Saleh Razini

پيشرفت فناوري و استفاده از تجهيزات الكتريكي مختلف، باعث افزايش تقاضاي مصرف برق شده است. به منظور تأمين اين حجم از تقاضا لازم است تا نيروگاه هاي زيادي در مدار باشند. شركت توزيع نيز طبق تعهد خود به مشتركين بايد بتواند تمامي موارد تقاضا شده توسط مشتريان را تأمين كند. به همين منظور لازم است تا جهت كاهش هزينه ها، بالا بردن قابليت اطمينان و... در سمت تقاضا به مديريت بارهاي موجود بپردازيم. براي اين كار مي توان از برنامه هاي مديريت سمت تقاضا (DSM) استفاده نمود. اين برنامه ها به شركت توزيع و كاربران كمك مي كند تا ضمن كاهش هزينه مصرفي خود، به اهداف ديگري چون حفظ محيط زيست، بالا بردن قابليت اطمينان شبكه و... دست يابند. برنامه هاي مديريتي مي توانند براي بارهاي مختلفي اعم از مسكوني، تجاري، صنعتي و يا آموزشي پياده سازي شوند امّا با توجه به پيشرفت روزمره فناوري، تغييرات منحني بار و تنوع موارد در بخش مسكوني، مي توان ضرورت بررسي اين برنامه ها در بخش منازل مسكوني را به وضوح شاهد بود. نكته اساسي در بررسي اين موارد در بخش مسكوني، هوشمند بودن منازل مي باشد كه منجر به يك ارتباط دو سويه بين كاربران و شركت توزيع، براي دسترسي لحظه اي به داده هاي مصرف مي شود. پس مي توان با در اختيار داشتن داده هاي مصرف، به برنامه ريزي نحوه مصرف مشتركين پرداخت كه در گام اول با اجراي برنامه هاي مديريت سمت تقاضا بر روي دسته هاي مطالعاتي، كاهش هزينه مشتريان مشاهده مي شود.. امّا در اين بين صرفا توجه به منافع شركت توزيع و يا كاهش هزينه مشتركين كافي نمي باشد. پس به همين منظور لازم است تا مفهوم رضايت مشتريان نيز مطرح و مورد بررسي قرار گيرد. همچنين مي بايست ضمن تعريف شاخص مناسب براي رضايت، داده هاي مربوط به رضايت را از كاربران دريافت و در محاسبات موجود دخيل كرد. در اين پژوهش نيز علاوه بر توجه به مسائل اقتصادي، توجه به سمت تقاضا و رضايت مصرف كنندگان نيز در محاسبات رعايت شده است و در گام دوم با طراحي پرسشنامه و استخراج اطلاعات رضايت مشتريان، اين داده ها در محاسبات اعمال شده اند تا نتايج جديد را در صورت وجود رضايت مشتريان مورد بررسي قرار گيرد. با بررسي اين موارد نتايج نشان مي دهد كه علاوه بر كاهش هزينه مصرفي، بهبود نقطه اوج تقاضا و امكان افزايش و بالا بردن رضايت مشتري نيز مي باشد.
Thesis summary

تغييرات دائمي تقاضاي انرژي در طي ساعات بهره برداري در نقاط مختلف سيستم توزيع موجب تغيير وضعيت جريان در خطوط و در نتيجه تغيير وضعيت تلفات توان ميشود. با گسترش فناوري و ساختار جديد صنعت برق اين تغييرات به يك چالش جدي تر تبديل شده است. با توجه به اين مساله يك ساختار واحد در همه ساعات براي سيستم توزيع نميتواند ساختار بهينه باشد. محققان بازآرايي سيستم توزيع را به عنوان يكي از بهترين و كم هزينه ترين روش ها براي رفع اين چالش پيشنهاد و مطالعه كردهاند. بازآرايي توسط مجموعهاي از كليدزني ها در طي 24 ساعت شبانه روز انجام مي گيرد اما در نظر گرفتن كليد بر روي تمامي شاخه هاي سيستم توزيع عملي نيست. بازآرايي پويا به كمك الگوريتم هاي هوشمند در طول ساعات شبانه روز آرايش هاي بهينه متفاوت با حفظ قيود سيستم درجهت برآوردن اهداف موردنظر محققان عمل ميكند. در اين پايان نامه بهينه سازي تعداد كليدهاي قابل كنترلي كه در بازآرايي پوياي سيستمهاي توزيع شعاعي نقش دارند موردتوجه قرار گرفته است. و بازآرايي پوياي سيستم توزيع با استفاده از الگوريتم يادگيري تقويتي انجام شده است. از الگوريتم يادگيري Q جهت پياده سازي يادگيري تقويتي استفاده شده است. اهداف بازآرايي پويا در اين پايان نامه كاهش تلفات و همچنين حفظ محدوده عملياتي ولتاژ باسها است. در اين پايان نامه مطالعه بر روي شبكه استاندارد 33 باسه IEEE انجام شده است و ابتدا برروي تمامي شاخههاي