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 ا چکیده کامل
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 می شود تا پیش بینی 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 پیش بینی 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 به ترتیب 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.
پرونده مقاله
: 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 ب چکیده کامل
: 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 بهینه ای برای مدیریت توان راکتیو پیشنهاد میکند. در این روش ظرفیت بهینه اینورتر PV همزمان با مکان و تعداد خازن ثابت مشخص می شود 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 نرم افزار متلب به منظور نشان دادن اثر بخشی مدل پیشنهادی شبیه سازی 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.
پرونده مقاله
مدلسازی بار یکی از وظایف ضروری در مطالعات سیستمهای قدرت محسوب می شوند. با توسعه سیستمهای قدرت این مسئله بیش از پیش پیچیده تر 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) وابست چکیده کامل
مدلسازی بار یکی از وظایف ضروری در مطالعات سیستمهای قدرت محسوب می شوند. با توسعه سیستمهای قدرت این مسئله بیش از پیش پیچیده تر 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 به صورت 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 می دهد.
پرونده مقاله
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 هزینه های بهره برداری که ترکیبی از هزینه های مستقیم انرژی باد، هز چکیده کامل
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 هزینه های بهره برداری که ترکیبی از هزینه های 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 توربین های بادی غیرقابل پیش بینی است، بنابراین از تابع توزیع احتمال ویبول برای مدل سازی توان مزرعه های باد در این مقاله استفاده شده است. هزینه بهره برداری مزرعه بادی به صورت احتمالاتی در نظر گرفته شده است تا سناریوهای باد با احتمال پایین تاثیر کمتری در هزینه نهایی داشته باشند. شبیه سازی ها در قالب سه بخش انجام شده است و به منظور اعتبارسنجی با مرجع های دیگر مورد مقایسه واقع شده است. نتایج حاصل شده از بهینه سازی ها در هر سه سناریو و مقایسه آن با الگوریتم های هوشمند تائیدی بر عملکرد بهتر و دقت بالاتر الگوریتم پیشنهادی نسبت به نسخه اصلی الگوریتم گرگ خاکستری و همچنین سایر الگوریتم ها دارد.
پرونده مقاله
خودترمیمی ضروری ترین ویژگی جهت بازیابی شبکه توزیع هوشمند در هنگام بروز خطا است. جزیره سازی منطقه دچار خطا را می توان هم به صورت آفلاین و هم به صورت آنلاین انجام داد. با استفاده از روش جزیره سازی آنلاین برای بازیابی سرویس در منطقه خطادار، می توان مرز ریزشبکه های جزیره ای چکیده کامل
خودترمیمی ضروری ترین ویژگی جهت بازیابی شبکه توزیع هوشمند در هنگام بروز خطا است. جزیره سازی منطقه دچار خطا را می توان هم به صورت آفلاین و هم به صورت آنلاین انجام داد. با استفاده از روش جزیره سازی آنلاین برای بازیابی سرویس در منطقه خطادار، می توان مرز ریزشبکه های جزیره ای و تعداد ریزشبکه ها را به صورت بهینه، حین وقوع خطا تعیین نمود. در این مطالعه، یک روش ریاضی دو مرحله ای 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 می شود. سپس در لایه دوم مسئله مشارکت واحدها در سیستم توزیع هوشمند حل می شود. کاهش یا قطع بار برنامه ریزی مجدد منابع تولید پراکندۀ غیرقابل توزیع و برنامهریزی بهینه سیستمهای ذخیره ساز انرژی تعیین میشوند. زمان اجرای کم و راه حل بهینه از مهم ترین مزایای طرح پیشنهادی است. ابزارهایی مانند کاهش هوشمند بار و برنامه های پاسخ گویی به تقاضا نیز جهت بازیابی بهینه سیستم استفاده شده است. سیستم توزیع 33 شینه IEEE برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی استفاده می شود. نتایج مطالعات موردی اثربخشی روش پیشنهادی را نشان میدهد.
پرونده مقاله
در این مقاله یک چارچوب سه مرحلهای مبتنی بر سناریو برای تعیین استراتژی بهینه و برنامهریزی ریزشبکههای قرار گرفته در یک سیستم توزیع 118 شینه ارائه شده است. عدم قطعیتهای منابع تجدیدپذیر، تقاضای بار و برنامه شارژ/دشارژ خودروهای الکتریکی در نظر گرفته شده است. برای ارتق چکیده کامل
در این مقاله یک چارچوب سه مرحلهای مبتنی بر سناریو برای تعیین استراتژی بهینه و برنامهریزی ریزشبکههای قرار گرفته در یک سیستم توزیع 118 شینه ارائه شده است. عدم قطعیتهای منابع تجدیدپذیر، تقاضای بار و برنامه شارژ/دشارژ خودروهای الکتریکی در نظر گرفته شده است. برای ارتقای انعطاف در برنامهریزی، بهرهبردار قادر خواهد بود تا از طریق بازآرایی سیستم توزیع مسیر شارش توان را تغییر دهد. همچنین در مدل پیشنهادی مشترکین قادر به کاهش هزینههای خود از طریق مشارکت در یک برنامه پاسخگویی تقاضا هستند. در مرحله اول مدل پیشنهادی، استراتژی پیشنهادی ریزشبکهها تعیین می شود. در مرحله دوم قیمت تسویه بازار توسط بهرهبردار مستقل سیستم و با توجه به پیشنهادات ارسالی مشخص می گردد. در نهایت، در مرحله سوم مسئله برنامهریزی نهایی ریزشبکهها توسط یک روش تئوری بازی مشارکتی حل میشود. مدل پیشنهادی توسط حلکننده CPLEX در نرمافزار گمز حل شده و نتایج نشان میدهند که توپولوژی دینامیک انعطاف برنامهریزی را ارتقا داده و از این طریق منجر به کاهش حدود 10 درصدی هزینه بهرهبرداری کل شده است. همچنین نتایج نشان میدهند که هماهنگی خودروهای الکتریکی با برنامهریزی، حضور سیستمهای ذخیرهساز و اجرای برنامه پاسخگویی تقاضا منجر به کاهش چشمگیر سطح قیمت تسویه بازار و در نتیجه کاهش هزینههای بهرهبرداری میشود.
