکی در یک شبکه، ج) وابستگی به مدل ریاضی، د) بار محاسباتی بالا و ه) وابستگی به اندازه‌گیری ...
بیشتر
مدلسازی بار یکی از وظایف ضروری در مطالعات سیستمهای قدرت محسوب میشوند. با توسعه سیستمهای قدرت این مسئله بیش از پیش پیچیدهتر شده است. روشهای پیشین مدلسازی بار دارای عیوب اساسی مانند الف) حساسیت بالا به نویز، ب) عدم لحاظ همگرایی بارهای الکتریکی در یک شبکه، ج) وابستگی به مدل ریاضی، د) بار محاسباتی بالا و ه) وابستگی به اندازه‌گیری محلی هستند. برای رفع این مشکلات، در این مقاله یک ساختار مبتنی بر یادگیری عمیق توسعه داده شده است که قادر به شناسایی تعداد زیادی از پارامترهای بار بهصورت همزمان با سرعت و دقت مطلوب است. ساختار طراحی شده قادر به درک کامل ویژگیهای زمانی بر مبنای یک ساختار حافظهدار بازگشتی است. همچنین، برای تخمین تعداد متغیرهای زیاد یک روش اختصاصدهی وزن برای این مدل توسعه داده شده است. نهایتأ، یک تابع تلفات فرمولبندی شده است تا مقاوم بودن ساختار در برابر با نویز را افزایش دهد. مطالعات عددی بر روی شبکه 68-شینه IEEE موثر بودن و برتری روش پیشنهادی را در مقایسه با تعدادی از روشهای کم-عمق و عمیق را نشان میدهد.
پژوهشی
منابع و فن آوری های انرژی های تجدیدپذیر
مهدی افروزه؛ حمیدرضا عبدالمحمدی؛ محمداسماعیل نظری
دوره 14، شماره 56 ، اسفند 1402، صفحه 59-76
چکیده
در این مقاله نسخه جهش یافته دینامیکی الگوریتم بهینه سازی گرگ خاکستری برای حل مسئله پخش بار اقتصادی- زیست محیطی سیستم قدرت استاندارد 40 واحدی به همراه دو مزرعه بادی پیشنهاد شده است. لذا تابع هدفی جامع از هزینههای بهرهبرداری که ترکیبی از هزینههای مستقیم انرژی باد، هزینه جریمه تخمین بیش از حد، هزینه جریمه تخمین کمتر از حد، ...
بیشتر
در این مقاله نسخه جهش یافته دینامیکی الگوریتم بهینه سازی گرگ خاکستری برای حل مسئله پخش بار اقتصادی- زیست محیطی سیستم قدرت استاندارد 40 واحدی به همراه دو مزرعه بادی پیشنهاد شده است. لذا تابع هدفی جامع از هزینههای بهرهبرداری که ترکیبی از هزینههای مستقیم انرژی باد، هزینه جریمه تخمین بیش از حد، هزینه جریمه تخمین کمتر از حد، هزینه واحد حرارتی و هزینه آلایندگی، ارائه شده است. با توجه به ماهیت تصادفی سرعت باد توان تولیدی توسط توربینهای بادی غیرقابل پیشبینی است، بنابراین از تابع توزیع احتمال ویبول برای مدلسازی توان مزرعههای باد در این مقاله استفاده شده است. هزینه بهرهبرداری مزرعه بادی بهصورت احتمالاتی در نظر گرفته شده است تا سناریوهای باد با احتمال پایین تاثیر کمتری در هزینه نهایی داشته باشند. شبیهسازیها در قالب سه بخش انجام شده است و بهمنظور اعتبارسنجی با مرجعهای دیگر مورد مقایسه واقع شده است. نتایج حاصل شده از بهینهسازیها در هر سه سناریو و مقایسه آن با الگوریتم‌های هوشمند تائیدی بر عملکرد بهتر و دقت بالاتر الگوریتم پیشنهادی نسبت به نسخه اصلی الگوریتم گرگ خاکستری و همچنین سایر الگوریتمها دارد.