سيستم توزيع كليد قابل كنترل از راه دور در نظر گرفته شده، با در نظرگرفتن الگوي بارهاي مختلف در طول 24 ساعت شبانه روز برروي باسهاي سيستم، بازآرايي پويا انجام شده است. كليدهايي كه در يك دوره بازآرايي پويا تغيير وضعيت داشتهاند كليدهاي بحراني نامگذاري شدهاند. بازآرايي با كليدهاي بحراني انجام شده و نتايج بهتري نسبت به حالت در نظر گرفتن كليد روي تمامي شاخهها حاصل شدهاست. در ادامه كليدهايي كه در طول شبانه روز تغيير وضعيت كمتري داشتهاند حذف شده اند. در هر مرحله حذف كليد الگوريتم يادگيري تقويتي اجرا شده است. الگوريتم حذف كليد تا زماني كه آرايش بهينه براي الگوي بارهاي سيستم استخراج شده ادامه يافته است.آناليز اقتصادي در طول 20 سال با در نظر گرفتن هزينه نصب و نگهداري سالانه كليد و همچنين هزينه تلفات در هر مرحله از حذف كليد انجام شده است. نتايج نشان ميدهد به ازاي استفاده از تعداد بيش
Thesis summary

امروزه با گسترش روزافزون نيروگاه هاي خورشيدي و تأثير نامطلوب آلودگي هاي زيست محيطي بر توليد بهينه و بازدهي اين نيروگاه ها، پاك سازي به منظور افزايش بازدهي از اهميت ويژه اي برخوردار است. انباشته شدن گرد و غبار بر روي پنل هاي خورشيدي و عدم توجه به تميز كردن اين آلايندگي مي تواند منجر به ضررهاي اقتصادي و زيست محيطي زيادي شود. تأثير تجمع گرد و غبار را مي توان با روش هاي مختلف تميز كردن كاهش داد. تعيين بهينه دوره پاك سازي براي به حداقل رساندن انرژي هاي از دست رفته ناشي از آلايندگي و در عين حال هزينه هاي پاك سازي ضروري است. در اين ميان، عوامل اقتصادي مانند افزايش قيمت برق و تورم مي توانند اثر سوء بر سود كاهش آلودگي داشته باشند. تعيين دوره شستشوي پنل هاي خورشيدي و يا به عبارت بهتر پاك سازي آن ها بر هزينه هاي ناخالص تميز كردن پنل ها و ميزان كاهش راندمان پنل-هاي خورشيدي مؤثر است. در اين پژوهش به منظور بررسي اثر آلودگي بر بازدهي پنل هاي خورشيدي و تعيين دوره بهينه پاك سازي، ابتدا توان توليدي نيروگاه خورشيدي برآورد شده و اثرات آلاينده هاي زيست محيطي بر آن، مورد مطالعه قرار مي گيرد. يك مدل مبتني بر شبكه هاي عصبي مصنوعي براي تعيين دوره بهينه پاك سازي و اثرگذاري آن بر روي خروجي نيروگاه ارائه مي گردد. مدل پيشنهادي در فضاي نرم افزار متلب پياده سازي شده و تحليل هاي فني، اقتصادي و زيست محيطي جهت ارزيابي صورت گرفته است. نتايج عددي براي دو نيروگاه خورشيدي اميركبير (همدان) و نيكا انرژي (فارس) نشان مي دهد كه انجام پاك سازي هاي دوره اي آن هم با انتخاب بازه رماني مناسب مي تواند در بهره برداري و كاهش هزينه ها و انرژي هاي از دست رفته ناشي از آلاينده ها بسيار مفيد و مثمر ثمر واقع گردد. به صورت خاص، مطالعات عددي نشان مي دهد دوره بهينه پاك سازي براي نيروگاه اميركبير برابر 25 روز مي باشد كه عدم انتخاب بهينه اين دوره مي تواند منجر به حدود 3932 مليون ريال ضرر و زيان مالي ناشي از هدر رفت انرژي و بروز 180455 گرم آلايندگي در محيط زيست به جهت جايگزيني سوخت هاي فسيلي به جاي توان خورشيدي شود. اين مسئله همچنين مي تواند از نقطه نظر مصرف آب نيز حيات بشر را در ظرفيت هاي بالاي نيروگاهي تهديد كند. از اين منظر نيز نتايج حاكي از آن است كه عدم انتخاب بهينه دوره پاك سازي مي تواند منجر به مصرف بي رويه آب شود كه همه
Thesis summary

