بازآرائی بهینه شبکه های توزیع به روش الگوریتم ژنتیک جهت کاهش تلفات 10 ص1

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

بازآرائی بهینه شبکه های توزیع به روش الگوریتم ژنتیک جهت کاهش تلفات

علی سوادپور

شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان‌شرقی

کلمات کلیدی‌:

بازآرایی بهینه، الگوریتم ژنتیک، کاهش تلفات

چکیده:

در این مقاله الگوریتم ژنتیک جهت حل یک مساله بهینه سازی بکار برده شده است. منظور از بهینه‌سازی انتخاب بهترین ساختار از یک شبکه توزیع جهت کمینه کردن تلفات می باشد. الگوریتم ژنتیک یکی از روشهای پرقدرت در یافتن بهینه مطلق می باشد. نرم افزاری به زبان C برای الگوریتم پیشنهادی تهیه شده است و نتیجه عددی آن برای دو شبکه نمونه آورده شده است.

1. مقدمه

تغییر ساختار در شبکه‌های توزیع جهت کاهش تلفات در واقع حل یک مساله بهینه‌سازی می‌باشد. روش بکارگرفته شده در این مقاله جهت حل این مساله بهینه‌سازی استفاده از روش الگوریتم ژنتیک می‌باشد.

روش الگوریتم ژنتیک به دلیل اینکه کلیه جوابهای ممکن را تولید و سپس از میان آنها بهترین گزینه را انتخاب می‌کند. لذا از اطمینان بیشتری برای رسیدن به بهینه مطلق برخوردار می‌باشد.

در یک شبکه توزیع با گستردگی فراوان تنوع بار (اعم از صنعتی، خانگی یا تجاری) و همچنین تغییرات بار بدلیل تنوع فصول، ساعات کار و پیک مصرف و سایر عوامل دیگر و ثایت بودن ساختار شبکه، موجب افزایش تلفات در سیستم می‌شود. در چنین شرایطی لازم است با اعمال یک آرایش بهینه روی شبکه با باز و بسته کردن کلیدهای موجود به بهینه‌ساختن تلفات امیدوار بود. [1]

برای تجدید آرایش روی شبکه‌های توزیع روشهای مختلفی پیشنهاد شده است که می‌توان آنها را به روش‌های خاص و عام تقسیم‌بندی نمود.

الف: روشهای خاص:

در روشهای خاص برای حل مساله الگوریتم خاصی پیشنهاد می‌شود که با استفاده از این آلگوریتم ابتدا یک پاسخ محاسبه شده و از روی آن پاسخ و با توجه به الگوریتم مربوطه پاسخ بعدی تا رسیدن به نقطه بهینه با رعایت قیود مساله ادامه می‌یابد. روشهای خاص به دو روش SEM و SSOM تقسم بندی می گردند.

ب: روشهای عام:

روشهای عام روشهایی هستند که به شکل مساله بستگی نداشته و یگ الگوریتم کلی برای حل مساله پیشنهاد می‌گردد. دراین روش مجموعه وسیعی از جوابها انتخاب گردیده و با انجام عملیاتی بهینه مطلق انتخاب می‌گردد. الگوریتم ژنتیک یکی از این روشهاست. دراین مقاله سعی شده است از این روش جهت کاهش تلفات در شبکه‌های توزیع استفاده گردد.[2]

2. الگوریتم ژنتیک:

الگوریتم ژنتیک یکی از روشهای بهینه‌سازیی است که بر پایه ایده توارث و تکامل پیاده‌سازی شده‌است.

نحوه عملکرد الگوریتم ژنتیک بدین صورت است که جمعیتی از نقاط به صورت تصادفی انتخاب گردیده و مقدار تابع هدف به ازای تک تک آنها محاسبه می‌شود. درمرحله بعد توسط سه عملیات چرخ رولت، تکثیر و جهش نسل جدید تولید می‌گردد و مقدار تابع هدف برای فرزندان نیز محاسبه می‌گردد تا سرانجام با توجه به شرایطی پاسخ بهینه بدست آید. [3]

3. مفاهیم اساسی الگوریتم ژنتیک

3-1: کد کردن:

جایگزین کردن دنباله‌‌ی مناسب از اعداد 0.1 (بیت‌ها) به جای پارامترهای مساله را کد کردن می‌نامند.

3-2: کروموزوم:

به رشته یا دنباله‌ای از بیت‌ها که به‌عنوان مشکل یک پاسخ، (اعم از ممکن یا غیرممکن) اطلاق می‌گردد. یک کروموزوم دارای n ژن یا بیت می‌باشد.

3-3: جمعیت:

به مجموعه‌ای از کروموزوم‌ها جمعیت گفته می‌شود.

3-4: مقدار برازندگی:

مناسب بودن یا نبودن جواب، با معیاری که از تابع هدف بدست می‌آید سنجیده می‌شود. هر چه یک جواب مناسب باشدمقدار برازندگی بزرگتری دارد. برای آنکه شانس بقای چنین جوابی بیشتر شود، احتمال بقای متناسب با مقدار برازندگی آن در نظر گرفته می‌شود. معمولاً در صورت امکان تابع برازندگی را در بین [1.0] نرمالیزه می‌کنند.

