به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « مدیریت انرژی » در نشریات گروه « برق »

تکرار جستجوی کلیدواژه «مدیریت انرژی» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • ابوالفضل یونسی، محسن انصاری*، سپیده صفری

    در سال های اخیر، محاسبات لبه موبایل [1] به عنوان یک راه حل مناسب برای پشتیبانی از برنامه های کاربردی مهم در راستای بهبود تاخیر، بهبود کیفیت خدمات و تضمین در دسترس بودن منابع در شبکه های نسل بعدی ظهور کرده است. بااین حال، تغییرات هم بندی لبه پویا ناشی از تحرک گره، چالش های مدیریت منابع قابل توجهی را ایجاد می کند. رویکردهای موجود معمولا به کنترل متمرکز یا زیرساخت های ایستا متکی هستند. این مقاله یک الگوریتم مبتنی بر نظریه بازی و حرکت لوی [2] را برای تخصیص آگاه از دسترس پذیری و توزیع شده منابع در سامانه های لبه موبایل پیشنهاد می کند که از برنامه های اینترنت اشیاء بی درنگ پشتیبانی می کنند. الگوریتم پیشنهادی که از حرکت لوی الگو می گیرد، حرکات گره لبه را مدل می کند. در هر شکاف زمانی، گره ها با همسایگان از طریق چانه زنی محلی بر اساس پیشنهادها و پاسخ های موقت، مذاکره می کنند. این هماهنگی توزیع شده واقع بینانه بدون ساماندهی متمرکز را تقلید می کند. شبیه سازی های انجام شده، الگوریتم را در شدت های بارکاری و چگالی گره های مختلف ارزیابی می کنند. نتایج نشان می دهد نسبت پذیرش وظیفه به طور قابل توجهی بیشتر از 4 % در مقایسه با مدل های لبه ایستا و ابر، با کاهش تاخیر حداقل 6 % و صرفه جویی در انرژی حداقل 22 % ایجاد کرده است. 

    کلید واژگان: نظریه بازی, مدیریت منابع, مدیریت انرژی, تحرک, تاخیر, دسترسی پذیری}
  • گیلدا حسینی، سید بابک مظفری*، سودابه سلیمانی

    در این مقاله جهت مدیریت بهینه انرژی و افزایش سود حاصله، یک مدل خطی دو مرحله ای برای هماهنگی میکروگرید های شبکه شده به صورت پیش اقدامانه و اصلاحی ارایه شده است. در مرحله اول، یک برنامه ریزی یک روز جلوتر، بدون در نظر گرفتن عدم قطعیت و در یک محیط قطعی برای میکروگرید ها صورت می گیرد. در مرحله دوم با بهره گیری از یک مدل تصادفی، عدم قطعیت هر میکروگرید در بهره برداری شبکه در زمان واقعی در نظر گرفته می شود. در مدلسازی تابع هدف مسیله، اختلاف ناشی از مرحله های پیش اقدامانه و اصلاحی محاسبه و لحاظ می گردد. سناریوهای عدم قطعیت در تولید انرژی باد، خورشید و تقاضا با استفاده از توابع توزیع احتمال از شبیه سازی مونت کارلو بدست می آیند که سناریوهای نماینده با یک روش کاهش سناریو انتخاب می شوند. در این مقاله از الگوریتم K-means برای کاهش سناریوها و از شاخص DB برای خوشه بندی اتوماتیک استفاده شده است. همچنین مدیریت و کنترل بار با استفاده از برنامه پاسخگویی بار می باشد. راهکار پاسخ به تقاضای پیشنهاد شده برای میکروگرید ها با سه سطح از بار مفروض می باشد که فقط سطح غیر بحرانی بار میکروگرید ها براساس سود اقتصادی شبکه قابلیت کنترل پذیری دارد. مدل ارایه شده بهینه سازی، برنامه ریزی عدد صحیح مختلط می باشد که در محیط نرم افزار گمز شبیه سازی و حل شده است. هدف اصلی مدل دو مرحله ای پیشنهاد شده مدیریت بهینه انرژی مبتنی بر اثر بخشی اقتصادی و با عملکرد مناسب شبکه می باشد که نتایج حاصله کارایی مدل را نشان می دهد.