سيستم انرژي تركيبي مستقل راه حل جايگزين توسعه شبكه، براي بارهاي حساس و دور از شبكه است كه علاوه بر تقويت پدافند غيرعامل، مي تواند از هزينه توسعه شبكه جلوگيري كرده و با افزايش سهم منابع تجديدپذير، انتشار گازهاي گلخانه اي را كاهش دهد. از آنجاكه اين سيستم ها با هزينه زياد و عدم قطعيت منابع تجديدپذير و تقاضا مواجه اند، طراحي و بهره برداري بهينه آن ها ضرورت دارد. اين پژوهش با شناسايي كليه عوامل مؤثر بر سيستم هاي تركيبي مستقل از شبكه، به طراحي بهينه اين سيستم ها و بررسي اثر عوامل مختلف بر روي طراحي سيستم در قالب سه مورد مطالعاتي به كمك نرم افزار Homer پرداخته است. مطالعه موردي اول به طراحي يك سيستم تركيبي مستقل انرژي براي يك ايستگاه تقويت فشار گاز فامنين در استان همدان به عنوان بار حساس صورت گرفته و از لحاظ اقتصادي و زيست محيطي با توسعه شبكه مقايسه شده است. براساس نتايج، سيستم پيشنهادي مي تواند بارهاي حساس را با قابليت اطمينان مناسب تأمين كرده و دركاهش انتشار دي اكسيدكربن مؤثر باشد. در اين مطالعه شاخصي با عنوان فاصله تعادل هزينه ها تعريف شد كه بيانگر ميزاني از فاصله بار تا شبكه سراسري مي باشد كه هزينه تأمين تقاضا به صورت سيستم تركيبي مستقل با هزينه توسعه شبكه برابر شود. در اين مطالعه فاصله تعادل هزينه هاحدود 100km به دست آمد به اين معني كه سيستم مستقل، براي بارهاي با فاصله نزديكتر از 100km به شبكه، توجيه اقتصادي نداشته و براي فواصل دورتر از آن به صرفه خواهد بود. مطالعه موردي دوم به بررسي اثر ماليات بر كربن بر افزايش نفوذ منابع تجديدپذير در شبكه در شرايط رقابتي مي پردازد. نتايج اين بخش نشان مي دهد استفاده از ابزارهاي سياستي مناسب مانند ماليات بر كربن مي تواند شرايط رقابت را براي منابع پاك تجديدپذير فراهم كرده و ضمن كاهش هزينه هاي مستقيم دولتي، با كاهش انتشار دي اكسيد كربن از هزينه هاي خارجي و غير مستقيم منابع فسيلي در آسيب به محيط زيست بكاهد. از ديگر مزاياي اين موضوع مي توان به اصلاح ساختار اقتصاد انرژي، حذف يارانه ي انرژي، نفوذ بيشتر تجديدپذيرها، حركت قوي تر به سمت انرژي پاك و... اشاره كرد. براساس اين دو مطالعه موردي، در مطالعه موردي سوم تمامي عوامل مؤثر بر طراحي سيستم تركيبي بهينه در قالب 12 عامل شناسايي شده و تأثير تك تك اين عوامل بر روي شاخص فاصله تعادل هزينه ها به عنو
Thesis summary

يكي از مسائل بهره برداري از سيستم هاي توزيع، تغييرات دائمي تقاضاي انرژي در طول ساعات بهره برداري در نقاط مختلف شبكه است. اين مسئله موجب تغيير وضعيت جريان در خطوط و درنتيجه تغيير وضعيت تلفات توان، افت ولتاژ، تراكم خطوط و قابليت اطمينان مي شود. با گسترش فناوري ها و ساختار جديد صنعت برق مانند نفوذ منابع تجديدپذير با توليد متغير و يا افزايش تعداد خودروهاي الكتريكي و ايستگاه هاي شارژ اين مساله تبديل به يك چالش جدي تري شده است، چراكه ديگر يك ساختار واحد براي شبكه توزيع نمي تواند در همه ساعات به عنوان ساختار بهينه در نظر گرفته شود. از اين رو محققان مساله بازآرايي شبكه توزيع را در قالب مساله بازآرايي پويا در شبكه هاي توزيع جديد به صورت جدي تري دنبال كرده اند. در بازآرايي پويا، به كمك الگوريتم هاي هوشمند و كليدهاي خودكار در هر لحظه در زمان بهره برداري از شبكه با توجه به وضعيت مصرف و توليد در باسهاي مختلف شبكه، آرايش بهينه كليدها براي برآوردن اهداف از پيش تعيين شده و حفظ قيود سيستم، مشخص مي شود. اين كار در تمام ساعات بهره برداري مرتبا انجام شده و تلاش مي گردد ساختار شبكه توزيع همواره به صورت بهينه باشد. در اين پايان نامه حل مسئله بازآرايي پوياي شبكه توزيع به كمك روشهاي يادگيري ماشين مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف الگوريتم ارائه شده در اين مطالعه تعيين ساختار بهينه سيستم با وجود تغييرات بار در ساعت مختلف روز با حداقل تلفات و حفظ قيود سيستم است. روش پيشنهادي توانسته است با استفاده از الگوريتم يادگيري تقويتي ضمن حفظ قيود ولتاژ و شعاعي بودن شبكه، تلفات توان را در شرايط مختلف بهره برداري نسبت به مطالعات پيشين به شكل موثرتري كاهش دهد. اين روش براي شبكه استاندارد 33 باسه اجرا شده و توانسته نسبت به دو مطالعه مشابه حدود 4% و 10% تلفات سيستم را كاهش دهد.