پژوهشی
تجدید ساختار سیستم قدرت
حسن کشاورز زیارانی؛ سید حسین حسینیان؛ احمد فخاریان
دوره 14، شماره 56 ، اسفند 1402، صفحه 77-96
چکیده
خودترمیمی ضروریترین ویژگی جهت بازیابی شبکه توزیع هوشمند در هنگام بروز خطا است. جزیرهسازی منطقه دچار خطا را میتوان هم بهصورت آفلاین و هم بهصورت آنلاین انجام داد. با استفاده از روش جزیرهسازی آنلاین برای بازیابی سرویس در منطقه خطادار، میتوان مرز ریزشبکههای جزیرهای و تعداد ریزشبکهها را بهصورت بهینه، حین ...
بیشتر
خودترمیمی ضروریترین ویژگی جهت بازیابی شبکه توزیع هوشمند در هنگام بروز خطا است. جزیرهسازی منطقه دچار خطا را میتوان هم بهصورت آفلاین و هم بهصورت آنلاین انجام داد. با استفاده از روش جزیرهسازی آنلاین برای بازیابی سرویس در منطقه خطادار، میتوان مرز ریزشبکههای جزیرهای و تعداد ریزشبکهها را بهصورت بهینه، حین وقوع خطا تعیین نمود. در این مطالعه، یک روش ریاضی دو مرحله‌ای جدید جهت بازیابی خودترمیمی هنگام وقوع خطا ارائه شده است. در لایه اول آرایش بهینه سیستم در ناحیه دچارخطا، توسط یک مدل ریاضی جدید تعیین میشود. سپس در لایه دوم مسئله مشارکت واحدها در سیستم توزیع هوشمند حل میشود. کاهش یا قطع بار برنامهریزی مجدد منابع تولید پراکندۀ غیرقابل توزیع و برنامهریزی بهینه سیستمهای ذخیرهساز انرژی تعیین میشوند. زمان اجرای کم و راهحل بهینه از مهمترین مزایای طرح پیشنهادی است. ابزارهایی مانند کاهش هوشمند بار و برنامههای پاسخگویی به تقاضا نیز جهت بازیابی بهینه سیستم استفاده شده است. سیستم توزیع 33 شینه IEEE برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی استفاده میشود. نتایج مطالعات موردی اثربخشی روش پیشنهادی را نشان میدهد.
پژوهشی
کنترل تطبیقی
صادق رضایی؛ محسن پارسا
دوره 14، شماره 56 ، اسفند 1402، صفحه 119-130
چکیده
کنترل متغیرهای حیاتی در افراد بیمار که سیستم کنترل طبیعی آنها به دلایلی با مشکل مواجه شده، امری ضروری است. یکی از این متغیرهای حیاتی سطح گلوکز خون است و متاسفانه در افرادی که دچار بیماری دیابت (بیماری قند خون) هستند تنظیم سطح گلوکز خون بهدرستی صورت نمیگیرد. در جهت جبران این فقدان، در سالهای گذشته تحقیقات و تلاشهای متعددی ...
بیشتر
کنترل متغیرهای حیاتی در افراد بیمار که سیستم کنترل طبیعی آنها به دلایلی با مشکل مواجه شده، امری ضروری است. یکی از این متغیرهای حیاتی سطح گلوکز خون است و متاسفانه در افرادی که دچار بیماری دیابت (بیماری قند خون) هستند تنظیم سطح گلوکز خون بهدرستی صورت نمیگیرد. در جهت جبران این فقدان، در سالهای گذشته تحقیقات و تلاشهای متعددی جهت ساخت و بهبود عملکرد پانکراس مصنوعی به جهت کنترل قند خون انجام گرفته است. وجود عواملی مانند نامعینیهای متعدد که ناشی از تفاوتهای فیزیولوژیکی در اشخاص، فعالیتهای گوناگون در طول روز، اثرگذاری با تاخیر کربوهیدراتها در میزان قند خون بدن، استرس و ورزش، کنترل پانکراس مصنوعی را به موضوعی پر چالش تبدیل کرده است. اما یکی از چالشهای مهم در این حوزه که کمتر در تاریخچه به آن پرداخته شده است، وجود محدودیت در دُز مجاز تزریق انسولین در پانکراس مصنوعی برای بیماران دیابت نوع یک است. از سویی تزریق دُز بالا میتواند مشکلاتی مانند هایپرگلیسمی را در بیماران به وجود آورد و از سوی دیگر تزریق دُز منفی انسولین بیمعنا است. در این مقاله پس از انتخاب مدل برگمن و در نظر گرفتن وجود اشباع نامتقارن در عملگر، از روش کنترل گام به عقب و تلفیق آن با تکنیک تطبیقی برای بهبود عملکرد کنترلکننده استفاده شده و پایداری سیستم حلقهبسته تضمین میگردد. در انتها با کمک نتایج شبیهسازی نشان داده میشود که با وجود اغتشاش پلهای بزرگ، دُز انسولین تزریقی در محدوده مجاز بین صفر تا 20 میلی واحد بر دقیقه باقی مانده و سطح گلوکوز خون از محدوده مناسب 130 میلیگرم بر دسیلیتر فراتر نمیرود.
