فهرست مطالب

کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران - سال دهم شماره 1 (پیاپی 22، بهار 1400)

مجله کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران
سال دهم شماره 1 (پیاپی 22، بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/02/19
  • تعداد عناوین: 8
|
  • محمد عابدینی*، یوسف منصوری صفحات 1-16

    با کاهش روزافزون انرژی های فسیلی و نیز افزایش آلودگی ناشی از انرژی های فسیلی استفاده از انرژی های تجدید پذیر بسیار مورد اهمیت جوامع قرارگرفته است. یکی از این انرژی های تجدید پذیر انرژی خورشیدی است. عیب سلول های خورشیدی توان(بهره) پایین تولیدی آن ها است. برای رفع این عیب، سلول ها را به صورت سری و موازی به هم وصل می کنند تا سطح توان تولیدی توسط یک پنل خورشیدی افزایش یابد اما بااین وجود رسیدن به توان ماکزیمم در این واحدهای تولیدی همراه موردتوجه محققین قرارگرفته است. برای حل این مشکل و در بسیار از مقالات از روش های ردیابی حداکثر توان پیشنهاد داده شده است. در این مقاله از یک روش ترکیبی شامل مشاهده و دنبال و منطق فازی به منظور افزایش توان تولیدی در پنل های خورشیدی پیشنهاد گردیده است ازآنجا ای که دما و تابش در پنل های خورشیدی متغیر می باشد الگوریتم فازی جهت دنبال کردن این تغییرات بجای کنترل کننده های مرسوم PID جایگزین گردیده است به منظور نشان دادن عملکرد روش پیشنهادی نتایج با دو روش دیگر مقایسه شده که حاکی از رضایتمند بودند عملکرد روش پیشنهادی می باشد.

    کلیدواژگان: روش مشاهده و دنبال کردن، روش منطق فازی، مبدل باک بوست
  • بهنام بیات*، محمدعلی سرلک، علی جمشیدی، سید علی اکبر احمدی صفحات 17-24

    بحث سرمایه انسانی در علم مدیریت و به زعم اغلب دانشمندان مدیریت پرچالش ترین و مهمترین ارکان سازمانی به حساب می آید. همچنین یکی از حساس ترین و پیچیده ترین وظایف مدیریت ارشد سازمان، عدالت و ماندگاری نیروهای مورد نیاز سازمان است. از این رو پژوهش حاضر با هدف "طراحی و تبیین مدل ماندگاری منابع انسانی فعال مبتنی بر عدالت" مورد بررسی قرار گرفته است.روش پژوهش حاضر از حیث هدف اکتشافی بوده و از حیث روش شناسی، ترکیبی از نوع اکتشافی متوالی (کیفی - کمی) می باشد. در مرحله کیفی از روش دلفی و در مرحله کمی از روش پیمایشی استفاده شده است. برای گرداوری داده ها از پرسشنامه باز در مرحله کیفی و پرسشنامه بسته در مرحله کمی استفاده گردیده است. روش تحلیل در مرحله کیفی کدگذاری داده ها و در مرحله کمی، تکنیک مدلسازی معادلات ساختاری به کمک نرم افزار AMOS می باشد. جامعه آماری، در مرحله اول (کیفی) شامل  20 خبره مسلط به موضوع پژوهش و در مرحله دوم (کمی) تعداد 377 نفر از شرکت توزیع برق استان البرز می باشد. نتایج پژوهش حاکی از آن است که عوامل ماندگاری نیروی انسانی مبتنی بر عدالت برای شرکت توزیع برق استان البرز عبارتند از: عوامل فردی- عوامل درون سازمانی- عوامل برون سازمانی- عوامل محیطی- احساس تعهد و احساس عدالت. همچنین عوامل برون سازمانی، درون سازمانی و عامل فردی بر احساس عدالت تاثیر دارند؛ احساس عدالت بر احساس تعهد تاثیر دارد و احساس تعهد و احساس عدالت بر نگهداشت منابع انسانی تاثیر دارند، عامل محیطی نیز در رابطه بین نگهداشت منابع انسانی و احساس عدالت نقش تعدیل گرانه ایفا می کند.