    کلید واژگان: ریزشبکه, مدیریت انرژی, برنامه پاسخگویی بار}
    Gilda Hosseini, Seysed Babak Mozafari *, Soodabeh Soleymani

    This article introduces a two-stage linear model designed for the coordination of networked microgrids, aimed at optimizing energy management and enhancing profitability through proactive and corrective strategies. Initially, the first stage involves day-ahead hourly planning for microgrids, executed in a deterministic environment without accounting for uncertainties. Subsequently, the second stage addresses these uncertainties in real-time network operation through a stochastic programming approach. The model's objective function quantifies and incorporates the variations resulting from both the proactive and corrective phases. To handle uncertainties in wind and solar energy production as well as load demand, probability distribution functions derived from Monte Carlo simulations are utilized. From these, representative scenarios are chosen using a scenario reduction technique. Specifically, the K-means algorithm is employed for scenario clustering, with the Davies-Bouldin (DB) index facilitating automatic clustering. Additionally, load management is conducted via a demand response program. The proposed model stipulates that, within microgrids, only non-critical load levels can be modulated based on the network's economic benefit. This optimization model, formulated as mixed integer programming, is simulated and resolved in the GAMS software environment. The primary goal of this two-stage model is to achieve optimal energy management by balancing economic efficiency with robust network performance. The results obtained validate the model's effectiveness.

    Keywords: Microgrid, Energy management, Demand response program}
  • میثم احمدی منفرد، محمد تبریزیان*، الهه مرادی، حمیدرضا شاهمیرزاد

    مساله تامین انرژی از یک سو و مشکلات زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت های فسیلی از سوی دیگر پژوهشگران را بر آن داشت تا به روش های کاهش مصرف انرژی و همچنین استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر و خودروهای هیبریدی روی آورند، فن آوری ریزشبکه پیشنهاد خوبی برای بهره گیری هم  زمان از چندین واحد تولید پراکنده به صورت بهینه است، اما به دلیل وجود عدم قطعیت های موجود در پدیده هایی مانند تابش خورشید، به منظور پیش بینی دقیق تر چگونگی عملکرد ریزشبکه و ادوات آن در آینده جهت تصمیم گیری های مناسب، نیاز به سازوکاری برای پردازش داده های مربوط و مدیریت آن ها می باشد. پاسخ به همه این مسائل، نیاز به آشنایی با مفهوم جدیدی تحت عنوان «هاب انرژی» دارد. با توجه به گسترده بودن موضوع کنترل سیستم های هاب انرژی، در این مقاله سعی شده است ضمن بررسی مختصر تعاریف و مفاهیم مربوطه، سیستم به گونه ای طراحی و کنترل شود که در برابر نامعینی و اغتشاش مقاوم باشد که روش پیشنهادی، بهره گیری از کنترل کننده های پیش بین غیرخطی مقاوم است. شبیه سازی انجام گرفته در این پژوهش شامل دو بخش است که در بخش اول، تجزیه و تحلیل رفتار مدل و در بخش دوم، پیاده سازی کنترل کننده صورت گرفته است. برای این کار، ابتدا یک مدل جدید و معتبر از یک نمونه سیستم هاب انرژی انتخاب شده و پس از آن یک روند کنترلی با راهبرد پیش بین غیرخطی مقاوم پیاده گردیده است، مطالعه موردی و نتایج حاصل از شبیه سازی در نرم افزار متلب به خوبی نشان می دهد که متغیرهای خروجی سیستم هاب انرژی مدل شده توانسته اند در زمان مناسبی پس از اعمال ورودی به پایداری رسیده و عملکرد بهینه ای داشته باشند.

    کلید واژگان: مدیریت انرژی, هاب انرژی, کنترل کننده پیش بین, کنترل غیرخطی, کنترل مقاوم}
    Meysam Ahmadimonfared, Mohamad Tabrizian*, Elahe Moradi, Hamidreza Shahmirzad

    The issue of energy supply on the one hand and the environmental problems caused by the consumption of fossil fuels, on the other hand, have prompted researchers to turn to methods of reducing energy consumption as well as the use of renewable energy sources and hybrid vehicles. The time of several distributed generation units is optimal, but due to the uncertainties in phenomena such as solar radiation, to more accurately predict how the microgrid and its devices will work in the future to make appropriate decisions, a mechanism for processing and managing relevant data is. The answer to all these questions requires familiarity with a new concept called the "energy hub". Due to the wide scope of control of energy hub systems, in this article, while examining the definitions and concepts related to these systems, we have tried to design the control system so that the system is resistant to uncertainty and perturbation. The proposed method uses nonlinear predictive controllers. It is durable. Case study and simulation results in MATLAB software show well that the output variables of the modelled energy hub system have been able to be stable at a suitable time after input.