3-5: عمل تکثیر:

این عمل برای یک جفت از کروموزوم عمل می‌کند و می‌تواند به صورت تک نقطه‌ای و یکنواخت باشد. به این صورت که دو کروموزوم از یک نقطه شکسته و بخش‌های شکسته شده کروموزوم جابه‌جا می‌گردد. نقطه شکست نیز یک عدد تصادفی n از بین 1 تا k (k طول کروموزوم) با توزیع احتمال یکنواخت ( 1/k ) صورت می‌پذیرد. (مطابق شکل 1)

3-6: عملگر جهش:

این عملگر روی هر یک از کروموزوم‌ها حاصل از عملگر تکثیر بکارگرفته می‌شود. بدین ترتیب که به ازای هر بیت از کروموزوم یک عدد تصادفی تولید می‌شود، درصورتیکه مقدار عدد تصادفی تولید شده از مقدار Pm (احتمال عمل جهش ) کمتر باشد در آن بیت عمل جهش انجام می‌شود. درغیر این صورت در آن بیت عمل جهش صورت نمی‌گیرد. [4] ( مطابق جدول1)

4. مراحل اجرای الگوریتم ژنتیک

با توجه به صورت مساله، متغیرهایی که باید تعیین شوند مشخص شده سپس آنها را به نحو مناسبی کدگذاری کرده و به شکل کروموزوم نمایش داده می‌شوند. بر اساس تابع هدف یک تابع برازندگی برای کروموزوم‌ها تعریف می‌گردد و یک جمعیت اولیه دلخواه نیز به طور تصادفی انتخاب می‌شوند و بدنبال ان میزان تابع برازندگی برای کروموزوم جمعیت اولیه محاسبه می‌شود و الگوریتم مطابق شکل(2) صورت می پذیرد.

5. اعمال الگوریتم ژنتیک به مساله بهینه سازی

جهت درک بهتر اعمال الگوریتم ژنتیک، موضوع را برای یک شبکه ساده پیاده می کنیم. جهت این کار شبکه مطابق شکل (3) را با 15 شین و 17 فیدر در نظر می گیریم.

ابتدا جمعیت اولیه را به صورت تصادفی جهت شروع عملیات بهینه سازی انتخاب می کنیم. هر آرایش شبکه را در قالب یک کروموزوم (دنباله از اعداد 0.1) مطابق شکل زیر نشان می دهیم (عدد 0 نشانه بازبودن خط و عدد 1 نشانه بسته بودن خط) می باشد.

واضح است که همه کروموزوم های انتخاب شده همگی شرط شعاعی بودن را نداشته باشند. لذا لازم است همه کروموزوم ها بعد از لحاظ دارار بودن این شرط بررسی می گردند:

منظور از شعایی بودن این است که:

اولاً: همه پستهای توزیع مورد تغذیه قرار گیرند.

ثانیاً: هیچ مسیر بسته ای بین پستهای فوق توزیع ایجاد نشود.

ثالثاً: هیچ حلقه ای بین پست های توزیع ایجاد نگردد.

برای بررسی شعایی بودن یک شبکه از دو اصل زیر استفاده می کنیم:

الف: یک شبکه شعاعی با m پست توزیع و n پست توزیع دقیقاً دارای n فیدر در حال وصل است. (شرط لازم)

ب: اگر در یک درخت رئوسی که درجه آنها یک است حذف کنیم و این عمل تکرار پذیرد و چنانچه در نهایت تمامی رئوس درخت حذف شوند شبکه شعاعی خواهد بود. (شرط کافی)

جهت کنترل شرط ایزوله نشدن بار به این صورت عمل می گردد که مجموعه ای از شماره شین های ابتدا و انتهای تمامی خطوط تهیه می گردد و چنانچه این مجموعه تمامی شین های مصرف را در بر بگیرد شرط فوق تامین شده است.

همچنین دیگر قیود الکتریکی شبکه شامل حداکثر افت ولتاژ مجاز شین‌ها و همچنین حداکثر جریان عبوری از خطوط می باشد. درصورت عدم تامین قیود فوق کروموزوم مربوطه از اعضاء جمعیت اولیه کنار گذاشته می‌شود کروموزوم دیگری انتخاب می گردد. این مرحله از کار تا آنجا انجام می‌پذیرد که تعداد اعضاء جمعیت اولیه به تعداد تعریف شده برسد.[6]

6. تعیین تابع ارزیاب

ارزش‌گذاری یک کروموزوم توسط تابع ارزیاب صورت می‌پذیرد که مقدار برازندگی کروموزوم می‌باشد. تابع هدف در این مرحله مجموع تلفات شبکه است. چنانچه تلفات خط i ام برابر ri و جریان انتقالی در این خط Ii باشد، تابع هدف به صورت زیر خواهد بود:

و چون بدنبال یافتن حداکثر تابع هدف می‌باشیم، لذا تابع ارزیاب به صورت زیر تعریف می‌گردد:

برای آنکه بتوان ارزیاب را برای هر آرایش خاص از شبکه توزیع بدست آورد لازم است که برای هر آرایش از شبکه عمل پخش بار اجرا گردد و مقادیر ولتاژ باسها و جریان فیدرها محاسبه گردد. در نتیجه مقدار تلفات محاسبه می شود.