    کلیدواژگان: ماندگاری منابع انسانی، عدالت، شرکت توزیع نیروی برق استان البرز، نگهداشت
  • عظیم الله زارعی*، داوود فیض، عباسعلی رستگار، حسن صادقپور صفحات 25-34

    پایش، کنترل و امنیت شبکه های برق بر عهده مراکز دیسپاچینگ می باشد. تنوع تجهیزات، محدودیت های تولید، میزان تقاضا، صرفه اقتصادی، محدودیتهای محیطی فراوان و نهایتا عامل انسانی از عواملی است که سبب پیچیدگی و پویایی این سیستم ها شده است. بررسی ادبیات موضوع نشان دهنده این نکته است که محققین تاکنون بیشتر به مسایل و نیازمندی های فنی سیستم های دیسپاچینگ پرداخته اند. استراتژی ساختاری و فرآیندهای عملیاتی سیستم های  دیسپاچینگ مسئله ای است که کمتر مورد توجه واقع شده است. هدف این تحقیق بررسی ساختار مدیریتی سیستم های دیسپاچینگ با استفاده از متدولوژی سیستم های نرم (SSM) می باشد. این متدولوژی از جمله روش های ساختار دهی به این گونه از سیستم های بدساختار می باشد. این روش با استفاده از نظر خبرگان و کارشناسان به دنبال ایجاد سازش بین اجزا و ذینفعان سیستم است. در این روش با استفاده از دانش خبرگان موقعیت مسئله زا شناسایی شد و سپس با رسم تصویر گویا، تحلیل کاتوو، و تعریف ریشه ای مدل مفهومی اولیه ارایه گردید و سپس مدل با وضعیت موجود در جهان واقعی مقایسه شد و تغییرات سیستم موجود برای توسعه و بهبود  مشخص، و راهکارهای لازم به منظور اقدام برای بهبود سیستم مراکز دیسپاچینگ ارایه و پیشنهاد گردید.

    کلیدواژگان: مراکز دیسپاچینگ، بهره برداری از سیستم های قدرت، متدولوژی سیستم های نرم
  • سینا قصایی، رضا روانمهر* صفحات 35-51

    امروزه انرژی الکتریسیته یکی از اساسی ترین نیازهای جوامع بشری محسوب می شود به گونه ای که تمام فعالیت های صنعتی و بخش زیادی از فعالیت های اجتماعی، اقتصادی، کشاورزی و... با اتکا به این انرژی انجام می شود، بنابراین کیفیت و تداوم انرژی الکتریسیته از اهمیت بسزایی برخوردار است. هدف این پژوهش آن است که بر اساس عوامل موثر بر بار الکتریکی که دارای روابط پیچیده غیرخطی هستند و عمدتا شامل تغییرات آب و هوا و نوسانات دوره ای روزانه و هفتگی مصرف می باشند به پیش بینی تغییرات مصرف بار کوتاه مدت دست یابد. روش پیشنهادی یک شبکه عصبی ترکیبی، با استفاده از یادگیری عمیق می باشد که از ترکیب دو معماری CNN و LSTM ایجاد شده است. معماری CNN با توجه به قابلیت آن در استخراج الگوهای موجود در داده و معماری LSTM بر پایه توانایی آن در پیش بینی سری های زمانی، مورد استفاده قرار گرفته اند. رویکرد ارایه شده با استفاده از پیش بینی آب و هوای ساعات آینده و الگوی مصرف بار الکتریکی در ساعات گذشته، قادر به پیش بینی الگوی مصرف آینده خواهد بود. نتایج ارزیابی نشان می دهد که دقت پیش بینی بر اساس معیارهای MAPE ، RMSE، RSEوCORR در مقایسه با بهترین روش های موجود بهبود یافته است.