Thesis summary

بهرهوري يكي از مهمترين عوامل اثرگذار روي عملكرد پروژ ههاي ساخت است كه تأثير زيادي بر زمان و هزينهي اين پروژهها دارد. بهكارگيري اقدامات لازم در راستاي بهبود فاكتورهاي مؤثر بر بهر هوري عامل از نگران يهاي يك مدير پروژه است. برآوردن اين اقدامات ، منجر به صرفهجوي يهاي زيادي از حيث منابع استفاده شده در پروژه و بهبود عملكرد پروژه از لحاظ اهداف مختلف زماني، هزين هاي وكيفي م يشود. معمولاً در عمل روشهاي برنامهريزي و كنترل سنتي براي بهبود بهرهوري مورد استفاد ه قرار ميگيرد. با اين حا ل، در سا لهاي اخير بهدليل پيچيدگي پروژ ههاي بزرگ و ناكارآمدي برنام هريزي سنتي، تمايل به استفاده ا ز راهكارهاي هوش مصنوع ي براي رف ع مشكلا ت بهر هوري، نظر محققا ن را ب ه خود جلب كرد ه است. در ميان مسائل مختلف بهرهور ي در پروژ ههاي ساخت، بهرهوري ماشينآلات )براي مثال كاميونها( از اهميت بالايي برخوردار هستند. رفت وآمد كاميونها،تداخل عبور و ترافيك حاصل از آن در كارگاه ساخت، بر بهرهوري آ نها اثر منفي م يگذارد؛ بنابراين كشف رو شهايي كه بتواند منجر به بهبود بهر هوري كاميو نها بهخصوص در مواجهه با شرايط عدمقطعيت در ترافيك مسير حركت شود، ضرورت م ييابد. مطالعات محدودي در مورد مشكل ترافيك در مسير حركت و تأثير آن بر بهرهوري كاميون در كارگاه ساخت صورت گرفته است. اين تحقيق قسمتي از اين كمبود را در علم بيان م يكند. يك مدل مبتني بر عامل جهت بهبود بهر هوري كاميون )عامل( در شرايط ترافيك مسير حركت در كارگاه ساخت ارائه ميشود. براي اين منظور از يادگيري تقويتي و شبي هسازي مونت كارلو استفاده و مدل پيشنهادي در MATLAB كد نو يسي م يشود. اگرچه تئوري يادگيري تقويتي در رشت ههاي كامپيوتر و برق ب هخوبي شناخته شده است، اما در ادبيات پروژه ساخت جديد است. اين تئوري در آموزش عام لها براي يافتن بهترين راهحل هوشمندانه مؤثر است. اقدامات اصلي در استفاده از مد لسازي مبتني بر عامل، تعيين عامل، طراحي وضعي تها و انتخاب تابع پاداش/جريمه مناسب است. در مدل پيشنهادي كاميون بهعنوان يك عامل هوشمند شناخته م يشود، وضعيتها، مكا نهاي كاميون هستند و تابع پاداش/جريمه بر اساس كمترين زمان سفر در محيط )پروژه ساخت( طراحي م يشود. آموزش مطابق با تابع پاداش/جريمه و جهت تشويق عامل براي دستيابي به بهرهوري بهينه )يافتن مسي رهاي بهينه براي انتقال مصالح ساخت( ارائه
Thesis summary