7. تولید جمعیت جدید و شرط توقف الگوریتم و رسیدن به جواب

جهت تولید جمعیت جدید از دو تابع تکثیر و جهش استفاده می‌گردد. در ضمن لازم است قبل از انجام دو تابع فوق از کروموزوم‌های با برازندگی بالا استفاده گردد که برای این کار نیز از عملیات چرخ رولت استفاده می‌کنیم. در نهایت دوباره از تابع برازندگی استفاده نموده و جمعیت جدید انتخاب می‌گردد.

در این الگوریتم شرط پایان و همگرایی عملیات جستجو، تغییر نکردن جواب برای تعداد مشخصی از نسل‌ها درنظر گرفته شده است. اما برای اطمینان بیشتر از تغییر نکردن جواب برای مدت طولانی لازم است که از تغییرات اضافی مانند تغییر مقدار احتمال جهش استفاده نمود. [6]

8. نتایج عددی و مقایسه

نرم افزاری به منظور اعمال الگوریتم پیشنهادی به کمک زبان برنامه نویسی ++C تهیه شده است. این نرم افزار محاسبات افت ولتاژ، پخش بار و تعیین وضعیت فیدرها ( از لحاظ باز یا بسته بودن ) را در شبکه‌های توزیع شعاعی انجام می دهد. (پخش بار بکار رفته در این نرم افزار از روش گوس–سایدل استفاده شده است)

برای تست الگوریتم پیشنهادی دو شبکه 16 شینه با 16 فیدر (شکل 5) و یک شبکه 19 شینه با 24 فیدر (شکل 6) درنظر گرفته شده اند. اطلاعات کامل خطوط و بار این دو شبکه در مرجع (5) و جدول (2) نشان داده شده است.

نتایج حاصله از اعمال نرم افزار بر روی این دوشبکه در جداول (3.4) نشان داده شده است و همچنین پاسخ نرم افزار برای شبکه اول که شبکه استفاده شده در مرجع [5] نیز می باشد، یکسان است.

جهت برآورد مقادیر مناسب پارامترهای الگوریتم ژنتیک، تغییرات پاسخ بهینه (تلفات) نسبت به تغییرات پارامترها بررسی گردید، شایان ذکر است برای ارائه این منحنی برای هر مقدار پارامتر به تعداد 10 بار برنامه اجرا و میانگین پاسخهای بهینه جهت رسم منحنی منظور شده است. به عنوان نمونه منحنی تغییرات تلفات توان (Ploss) نسبت به احتمال Pm (جهشی) رسم گردیده است. (شکل 7)

9. نتیجه‌گیری و پیشنهادات:

بازآرائی بهینه شبکه های توزیع به روش الگوریتم ژنتیک جهت کاهش تلفات 10 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

بازآرائی بهینه شبکه های توزیع به روش الگوریتم ژنتیک جهت کاهش تلفات

علی سوادپور

شرکت توزیع نیروی برق آذربایجان‌شرقی

کلمات کلیدی‌:

بازآرایی بهینه، الگوریتم ژنتیک، کاهش تلفات

چکیده:

در این مقاله الگوریتم ژنتیک جهت حل یک مساله بهینه سازی بکار برده شده است. منظور از بهینه‌سازی انتخاب بهترین ساختار از یک شبکه توزیع جهت کمینه کردن تلفات می باشد. الگوریتم ژنتیک یکی از روشهای پرقدرت در یافتن بهینه مطلق می باشد. نرم افزاری به زبان C برای الگوریتم پیشنهادی تهیه شده است و نتیجه عددی آن برای دو شبکه نمونه آورده شده است.

1. مقدمه

تغییر ساختار در شبکه‌های توزیع جهت کاهش تلفات در واقع حل یک مساله بهینه‌سازی می‌باشد. روش بکارگرفته شده در این مقاله جهت حل این مساله بهینه‌سازی استفاده از روش الگوریتم ژنتیک می‌باشد.

روش الگوریتم ژنتیک به دلیل اینکه کلیه جوابهای ممکن را تولید و سپس از میان آنها بهترین گزینه را انتخاب می‌کند. لذا از اطمینان بیشتری برای رسیدن به بهینه مطلق برخوردار می‌باشد.

در یک شبکه توزیع با گستردگی فراوان تنوع بار (اعم از صنعتی، خانگی یا تجاری) و همچنین تغییرات بار بدلیل تنوع فصول، ساعات کار و پیک مصرف و سایر عوامل دیگر و ثایت بودن ساختار شبکه، موجب افزایش تلفات در سیستم می‌شود. در چنین شرایطی لازم است با اعمال یک آرایش بهینه روی شبکه با باز و بسته کردن کلیدهای موجود به بهینه‌ساختن تلفات امیدوار بود. [1]

برای تجدید آرایش روی شبکه‌های توزیع روشهای مختلفی پیشنهاد شده است که می‌توان آنها را به روش‌های خاص و عام تقسیم‌بندی نمود.

الف: روشهای خاص:

در روشهای خاص برای حل مساله الگوریتم خاصی پیشنهاد می‌شود که با استفاده از این آلگوریتم ابتدا یک پاسخ محاسبه شده و از روی آن پاسخ و با توجه به الگوریتم مربوطه پاسخ بعدی تا رسیدن به نقطه بهینه با رعایت قیود مساله ادامه می‌یابد. روشهای خاص به دو روش SEM و SSOM تقسم بندی می گردند.