    کلیدواژگان: پیش بینی کوتاه مدت، مصرف بار الکتریکی، شبکه های عصبی کانولوشن، شبکه های عصبی حافظه طولانی کوتاه-مدت، یادگیری عمیق
  • مهدی ظریف*، محمد علیشاهی، ابوالفضل قاسمی صفحات 52-61

    کاهش پیک بار و صاف نمودن الگوی بار مصرفی در شبکه همواره به عنوان یکی از مسایل مهم در شبکه های توزیع مطرح بوده است. بدین منظور راهکارهایی وجود دارد تا به کمک آن ها بتوان بار مصرفی در ساعات پیک را کاهش داد و یا بخشی از آن را به ساعات دیگر منتقل نمود. با گسترش مفهوم ریزشبکه و هوشمندسازی شبکه های الکتریکی، استفاده از منابع تولید پراکنده و ذخیره کننده ها به عنوان یک راه برای حل این مشکل مطرح شده است  که امروزه با سرعت بیشتری به سیستم قدرت اضافه می شوند. در همین راستا، این مطالعه قصد دارد تا  تاثیر استفاده از منابع ذخیره ی انرژی (باتری) را بر روی مواردی همچون کاهش پیک بررسی نماید. ساختار مساله به صورت برنامه ریزی خطی مختلط با عدد صحیح می باشد که برای یک سیستم نمونه توسط نرم افزار GAMS شبیه سازی شده است.  نتایج شبیه سازی نشان می دهند که با حضور منابع ذخیره ساز در شبکه و برنامه ریزی مناسب شارژ/دشارژ آن ها و همچنین وجود اهرم تشویقی قیمت، پیک بار شبکه کاهش یافته و الگوی بار صاف تر می شود.

    کلیدواژگان: شبکه توزیع، پیک سایی، منابع ذخیره ساز، بهینه سازی
  • جواد مدرسی*، حسین میرقاسمی صفحات 62-70

    روشنایی مطلوب یکی از مهم ترین عوامل بهینه سازی شرایط فیزیکی اماکن از جمله محیط های آموزشی است. هدف از این مقاله ارزیابی روشنایی محیط های آموزشی بر اساس استانداردهای جهانی و هوشمندسازی روشنایی کلاس های درس است. برای این منظور، کلاس های ساختمان A دانشگاه صنعتی قوچان با استفاده از نرم افزار دیالوکس شبیه سازی شده و مواردی همچون شدت روشنایی، چشم زدگی، مصرف انرژی و یکنواختی نور بر روی سطح میز های دانشجویان مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل از شبیه سازی و اندازه گیری عملی نشان می دهد که تقریبا تمامی کلاس های این ساختمان از لحاظ چشم زدگی، یکنواختی و مصرف انرژی شرایط مطلوبی ندارند. برای رفع این مشکلات، یک روش ابتکاری برای نورپردازی کلاس های درس با در نظر گرفتن، روشنایی مناسب بر روی صندلی دانشجویان و تخته ی وایت برد، عدم چشم زدگی دانشجویان و یکنواختی روشنایی ارایه می شود. علاوه براین، یک سیستم روشنایی هوشمند با استفاده از سنسورهای حرکت برای کلاس ها طراحی می شود. این سیستم در صورت عدم حضور دانشجویان و اساتید در کلاس درس لامپ های کلاس را خاموش کرده و باعث صرفه جویی در مصرف می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی و پیاده سازی عملی کارآمدی روش پیشنهادی را تایید می کنند.