پرونده مقاله
کنترل متغیرهای حیاتی در افراد بیمار که سیستم کنترل طبیعی آن ها 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 به درستی صورت نمی گیرد. در جهت جب چکیده کامل
کنترل متغیرهای حیاتی در افراد بیمار که سیستم کنترل طبیعی آن ها 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 به درستی صورت نمی گیرد. در جهت جبران این فقدان، در سال های گذشته تحقیقات و تلاش های متعددی جهت ساخت و بهبود عملکرد پانکراس مصنوعی به جهت کنترل قند خون انجام گرفته است. وجود عواملی مانند نامعینی های متعدد که ناشی از تفاوت های فیزیولوژیکی در اشخاص، فعالیت های گوناگون در طول روز، اثرگذاری با تاخیر کربوهیدرات ها در میزان قند خون بدن، استرس و ورزش، کنترل پانکراس مصنوعی را به موضوعی پر چالش تبدیل کرده است. اما یکی از چالش های 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 می تواند مشکلاتی مانند هایپرگلیسمی را در بیماران به وجود آورد و از سوی دیگر تزریق دُز منفی انسولین بی معنا 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 کنترل کننده استفاده شده و پایداری سیستم حلقه بسته تضمین می گردد. در انتها با کمک نتایج شبیه سازی نشان داده می شود که با وجود اغتشاش پله ای 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 میلی گرم بر دسی لیتر فراتر نمی رود.
پرونده مقاله
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 جنبهه چکیده کامل
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.
پرونده مقاله
وجود ارتعاشات در جعبه دنده از ویژگی های ذاتی آنها است زیرا ماهیت و ذات درگیری چرخدندهها در جعبهدنده به دلیل ضربه موجود حین درگیری دندانهها، تولید ارتعاشات می کند. این ارتعاشات اجتنابناپذیر در حالتهایی باعث اختلال در کار جعبهدنده میشود، بنابراین در تحلیل عملکرد چکیده کامل
وجود ارتعاشات در جعبه دنده از ویژگی های ذاتی آنها است زیرا ماهیت و ذات درگیری چرخدندهها در جعبهدنده به دلیل ضربه موجود حین درگیری دندانهها، تولید ارتعاشات می کند. 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 شبیه سازی 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.
پرونده مقاله
در سال های اخیر، توجه به انرژی های تجدیدپذیر و تولید پراکنده به دلیل افزایش تقاضای انرژی و آلودگی های زیست محیطی، افزایش یافته است. به همین علت در ساختار جدید شبکه قدرت، مصرف کنندگان می توانند نقش تولیدکننده هم داشته باشند. با توجه به این که تعداد تولید/مصرف کنندگان در چکیده کامل
در سال های اخیر، توجه به انرژی های تجدیدپذیر و تولید پراکنده به دلیل افزایش تقاضای انرژی و آلودگی های زیست محیطی، افزایش یافته است. به همین علت در ساختار جدید شبکه قدرت، مصرف کنندگان می توانند نقش تولیدکننده هم داشته باشند. با توجه به این که تعداد تولید/مصرف کنندگان در این ساختار بسیار بیشتر از شبکه های قدرت سنتی است، نیاز به بستری امن، شفاف، سریع و مقیاس پذیر برای تبادلات انرژی به شدت احساس می شود. فناوری بلاکچین با توجه به خصوصیات منحصربفردش می تواند چنین بستری را فراهم کند. با این که پلتفرم های 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 پیاده سازی 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 مدل سازی 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 پیاده سازی شده و با استفاده از سناریوهای مختلف مورد ارزیابی و آزمون قرار گرفته است. این آزمون ها عمدتاً شامل آزمون واحد و آزمون یک پارچگی هستند که با موفقیت بر روی پلتفرم انجام شده اند. این پلتفرم برای اولین بار در کشور مطابق با پروتکل اتریوم و بر مبنای معماری میکروسرویس طراحی و پیاده سازی شده است. این پلتفرم علاوه بر امکان ادغام با سامانه های مبتنی بر اتریوم، به واسطه طراحی ماژولار دارای قابلیت توسعه پذیری است.
پرونده مقاله