ب: روشهای عام:

روشهای عام روشهایی هستند که به شکل مساله بستگی نداشته و یگ الگوریتم کلی برای حل مساله پیشنهاد می‌گردد. دراین روش مجموعه وسیعی از جوابها انتخاب گردیده و با انجام عملیاتی بهینه مطلق انتخاب می‌گردد. الگوریتم ژنتیک یکی از این روشهاست. دراین مقاله سعی شده است از این روش جهت کاهش تلفات در شبکه‌های توزیع استفاده گردد.[2]

2. الگوریتم ژنتیک:

الگوریتم ژنتیک یکی از روشهای بهینه‌سازیی است که بر پایه ایده توارث و تکامل پیاده‌سازی شده‌است.

نحوه عملکرد الگوریتم ژنتیک بدین صورت است که جمعیتی از نقاط به صورت تصادفی انتخاب گردیده و مقدار تابع هدف به ازای تک تک آنها محاسبه می‌شود. درمرحله بعد توسط سه عملیات چرخ رولت، تکثیر و جهش نسل جدید تولید می‌گردد و مقدار تابع هدف برای فرزندان نیز محاسبه می‌گردد تا سرانجام با توجه به شرایطی پاسخ بهینه بدست آید. [3]

3. مفاهیم اساسی الگوریتم ژنتیک

3-1: کد کردن:

جایگزین کردن دنباله‌‌ی مناسب از اعداد 0.1 (بیت‌ها) به جای پارامترهای مساله را کد کردن می‌نامند.

3-2: کروموزوم:

به رشته یا دنباله‌ای از بیت‌ها که به‌عنوان مشکل یک پاسخ، (اعم از ممکن یا غیرممکن) اطلاق می‌گردد. یک کروموزوم دارای n ژن یا بیت می‌باشد.

3-3: جمعیت:

به مجموعه‌ای از کروموزوم‌ها جمعیت گفته می‌شود.

3-4: مقدار برازندگی:

مناسب بودن یا نبودن جواب، با معیاری که از تابع هدف بدست می‌آید سنجیده می‌شود. هر چه یک جواب مناسب باشدمقدار برازندگی بزرگتری دارد. برای آنکه شانس بقای چنین جوابی بیشتر شود، احتمال بقای متناسب با مقدار برازندگی آن در نظر گرفته می‌شود. معمولاً در صورت امکان تابع برازندگی را در بین [1.0] نرمالیزه می‌کنند.

3-5: عمل تکثیر:

این عمل برای یک جفت از کروموزوم عمل می‌کند و می‌تواند به صورت تک نقطه‌ای و یکنواخت باشد. به این صورت که دو کروموزوم از یک نقطه شکسته و بخش‌های شکسته شده کروموزوم جابه‌جا می‌گردد. نقطه شکست نیز یک عدد تصادفی n از بین 1 تا k (k طول کروموزوم) با توزیع احتمال یکنواخت ( 1/k ) صورت می‌پذیرد. (مطابق شکل 1)

3-6: عملگر جهش:

این عملگر روی هر یک از کروموزوم‌ها حاصل از عملگر تکثیر بکارگرفته می‌شود. بدین ترتیب که به ازای هر بیت از کروموزوم یک عدد تصادفی تولید می‌شود، درصورتیکه مقدار عدد تصادفی تولید شده از مقدار Pm (احتمال عمل جهش ) کمتر باشد در آن بیت عمل جهش انجام می‌شود. درغیر این صورت در آن بیت عمل جهش صورت نمی‌گیرد. [4] ( مطابق جدول1)

4. مراحل اجرای الگوریتم ژنتیک

با توجه به صورت مساله، متغیرهایی که باید تعیین شوند مشخص شده سپس آنها را به نحو مناسبی کدگذاری کرده و به شکل کروموزوم نمایش داده می‌شوند. بر اساس تابع هدف یک تابع برازندگی برای کروموزوم‌ها تعریف می‌گردد و یک جمعیت اولیه دلخواه نیز به طور تصادفی انتخاب می‌شوند و بدنبال ان میزان تابع برازندگی برای کروموزوم جمعیت اولیه محاسبه می‌شود و الگوریتم مطابق شکل(2) صورت می پذیرد.

5. اعمال الگوریتم ژنتیک به مساله بهینه سازی

جهت درک بهتر اعمال الگوریتم ژنتیک، موضوع را برای یک شبکه ساده پیاده می کنیم. جهت این کار شبکه مطابق شکل (3) را با 15 شین و 17 فیدر در نظر می گیریم.

ابتدا جمعیت اولیه را به صورت تصادفی جهت شروع عملیات بهینه سازی انتخاب می کنیم. هر آرایش شبکه را در قالب یک کروموزوم (دنباله از اعداد 0.1) مطابق شکل زیر نشان می دهیم (عدد 0 نشانه بازبودن خط و عدد 1 نشانه بسته بودن خط) می باشد.

واضح است که همه کروموزوم های انتخاب شده همگی شرط شعاعی بودن را نداشته باشند. لذا لازم است همه کروموزوم ها بعد از لحاظ دارار بودن این شرط بررسی می گردند:

منظور از شعایی بودن این است که:

اولاً: همه پستهای توزیع مورد تغذیه قرار گیرند.

ثانیاً: هیچ مسیر بسته ای بین پستهای فوق توزیع ایجاد نشود.

ثالثاً: هیچ حلقه ای بین پست های توزیع ایجاد نگردد.