    کلیدواژگان: چشم زدگی، شدت روشنایی، کلاس درس، نورپردازی هوشمند
  • شروین اسدزاده*، نوید رفیعی صفحات 71-79

    امروزه در صنعت برق از جعبه های الکتریکی به منظور نگهداری سیم ها و اتصالات به گستردگی استفاده می شود. دسته ای از انواع این جعبه های الکتریکی، جعبه های فلزی هستند که در طول زمان ممکن است در معرض زنگ زدگی قرار بگیرند. بنابراین، کنترل کیفیت و پایش قابلیت اطمینان در تولید این جعبه ها به یک چالش مهم تبدیل شده است که باید مورد توجه قرار گیرد. رویکردهای بسیاری توسط پژوهشگران به منظور کنترل مشخصه های کیفی و پایش قابلیت اطمینان محصولات ارایه شده است. در این مقاله، با هدف پایش زمان زنگ زدگی جعبه های الکتریکی فلزی که تحت سانسورشدگی بازه ای قرار دارند، رویکردهای پایشی بر اساس نمودارهای کنترل مبتنی بر مدل های رگرسیون پیشنهاد می شود. در ادامه، عملکرد رویکردهای پایشی با توجه به شاخص های متوسط طول دنباله، زیان درجه دوم اضافی، مقایسه عملکرد و متوسط طول دنباله نسبی مورد مقایسه قرار می گیرند که نتایج نشان می دهد که نمودار کنترل جمع تجمعی پیشنهادی نسبت به نمودار کنترل رقیب عملکرد بهتری دارد. در پایان، به منظور تایید اثربخشی عملکرد رویکردهای پیشنهادی یک مطالعه موردی در تولید جعبه های الکتریکی فلزی مورد بررسی قرار می گیرد.

    کلیدواژگان: جعبه های فلزی، صنعت برق، زنگ زدگی، کنترل کیفیت، قابلیت اطمینان، سانسورشدگی بازه ای، نمودارهای کنترل مبتنی بر مدل
  • صهبا سادات رجامند* صفحات 80-88

    امروزه ریزشبکه ها نقش مهمی در سیستم های قدرت دارند.  تعادل بار، پایداری ولتاژ و تامین بار مشتریان در مواقع پیک بار از جمله مهم ترین کارهای ریزشبکه است. در کنار مزایا، چالشهای مهم ریز شبکه مخصوصا هزینه آنها نیز باید دیده شود. بکاربردن ذخیره ساز و الگوی پاسخ تقاضا می تواند در پایداری بیشتر ولتاژ و کاهش هزینه های ریز شبکه نقش مهمی داشته باشد. در این مقاله با تعریف تابع هزینه شامل منابع تجدیدپذیر، ذخیره ساز و پاسخ تقاضا سعی می کنیم با استفاده از الگوریتم هوشمند کلونی زنبورها، هزینه ریز شبکه را حداقل کنیم. کاربرد ذخیره ساز، باعث پایداری ولتاژ ریزشبکه می شود اما در کنار این مزیت، بایستی بحث طول عمر آن نیز لحاظ گردد که منجر به افزایش هزینه نگه داری و تعمیرات می شود. به همین دلیل، هزینه مربوط به طول عمر باتری نیز در تابع هزینه آورده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با در نظر گرفتن مکان و ظرفیت بهینه ذخیر سازها و الگوی مناسب پاسخ تقاضا، عملکرد ریزشبکه بهبود می یابد و هزینه ها نیز کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: ذخیره ساز، استهلاک باتری، الگوریتم بهینه سازی کلونی زنبورها، ریزشبکه، تابع هزینه
|
  • Mohamad Abedini* Pages 1-16

    With the increasing reduction of fossil fuels and the increase in pollution caused by fossil fuels, the use of renewable energy has become very important in societies. One of these renewable energies is solar energy. The disadvantage of solar cells is their low power output. To solve this problem, the cells are connected in series and in parallel to increase the level of production power by a solar panel, but despite the maximum power in these mobile production units has been considered by researchers. To solve this problem, and in many articles, maximum tracking methods have been proposed. In this paper, a combined method including fuzzy observation, follow-up, and fuzzy logic has been proposed to increase the production capacity of solar panels. In order to show the performance of the proposed method, the results were compared with the other two methods, which indicated that the performance of the proposed method was satisfactory.