پژوهشی
منابع و فن آوری های انرژی های تجدیدپذیر
سید احسان مسئله گو؛ علی سلیمانی
دوره 14، شماره 56 ، اسفند 1402، صفحه 151-168
چکیده
وجود ارتعاشات در جعبه دنده از ویژگیهای ذاتی آنها است زیرا ماهیت و ذات درگیری چرخ‌دنده‌ها در جعبه‌دنده به دلیل ضربه موجود حین درگیری دندانه‌ها، تولید ارتعاشات میکند. این ارتعاشات اجتناب‌ناپذیر در حالت‌هایی باعث اختلال در کار جعبه‌دنده میشود، بنابراین در تحلیل عملکرد جعبه‌دنده‌ها و بهینهسازی آنها، تحلیل‌های ...
بیشتر
وجود ارتعاشات در جعبه دنده از ویژگیهای ذاتی آنها است زیرا ماهیت و ذات درگیری چرخ‌دنده‌ها در جعبه‌دنده به دلیل ضربه موجود حین درگیری دندانه‌ها، تولید ارتعاشات میکند. این ارتعاشات اجتناب‌ناپذیر در حالت‌هایی باعث اختلال در کار جعبه‌دنده میشود، بنابراین در تحلیل عملکرد جعبه‌دنده‌ها و بهینهسازی آنها، تحلیل‌های ارتعاشی بسیار مهم و کارآمد هستند. جعبه‌دنده سیاره‌ای از یک چرخ‌دنده اصلی خورشید به عنوان محرک که در مرکز قرار دارد، چند چرخ‌دنده سیاره به دور آن، یک چرخ‌دنده حلقه‌ای که این مجموعه درون آن می‌چرخند و یک بازو که به چرخ‌دنده‌های سیاره‌ای متصل است و کار را به عنوان خروجی برای جعبه‌دنده سیاره‌ای انجام میدهد تشکیل شده است.در این مقاله ابتدا رابطه های ارتعاشی مورد نظر در جعبه‌دنده سیاره‌ای بیان شده است. سپس اعمال رابطه های حاکم بر موتور الکتریکی در نرم افزار متلب بررسی شده و مدل ارتعاشی کوپل موتور-جعبه‌دنده سیاره‌ای به منظور مشاهده و تحلیل اثر متقابل موتور الکتریکی و جعبه‌دنده سیاره‌ای شبیهسازی شده است. نمودار‌ها و تحلیل‌های فرکانسی استخراج شده و نشان داده شد که فرکانس‌های مجموعه قابل قبول هستند. مدلسازی دینامیکی و تحلیل در نرم افزار آباکوس جهت استخراج سختی درگیری متغیر با زمان بین دندانه‌های دو چرخ‌دنده درگیر در جعبه‌دنده سیاره‌ای انجام شده است.
پژوهشی
شبکه های مخابرات
سمیه پیرزادی؛ محمدعلی پورمینا؛ سید مصطفی صفوی همامی
دوره 14، شماره 56 ، اسفند 1402، صفحه 131-150
چکیده
با توجه به اینکه کاهش تاخیر در دریافت اطلاعات در شبکه‌های بی‌سیم گسسته در شرایط بحرانی حائز اهمیت است، جهت سرعت بخشیدن به انتقال پیام‌ها در شبکه‌های اقتضایی گسسته، پروتکل مسیریابی ترکیبی با رویکرد ذخیره و حمل به جلو در معماری شبکه مبتنی بر جعبه پرتاب با توجه به جنبه‌هایی مانند پیشبینی رله مناسب و مدیریت موثر بافر در این مقاله ...