برای بررسی شعایی بودن یک شبکه از دو اصل زیر استفاده می کنیم:

الف: یک شبکه شعاعی با m پست توزیع و n پست توزیع دقیقاً دارای n فیدر در حال وصل است. (شرط لازم)

ب: اگر در یک درخت رئوسی که درجه آنها یک است حذف کنیم و این عمل تکرار پذیرد و چنانچه در نهایت تمامی رئوس درخت حذف شوند شبکه شعاعی خواهد بود. (شرط کافی)

جهت کنترل شرط ایزوله نشدن بار به این صورت عمل می گردد که مجموعه ای از شماره شین های ابتدا و انتهای تمامی خطوط تهیه می گردد و چنانچه این مجموعه تمامی شین های مصرف را در بر بگیرد شرط فوق تامین شده است.

همچنین دیگر قیود الکتریکی شبکه شامل حداکثر افت ولتاژ مجاز شین‌ها و همچنین حداکثر جریان عبوری از خطوط می باشد. درصورت عدم تامین قیود فوق کروموزوم مربوطه از اعضاء جمعیت اولیه کنار گذاشته می‌شود کروموزوم دیگری انتخاب می گردد. این مرحله از کار تا آنجا انجام می‌پذیرد که تعداد اعضاء جمعیت اولیه به تعداد تعریف شده برسد.[6]

6. تعیین تابع ارزیاب

ارزش‌گذاری یک کروموزوم توسط تابع ارزیاب صورت می‌پذیرد که مقدار برازندگی کروموزوم می‌باشد. تابع هدف در این مرحله مجموع تلفات شبکه است. چنانچه تلفات خط i ام برابر ri و جریان انتقالی در این خط Ii باشد، تابع هدف به صورت زیر خواهد بود:

و چون بدنبال یافتن حداکثر تابع هدف می‌باشیم، لذا تابع ارزیاب به صورت زیر تعریف می‌گردد:

برای آنکه بتوان ارزیاب را برای هر آرایش خاص از شبکه توزیع بدست آورد لازم است که برای هر آرایش از شبکه عمل پخش بار اجرا گردد و مقادیر ولتاژ باسها و جریان فیدرها محاسبه گردد. در نتیجه مقدار تلفات محاسبه می شود.

7. تولید جمعیت جدید و شرط توقف الگوریتم و رسیدن به جواب

جهت تولید جمعیت جدید از دو تابع تکثیر و جهش استفاده می‌گردد. در ضمن لازم است قبل از انجام دو تابع فوق از کروموزوم‌های با برازندگی بالا استفاده گردد که برای این کار نیز از عملیات چرخ رولت استفاده می‌کنیم. در نهایت دوباره از تابع برازندگی استفاده نموده و جمعیت جدید انتخاب می‌گردد.

در این الگوریتم شرط پایان و همگرایی عملیات جستجو، تغییر نکردن جواب برای تعداد مشخصی از نسل‌ها درنظر گرفته شده است. اما برای اطمینان بیشتر از تغییر نکردن جواب برای مدت طولانی لازم است که از تغییرات اضافی مانند تغییر مقدار احتمال جهش استفاده نمود. [6]

8. نتایج عددی و مقایسه

نرم افزاری به منظور اعمال الگوریتم پیشنهادی به کمک زبان برنامه نویسی ++C تهیه شده است. این نرم افزار محاسبات افت ولتاژ، پخش بار و تعیین وضعیت فیدرها ( از لحاظ باز یا بسته بودن ) را در شبکه‌های توزیع شعاعی انجام می دهد. (پخش بار بکار رفته در این نرم افزار از روش گوس–سایدل استفاده شده است)

برای تست الگوریتم پیشنهادی دو شبکه 16 شینه با 16 فیدر (شکل 5) و یک شبکه 19 شینه با 24 فیدر (شکل 6) درنظر گرفته شده اند. اطلاعات کامل خطوط و بار این دو شبکه در مرجع (5) و جدول (2) نشان داده شده است.

نتایج حاصله از اعمال نرم افزار بر روی این دوشبکه در جداول (3.4) نشان داده شده است و همچنین پاسخ نرم افزار برای شبکه اول که شبکه استفاده شده در مرجع [5] نیز می باشد، یکسان است.

جهت برآورد مقادیر مناسب پارامترهای الگوریتم ژنتیک، تغییرات پاسخ بهینه (تلفات) نسبت به تغییرات پارامترها بررسی گردید، شایان ذکر است برای ارائه این منحنی برای هر مقدار پارامتر به تعداد 10 بار برنامه اجرا و میانگین پاسخهای بهینه جهت رسم منحنی منظور شده است. به عنوان نمونه منحنی تغییرات تلفات توان (Ploss) نسبت به احتمال Pm (جهشی) رسم گردیده است. (شکل 7)

9. نتیجه‌گیری و پیشنهادات:

تحقیق درباره؛ بهینه سازی مصرف انرژی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