    Keywords: Energy Management, Energy Hub, Predictive Controller, Nonlinear Control, Robust Control}
  • یکی از چالش های حیاتی در عملکرد بهینه شهرهای هوشمند، مدیریت هماهنگ حامل های انرژی متعدد در ساختمان های مسکونی به دلیل اهداف متفاوت و اغلب متناقض است. در پاسخ به این چالش، این مقاله یک طرح مفهومی مبتنی بر انتشار هزینه برای استفاده بهینه از انرژی-گاز در یک خانه هوشمند در زمینه هاب های انرژی مسکونی با در نظر گرفتن یک مبادله معنادار بین صرفه جویی در هزینه و حفاظت از محیط زیست پیشنهاد می کند. منابع مختلف تبدیل انرژی شامل سیستم های ذخیره انرژی و گرما، ماژول های فتوولتاییک پشت بام، و همچنین واحدهای حرارتی و توان ترکیبی به همراه بارهای الکتریکی و حرارتی مسیول در مدل پیشنهادی در نظر گرفته شده اند. علاوه بر این، یک روش مبتنی بر سناریو تصادفی کارآمد برای مقابله با عدم قطعیت شدید مرتبط با تولید فتوولتاییک اجرا می شود. مدل پیشنهادی مصرف انرژی خانگی و هزینه های آب و برق را با ترکیب یک تابع هدف ترکیبی جمع وزنی تحت محدودیت های سیستم مختلف و ترجیحات کاربر کاهش می دهد، در حالی که در عین حال برنامه ریزی بهینه کار و راحتی را برای ساکنان فراهم می کند که می تواند یک سبک زندگی خوب را تضمین کند. طرح ارایه شده بر روی یک مطالعه موردی واقع گرایانه مجهز به هاب های انرژی انجام شده و همانطور که انتظار می رود، کاربرد و اثربخشی آن را در مدیریت بهینه انرژی مشکل هاب انرژی مسکونی پیشنهادی معرفی می کند. نتایج شبیه سازی تایید می کند که هزینه های تامین انرژی را می توان تا 46.16 درصد و هزینه های انتشار را تا 34.07 درصد صرفه جویی کرد و در عین حال سطح مطلوبی از آسایش را برای سرپرست خانوار حفظ کرد.

    کلید واژگان: هاب های انرژی مسکونی, مدیریت انرژی, انرژی های تجدیدپذیر, شبکه هوشمند}
    A. Namvar, J. Salehi *

    One of the crucial challenges within the optimal operation of smart cities is coordinated management of multiple energy carriers in the residential buildings owing to disparate and often conflicting objectives. In response to this challenge, this paper proposes a novel conceptual cost-emission-based scheme for optimal energy-gas use in a smart home in the context of residential energy hubs considering a meaningful trade-off between cost saving and environmental protection. Various energy conversion resources containing energy and heat storage systems, rooftop photovoltaic modules, and also combined heat and power units along with responsible electrical and thermal loads are taken into account in the proposed model. Furthermore, an efficient stochastic scenario-based method is executed to tackle the intense uncertainty associated with photovoltaic production. The proposed model reduces domestic energy consumption and utility costs by incorporating a weighted summation mixed objective function under various system constraints and user preferences, while at t the same time optimal task scheduling and comfort for the resident that it can guarantee a good lifestyle. The presented scheme is carried out on a realistic case study equipped with energy hubs and as expected, introduces its applicability and effectiveness in the optimal energy management of the proposed residential energy hub problem. The simulation results confirm that energy procurement costs can be saved by up to 46.16% and emission costs by 34.07% while maintaining the desired level of comfort for the head of the household.