    Keywords: Observation, Tracking Method - Fuzzy Logic Method - Bucket Converter
  • Behnam Bayat*, Mohammad Ali Sarlak, Ali Jamshidi, Ali Akbar Ahmadi Pages 17-24

    Most Management Scientists believes that “Human Resource” is considered to be an organization’s most important and challenging resource. One of the most critical and complicated duties of the top management is to establish justice in order to retain the required human resources within the organization. Thus the present research was conducted to design and determine a justice-based active human resource persistence model. This Study is an exploratory research using a combination of sequential exploratory (qualitative - quantitative) method. In the qualitative phase Delphi method and in quantitative phase survey-based research method was put into use. In order to collect dada, open questionnaires were utilized in the qualitative phase and closed questionnaires were utilized in quantitative phase respectively. The analysis method was data encoding in qualitative phase and structural equations method in quantitative phase using AMOS software. In the first phase (qualitative phase) the statistical population included 20 experts totally familiar with the research subject and in the second phase (quantitative phase) 377 of Alborz Power distribution company employees. The result indicated that Alborz Power Distribution Company’s justice-based human resources persistence factors are: individual factors, intra-organizational factors, extra-organizational factors, environmental factors, commitment and sense of justice. Moreover, the intra-organizational, extra-organizational, and individual factors influence the sense of justice so that it impacts the organizational commitment. Sense of justice and commitment both affect the persistence of human resources. The environmental factor also plays a moderating role between the human resources persistence and the perceived sense of justice.

    Keywords: Human resources Persistence, Justice, Alborz Power Distribution Company, Persistence
  • Azim Zarei*, Davood Feiz, Abbasali Rastgar, Hassan Sadeghpour Pages 25-34

    Monitoring, control and security of power grids are the responsibility of dispatching centers. Equipment diversity, production constraints, demand, economic efficiency, abundant environmental constraints, and ultimately the human factor are some of the factors that have made these systems complex and dynamic. A review of the literature on the subject shows that researchers have so far focused more on the technical issues and needs of dispatching systems. The structural strategy and operational processes of dispatching systems are less important. The aim of this study is to investigate the management structure of dispatching systems using soft systems (SSM) methodology. This methodology is one of the methods of structuring this type of malfunctioning systems. Using the opinion of experts, this method seeks to create compromise between the components and stakeholders of the system. In this study, the problematic situation was identified using the knowledge of experts and then presented by drawing a clear picture, CATWOE analysis, and root definition of the initial conceptual model, and then the model was compared with the current situation in the real world. And improved identification, and the necessary solutions were proposed to improve the system of dispatching centers.

    Keywords: Dispatching centers, operation of power systems, soft systems methodology
  • Sina Ghassaei, Reza Ravanmehr* Pages 35-51

    Nowadays, electricity is one of the most basic needs of human societies, such that almost all industrial operations and a large part of social, economic, and agricultural activities rely on this energy; therefore, the quality and stability of electrical power are important. In this study, we seek to forecast the changes in short-term load consumption concerning the factors affecting electric load, mainly weather changes, as well as the daily and weekly consumption fluctuations that have complex nonlinear relationships. It should be noted that the prediction of short-term changes in load consumption is an essential and critical factor in power distribution systems. The proposed method is a hybrid neural network based on deep learning, which trains with energy consumption data and real weather changes. This neural network is developed by combining CNN and LSTM architectures and optimized for configuration parameters such as the number of network layers and neurons as well as filter size. CNN and LSTM architectures have been utilized to extract existing patterns in data and to predict time series, respectively. The proposed approach predicts the pattern of future consumption by forecasting weather in the next hours and the pattern of electric load consumption in the past hours. Tensorflow framework is employed to implement the proposed approach, and the results are compared with similar state-of-the-art methods. The evaluation results show that the prediction accuracy is improved compared to the best available methods.