بهینه سازی مصرف انرژی

با درک وجود چرخه های تباه ساز اقتصادی می توان خدمات ورود صنایع داخلی به بازارهای جهانی و رقابت پذیر کردن آن را فراهم ساخت.مردم ایران در سال 1379- 20 میلیارد دلار انرژی مصرف کرده اند که در 10 سال آینده این رقم به 35 تا 37 میلیارد دلار خواهدرسید.تداوم مصرف بی رویه انرژی می تواند تداوم صادرات نفتی را با مشکل مواجه سازد.با اعمال سیاستهای بهینه سازی مصرف و مدیریت انرژی می توان حداقل 20 درصد در انرژی مصرفی کشور صرفه جویی کرد بدون آنکه به تولید و رفاه عمومی لطمه وارد شود.هرگونه مصرف بی رویه داخلی به کاهش توان صـادراتی نفت خام منجر می شود و می تواند کشور تولیدکننده نفت را به واردکننده این محصول تبدیل کند.لحاظ نکردن مصرف بهینه انرژی در محصولات صنعتی، یکی از موانع اصلی فروش موثر و صادرات محصولات صنعتی ایران به دیگر کشورهاست.نحوه مصرف انرژی در کشور، در انواع مختلف فسیلی نفت خام، نفت سفید، بنزین، گاز و برق، موضوعی است که به دلایل متعدد در اولویتهای دست چندم مصرف کنندگان خانوار و یـا صنعتی قرار گرفته است. درحالی که انرژی بری فعالیتهای تولیدی و راندمان انرژی کالای صنعتی، دوعامل مهم تصمیم گیریهای اقتصادی در بازارهای جهانی است.درک وجود چرخه های تباه ساز اقتصادی در این موضوع، به حفظ ذخایر غیرقابل برگشت انرژی کشور منجر گردیده و با متحول کردن بخش صنایع کشور، مقدمات ورود صنایع داخلی به بازارهای جهانی، سودآوری فرایندهای تولیدی و رقابت پذیرکردن آن فراهم خواهدشد.اقدامات کلان و ارزشمند در این زمینه، نیازمند هماهنگی و همکاری تمامی بخشهای اقتصادی و بویژه بخش صنعت کشور است تا با درک متقابل و اطلاع رسانی مناسب شاهد خیزشی نو در عرصه اقتصاد و سوددهی فعالیتهای صنعتی کشور در مقایسه با بازارهای جهانی باشیم. دراین راستا، تحقیق حاضر در چهار محور زیر ارائه می گردد:1 - وضعیت مصرف انرژی در داخل کشور؛2 - ضرورت بهینه سازی مصرف انرژی در بخش صنعت؛3 - سیاستها و راهکارهای بهینه سازی مصرف انرژی؛4 - اقدامات صورت گرفته، دستاوردها و تسهیلات بهینه سازی مصرف انرژی.در گردآوری و تدوین این تحقیق، از آمار رسمی منتشره توسط سازمان بهینه سازی مصرف انرژی کشور و مباحث مطروحه درهمایش علمی تخصصی صنعتگران که تیرماه 81 بـرگزار شد با موضوع بررسی روشهای بهینه سازی مصرف انرژی استفاده شده است.وضعیت مصرف انرژی در کشورایرانیان در سال 1379، معادل 20 میلیارد دلار، انرژی مصرف کرده اند که در 10 سال آتی به 35 الی 37 میلیارد دلار خواهدرسید و باتوجه به سقف ثابت تولید نفت ایران در اوپک، تداوم مصرف بی رویه انرژی می تواند تداوم صادرات نفتی را با مانع جدی مواجه سازد، به طوری که طبق آمار رسمی، میزان مصرفی اولیه انرژی در کشور در سال 1999 (م) از میزان صادرات، پیشی می گیرد. (ویژه نامه ذخائر انرژی در ایران)عرضه سرانه انرژی اولیه طی سالهای 1348 تا 1378، از سه بشکه معادن نفت خام به سیزده 13/5 بشکه معادل نفت خام افزایش یافته و سرانه مصرف نهایی انرژی طی این مدت از 2/4 به 10/3 بشکه معادل نفت خام افزایش یافته است (حدود 5 برابر شده است). درحالی که طی این مدت، تولید ناخالص داخلی کشور، به قیمتهای ثابت، تنها، 3/7 درصد رشد داشته است یعنی افزایش مصرف انرژی تماماً صرف بهبود وضعیت زندگی و افزایش رفاه جامعه نگردیده بلکه صرف استفاده نادرست و بی رویه و اتلاف انرژی در فرایندهای تولیدی و یا سایر بخشهای اقتصادی شده است. (ویژه نامه انرژی)ازطرف دیگر مطابق آمار سالنامه آماری سازمان ملل، در سال 1995 (م)، به ازاء مصرف یک تن معادل نفت خام، ارزش افزوده کشورها به ترتیب زیر بوده است: (ویژه نامه انرژی) (جدول 1)دقت در ارقام فوق به وضوح نشان می دهد که چگونه این باور نادرست که به علت دارا بودن ذخایر غنی انرژی، باید انرژی را در ارزانترین قیمت ممکن، مصرف کنیم، باعث اتلاف این سرمایه های غیرقابل احیاء و غیراقتصادی شدن فعالیتهای تولیدی ایران در مقایسه با بازارهای جهانی گردیده است.ازطرف دیگر، بررسیها نشان می دهد مجموع ارزش واقعی

تحقیق درباره؛ بهینه سازی انرژی در ساختمان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

بهینه سازی انرژی در ساختمان

مقدمه

مساله انرژی در کشور ما سالها مورد توجه در خور نبوده و یارانه های آشکار و پنهان دولتی هموار مردم را از توجه واقعی به ارزش انرژی در اشکال مختلفش باز می داشته است. ولی به دلایل مختلف در سالهای اخیر محاسبه میزان مصرف صرفه جوئی انرژی بعنوان یک ضرورت قطعی و چاره ناپذیر، پدیدار گشته است. سرعت رشد مصرف داخلی انرژی به حدی است که با روند موجود توسعه ی منابع نفتی شاید با گذشت چند سال و اندمی دیگر قادر به صادرات نفت نباشیم.