بیشتر
با توجه به اینکه کاهش تاخیر در دریافت اطلاعات در شبکه‌های بی‌سیم گسسته در شرایط بحرانی حائز اهمیت است، جهت سرعت بخشیدن به انتقال پیام‌ها در شبکه‌های اقتضایی گسسته، پروتکل مسیریابی ترکیبی با رویکرد ذخیره و حمل به جلو در معماری شبکه مبتنی بر جعبه پرتاب با توجه به جنبه‌هایی مانند پیشبینی رله مناسب و مدیریت موثر بافر در این مقاله ارائه شده است. بهمنظور حفظ حداکثر نرخ انتقال موفق و کاهش زمان انتقال اطلاعات در معیارهای انتخاب گره رله علاوه بر در نظر گرفتن سوابق گرهها، تاثیر سه عامل مختلف تاخیر مبدا به مقصد، فضای بافر در دسترس گرهها و همچنین اطلاعاتی مانند متوسط سرعت و جهت حرکت گرهها در نظر گرفته شده است. همچنین با بهکار بردن الگوریتم شبیهسازی تبرید از هوش مصنوعی در انجام مسیریابی بهینه استفاده میشود. جهت مطالعه عملکرد مدل ارائه شده معیارهای عملکرد مشترک مهمی مانند متوسط تاخیر، نسبت تحویل، تعداد پیامهای از دست رفته و سربار شبکه مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که روش مسیریابی پیشنهادی نسبت به سایر روشهای مسیریابی علاوه بر حفظ حداکثر انتقال از تاخیر دریافت کمتری برخوردار است.
پژوهشی
منابع و فن آوری های انرژی های تجدیدپذیر
محمدرضا جبارپور؛ علی محمد صغیری
دوره 14، شماره 56 ، اسفند 1402، صفحه 169-194
چکیده
در سالهای اخیر، توجه به انرژیهای تجدیدپذیر و تولید پراکنده به دلیل افزایش تقاضای انرژی و آلودگیهای زیست محیطی، افزایش یافته است. به همین علت در ساختار جدید شبکه قدرت، مصرفکنندگان میتوانند نقش تولیدکننده هم داشته باشند. با توجه به اینکه تعداد تولید/مصرفکنندگان در این ساختار بسیار بیشتر از شبکه های قدرت سنتی است، ...
بیشتر
در سالهای اخیر، توجه به انرژیهای تجدیدپذیر و تولید پراکنده به دلیل افزایش تقاضای انرژی و آلودگیهای زیست محیطی، افزایش یافته است. به همین علت در ساختار جدید شبکه قدرت، مصرفکنندگان میتوانند نقش تولیدکننده هم داشته باشند. با توجه به اینکه تعداد تولید/مصرفکنندگان در این ساختار بسیار بیشتر از شبکه های قدرت سنتی است، نیاز به بستری امن، شفاف، سریع و مقیاسپذیر برای تبادلات انرژی به شدت احساس میشود. فناوری بلاکچین با توجه به خصوصیات منحصربفردش میتواند چنین بستری را فراهم کند. با اینکه پلتفرمهای مبتنی بر بلاکچین زیادی در کشورهای مختلف در حوزه انرژی ارائه شده است، اما در ایران چنین پلتفرمی وجود ندارد. بنابراین هدف اصلی این مقاله طراحی و پیادهسازی پایلوت پلتفرم بومی مبادله انرژی همتا به همتای مبتنی بر بلاکچین با در نظر گرفتن شرایط خاص شبکه برق ایران است. معماری کلان پلتفرم براساس مفهوم حداقل محصول قابل عرضه (MVP) با درنظر گرفتن نیازهای عملکردی و غیرعملکردی در قالب نمودارهای زبان مدلسازی یکپارچه (UML) طراحی شده است. پایلوت پلتفرم پیشنهادی در قالب 4 عنصر اصلی شامل قرارداد هوشمند، رابط کاربری، پلتفرم بلاکچین، پایگاه داده بلاکچینی و غیربلاکچینی پیادهسازی شده و با استفاده از سناریوهای مختلف مورد ارزیابی و آزمون قرار گرفته است. این آزمونها عمدتاً شامل آزمون واحد و آزمون یکپارچگی هستند که با موفقیت بر روی پلتفرم انجام شدهاند. این پلتفرم برای اولین بار در کشور مطابق با پروتکل اتریوم و بر مبنای معماری میکروسرویس طراحی و پیادهسازی شده است. این پلتفرم علاوه بر امکان ادغام با سامانههای مبتنی بر اتریوم، به واسطه طراحی ماژولار دارای قابلیت توسعهپذیری است.
)