    Keywords: Short-term Forecast, Electrical Load Consumption, Deep Neural Network, Convolutional Neural Networks, Long Short-Term Memory
  • Mahdi Zarif*, Mohammad Alishahi, Abolfazl Ghasemi Pages 52-61

    Peak-shaving and load leveling have been one of the most important issues of power system.  There are some ways to reduce and smooth out peak loads. With the development of microgrid and smart grid concepts, installation of distributed generation (DG) and renewable energy resources as well as distributed battery storages, which are rapidly increasing on modern distribution grid, have been introduced as one of the solution for this issue. This paper aims to assess the effects of residential battery storage deployment on the peak demand shaving. The problem is formulated as a mixed-integer linear programming (MILP) and implemented in GAMS. The results show that the optimal charge/discharge scheduling of residential battery storages could reduce peak demand and make the load profile smoother.

    Keywords: Energy scheduling, optimization, battery storage, peak-shaving
  • Javad Modarresi*, Hossein Mirghasemi Pages 62-70

    Desirable lighting is one of the most important factors for optimization of the educational environments. The goal of this paper is to evaluate the lighting of educational environments according to the world standards and make smart lighting for classrooms. For this purpose, classrooms of building A at the Quchan University of Technology is simulated by DIALux software and they examined for glare, energy consumption and uniformity of light on the students workplace. The simulation results and practical measurements show that the glare, uniformity and energy consumption of these classes are not good. To address these problems, an innovative approach is presented for lighting the classrooms by considering the proper lighting on the student’s workplace and whiteboard, glare and lighting uniformity. In addition, an intelligent lighting system is designed for classrooms using motion sensors. This system turn the lamps off and save energy if students are not present in the classroom. Simulation results and practical implementation confirm the effectiveness of the proposed method.

    Keywords: Glare, Illuminance, Classroom, Smart lighting
  • Shervin Asadzadeh*, Navid Rafiei Pages 71-79

    Nowadays, electrical boxes are widely used to hold wires and connections in the electric power industry. A group of these electrical boxes are metal boxes that may be exposed to rusting over time. Therefore, quality control and reliability monitoring in the production of these boxes have become an important challenge that should be fully considered. Many approaches have been proposed by researchers to control the quality characteristics and monitor the reliability of products. In this paper, in order to monitor the rusting time of metal electrical boxes, which are subject to interval censoring, some approaches based on model-based control charts are proposed. Subsequently, the performance of the monitoring schemes are compared with respect to the four indices of average run length, extra quadratic loss, performance comparison, and relative average run length. The results reveal that the proposed cumulative sum control chart performs better than the competing control chart. Finally, in order to confirm the effectiveness of the proposed control chart, a case study in the production of metal electrical boxes is addressed.

    Keywords: Metal electrical boxes, Electric power industry, Rusting, Quality control, Reliability, Interval Censoring, Model-based control charts
  • Sahbasadat Rajamand* Pages 80-88

    Microgrid has a precious role in new power systems. Load balancing, voltage stability and load supporting in peak times are some great issues of microgrid. Besides these advantages, some challenges such as cost of microgrid must be considered. Energy storage system (ESS) and Demand response (DR) program can improve the performance of the microgrid in terms of more voltage stability and cost reduction. In this paper using the renewable distributed generators, ESS and DR program, the cost function is defined where cost minimization of microgrid is performed based on the evolutionary algorithm, bee colony optimization (BCO). It is worth mentioning that battery wear and maintenance cost is also considered in the cost function. Simulation results show that considering the optimized location and capacity of ESS and efficient DR program, the overall cost is noticeably reduced and the microgrid performance is greatly improved.

    Keywords: Energy storage system, Battery wear, bee colony optimization algorithm, microgrid, cost function