در بخش ساختمان انرژی کشور بیش از یک سوم انرژی مصرفی کشور را به خود اختصاص داده، که به نظر می رسد ارزش آن به قیمت جهانی سالیانه بر ۶ میلیارد دلار می گردد و به علت این مشکل فرهنگی که قدر انرژی کمتر دانسته شده است، اکثر قریب به اتفاق ساختمان های کشور فاقد ضوابط فنی شناخته شده برای جلوگیری از به هدر رفتن انرژی سرمایی یا گرمایی می باشد و در شرایط جدید کشور و بنا به امکانات جدید صنعتی بوجود آمده و نیز با توجه به نبود ضوابط لازم برای صرفه جوئی در مصرف انرژی تاسیسات مکانیکی و برقی ساختمان، پیشرفت جهانی دانش فنی و تجربه های مثبت داخلی لازم بود که تا حدودی به فکر این مقوله مهم باشند.

مولف: مظفر رمضانی ورزرد

دی ماه ۱۳۸۷

کلیات

طراحی عایق کاری حرارتی (گرمابندی) متناسب اجزای تشکیل دهنده پوسه خارجی ساختمان بر مبنای اصول عواقب و ضوابطی چند صورت می گیرد. عدم شناخت یا عدم رعایت این اصول موجب انتخاب راه حل هایی می گردد که از نظر کارایی و دوام با کمبود مشکلاتی همراه هستند بطور کلی، اجزای تشکیل دهنده پوسته خارجی ساختمان ها باید حداقل خواص زیر را داشته باشد:

محدود کردن انتقال حرارت در حد مقادیر مجاز مبحث مقررات ملی ساختمان

انتقال بخار آب یا سد نمودن آن

آب بندی و نم بندی در صورت لزوم

پایداری و دوام در برابر تنش های وارده (نیروی استاتیکی و دینامیکی)

سازگاری ساختاری و رفتاری با سازه ساختمان

پایداری کافی در برابر آتش

مقاومت در برابر نفوذ جانداران

سازگاری با بهداشت و سلامتی ساکنین محیط زیست

صدا بندی

و برای هدفمند کردن خواص فوق باید در هر ساختمان کلیه آنها در نظر گرفته شوند.

تعاریف

احداث:

بر پا کردن ساختمان در روی زمین خالی

اینرسی حرارتی:

قابلیت کلی پوسته خارجی و دیوارها داخلی در ذخیره انرژی و باز پس دادن آن برای به حداقل رساندن نوسان های دما و بارگیری – سرمایی در فضاهای کنترل شده ساختمان.

بازسازی:

دوبار سازی بخش های عمده ساختمان که در اثر سانحه یا فرسودگی آسیب دیده اند.

بازشو:

کلیه سطوح در پوسته ی خارجی ساختمان که برای ایجاد دسترسی، تامین روشنائی، دید به خارج، خروج گاز حاصل از سوخت، تهویه و تعویض هوا ایجاد می گردند.

پوسته خارجی:

کلیه سطوح پیرامونی ساختمان، اعم از دیوارها، سقف ها، کف ها، بازشوها ، سطوح نور گذر، نظایر آنها کهاز یکطرف با قضای خارج و یا فضای کنترل نشده، و از طرف دیگر با فضای کنترل شده داخل ساختمان در ارتباط هستند.

تهویه:

روند دمیدن و یا مکیدن هوا از طریق طبیعی یا مکانیکی به هر فضایی یا از هر فضایی، برای تامین شرایط بهداشت و سلامت چنین هوایی می تواند مطبوع باشد.

دیوار:

بخشی از پوسته خارجی غیر نور گذر ساختمان که عمود است.

عایق (عایق حرارت):

مصالح یا سیستم مرکبی که انتقال گرما را از محیطی به محیطی دیگر بطور موثر کاهش می دهد. در مواردی عایق حرارت می تواند علاوه بر کاهش انتقال حرارت، توانایی های دیگر نیز مانند باربری، صدابندی، داشته باشد.

بهینه سازی قند گیری از ملاس به روش استفنsteefen 31 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 31

بهینه سازی قند گیری از ملاس به روش استفنsteefen

چکیده:

ملاس یکی از محصولات جانبی صنعت قند می باشد که ه نوز شامل مقادیر زیادی قند می باشد . به طوری که حدود 50 % یعنی نصف ملاس حاصل ازچغندر قند را ساکارز تشکیل می دهد . یکی از راههایی که برای جدا کردن قند موجود در ملاس وجود دارد، استفاده از دستگاه استفن می باشد . بنابر این در کارخانجاتی که مجهز به این سیستم می با شند، می توان به کمک یک سری اعمال شیمیایی بیشترین مقدار این قند را از ملاس جدا نمود . به این علت که کارخانجات قند ایران از این روش جهت قند گیری از ملاس استفاده می کنند، لذا این طرح به تحقیق و بررسی در رابطه با بهینه سازی این روش می پردازد. بهینه سازی مذکور د ر رابطه با سه عامل قلیایی رآکتور، درجه حرارت رآکتور و بریکس فرملاس می باشد . بدین منظور انجام این تحقیقات شامل دو مرحله می باشد: 1- ساخت پایلوت پلنت قند گیری از ملاس به روش استفن 2. انجام آزمایشات مورد نظر توسط پایلوت پلنت این آزمایشات شامل 27 تیمار در سه تکرار بوده و در هر تکرار صفات بریکس، پلاریزاسیون و کوسیان در مورد شربت ساکارات، پس Ĥب سرد و پساب گرم مورد اندازه گیری قرار گرفته است . نتایج بدست آمده نشان داد که بریکس فرملاس، قلیایی و دمای رآکتور، اثر بسیاری بر کوسیان ساکارات و درنتیجه راندمان قندگیری از ملاس دارد . اثرات متقابل نتایج نشان میدهد که چنانچه بریکس فرملاس 10 ، قلیایی رآکتور 10 و دما ی رآکتور c 8o باشد،در این صورت بهترین راندمان را در قندگیری از ملاس خواهیم داشت.

واژه های آلیدی: ملاس ، قند گیری از ملاس ، روش استفن

-1 مقدمه :

فرآیند قندگیری از ملاس به روش استفن ، بر اساس پیوند cao با ساکارز استوار می باشد. طرز کار قند گیری از ملاس بروش استفن بدین طریق است که ابتدا ملاس را با آب رقیق می کنند تا بریکس آن به حدود 12 - 10 کاهش یابد که در اینصورت به آن فرملاس می گویند، سپس تحت شرایط سرما،آهک به فرملاس اضافه می شود . در اینحالت کلسیم با ساکارز موجود در ملاس ایجاد ساکارت می نماید . از آنجائیکه در این فعل و انفعالات دی و تری کلسیم ساکارات ساخته می شود و همچنین دی کلسیم ساکارات محلول بوده و تری کلسیم ساکارات غیر محلول می باشد، لذا اب تدا محلول حاصله راصاف نموده تا تری کلسیم ساکارات آن جدا گردد . تری کلسیم ساکارات بدست آمده با آب رقیق شده و به وسیلۀ پمپ به قسمت تصفیه شربت کارخانه هدایت می گردد. تا با شیر آهک مورد استفاده قرار گیرد.

چون در پساب حاصله از قندگیری از ملاس هنوز مقداری ساکارات محلول وجود دارد و با توجه به اینکه آهک در مقابل دما حساس بوده و ایجاد رسوب می نماید لذا صفت قند از این خاصیت استفاده نموده و با افزایش دمای پساب به میزان 90 – 80 درجه سانتی گراد باقیمانده ساکارات محلول را به 2صورت غیر محلول در آورده و پس از صاف کردن، ساک ارات حاصله را با ساکارات قبلی مخلوط و در فرآیند مورد استفاده قرار می دهند پساب حاصله را که به آن پساب گرم می گویند، پس از خنثی سازی با گاز بدست می آید که بجای ملاس در تفالۀ خشک کن مورد استفاده قرار می گیرد.

چنانچه شرایط مناسب در قند گیری از ملاس مورد توجه قرار گیرند در این صورت بین 90 – 85 % قند موجود در ملاس قابل استحصال می باشند در غیر اینصورت به نسبت عدم توجه به عوامل مؤثر در عمل، راندمان قندگیری از ملاس کاهش می یابد.

از جمله عواملی که جزو مهمترین عوامل در راندمان قندگیری از ملاس دخالت دارند شامل، بریک س فرملاس، دمای راکتور و قلیایی راکتور می باشد(منظور از راکتور، محل ایجاد واکنش بین آهک و ساکارز موجود در فرملاس می باشد و فرملاس همان ملاس رقیق شده توسط آب شده می باشد ) ، که در این کار تحقیقاتی روی این سه فاکتور کار شده است.

-2 مواد و روشها :

انجام این پروژه شامل سه مرحله می باشد:

1) ساخت pilot plant قندگیری از ملاس به روش استفن

2) انجام آزمایشات مورد نظر توسط پایلوت پلینت (پایلوت پلنت)

3) آنالیزهای آزمایشگاهی

به جهت اینکه نتایج آزمایشات حاصل از سیستم قابل تعمیم در صفت قند می باشد، لذا اقدام به طراحی و ساخت یک قند گیر از ملاس مداوم در ابعاد کوچک گردید، پایلوت پلینت مذکور شامل تمامی قسمتهای یک قندگیر از ملاس مداوم از لحاظ اصولی می باشد و شامل قسمتهای زیر است:

-1 تانک فرملاس 2- راکتور -3 I راکتور II

-4 دستگاه آهک زنی 5- آبسردکن 6- پمپ سیرکوله رفت و برگشتی

-7 پمپ سیرکوله آبسرد 8- کمپرسور 9- شلنگهای اتصال

10 – همزن 11 - قیف بوخنر 12 - ترمومتر

مخازن این دستگاه همگی از جنس حلب و بطور دو جدا ره ساخته شده اند بطوریکه سیرکولا سیون آب سرد و نتیجتاً خنک شدن محتویات داخل مخازن امکان پذیر می گردد . آب سرد م ورد لزوم توسط یک آبسرد کن تأمین می گردد که به وسیله شلنگهایی به مخازن داده و از آنها خارج می گردد .