    Keywords: Residential energy hubs, energy management, Renewable energy, Smart grid}
  • رضا سپه وند*، اکبر اصغرزاده بناب
    در این مقاله برنامه ریزی بهینه سیستم ترکیبی تجدیدپذیر دارای توربین بادی و واحد انرژی بیوماس مبنی بر ذخیره ساز هیدروژنی با در نظر گرفتن تغذیه هم زمان انرژی های الکتریکی و حرارتی ارایه می شود. واحد بیوماس مبنی بر عملکرد سیستم ترکیبی برق و حرارت است که هم زمان انرژی الکتریکی و حرارتی تولید می کند. ذخیره ساز هیدروژنی ترکیبی از الکترولیزر، هیدروژن تانک و پیل سوختی است. طرح پیشنهادی مجموع هزینه های سالانه احداث، تعمیر و نگهداری منابع و ذخیره سازها را کمینه سازی می کند که مقید به مدل بهره برداری عناصر یاد شده است. در مدل بهره برداری منابع و ذخیره سازها، ابتدا تامین انرژی بر عهده منابع تجدیدپذیر است، سپس ذخیره سازها جهت پوشش فاصله بین پروفیل بار و توان تجدیدپذیر استفاده می شوند. در این مقاله، حل کننده ترکیبی شامل بهینه ساز گرگ خاکستری و الگوریتم سینوس-کسینوس برای استخراج راه حل بهینه مطمین دارای انحراف معیار پایین در پاسخ دهی نهایی استفاده می شود. درنهایت با استخراج نتایج عددی متناسب با داده های شهر اسپو در فنلاند، قابلیت طرح پیشنهادی در استخراج اقتصادی سیستم ترکیبی جزیره ای 100 درصد تجدیدپذیر متناسب با تامین هم زمان انرژی الکتریکی و حرارتی تایید می شود.
    کلید واژگان: توربین بادی, ذخیره ساز هیدروژنی, ذخیره سازی حرارتی, سیستم ترکیبی تجدیدپذیر, مدیریت انرژی, واحد انرژی بیوماس}
    Reza Sepahvand *, Akbar Asgharzadeh Bonab
    This paper presents the optimal planning of renewable hybrid systems including wind turbines and bio-waste energy units according to hydrogen and thermal storages considering feeding of electrical and thermal energies. Bio-waste unit is based on the operation of the combined power and heat system, which produces electrical and thermal energy at the same time. Hydrogen storage is hybrid of an electrolyze, hydrogen tank, and fuel cell. The proposed scheme minimizes the total annual investment and maintenance costs. It is subject to the operation model of the mentioned elements. In the operation model of sources and storage, renewable sources supply loads of energy, then storage uses to cover the gap between the load and renewable power profiles. This paper uses the hybrid solver of the Gray wolf optimizer and the sine-cosine algorithm to obtain a reliable optimal solution with a low standard deviation in the final response. Finally, based on numerical results according to Espoo in Finland data, the proposed scheme's capability is confirmed in the Economic extraction of a 100% renewable island hybrid system suitable for simultaneous supply of electrical and thermal energy.
    Keywords: Bio-waste energy unit, Energy management, Hydrogen storage, Renewable hybrid system, Thermal Storage, Wind turbine}
  • رحیم ایلدرآبادی*، حسین لطفی، محمدحسن نیکخواه، محمد روئین تن

    در پژوهش پیش رو به موضوع مدیریت مصرف و انرژی در ساختمان های مسکونی با استفاده از سامانه ی هاب انرژی پرداخته شده است. هدف از بکارگیری هاب انرژی استفاده ی همزمان و بهینه از چند حامل انرژی برای تامین مناسب، مطمین و اقتصادی نیاز مصرف کننده با رعایت قید رضایت و آسایش ساکنین است. مسیله بهینه سازی مورد نظر در این مطالعه بصورت برنامه نویسی خطی عدد صحیح مخلوط فرموله میشود. به منظور حل مسیله ی بهینه سازی از نرم افزار گمز استفاده شده است. طی اجرا حل مسیله، تاثیر سه مدل قیمت گذاری مرسوم شامل ساعتی، زمان استفاده و قیمت گذاری آنی در ایران بررسی شد و بخشی از نتایج حاصل در قالب جداول و نمودارهایی ارایه شده است. در کلیه ی حالات، امکان فروش برق تولیدی مشترک به شبکه لحاظ شده است؛ بنابراین می توان به فناوری هاب انرژی حتی در شرایط اقلیمی و سیاست های قیمت گذاری ایران بیش از پیش توجه نمود و با ایجاد فضای مناسب سرمایه گذاری به خصوص در مجتمع های مسکونی بزرگ و بلوک های ساختمانی به افزایش امنیت انرژی، کاهش مصرف سوخت های فسیلی و گسترش استفاده از منابع متنوع انرژی در مناطق مختلف کمک نمود.

    کلید واژگان: هاب انرژی, برنامه پاسخگویی بار, مدیریت انرژی, سلول خورشیدی, تولید همزمان توان و گرما, بار الکتریکی}
    Rahim Ildarabadi *, Hossein Lotfi, MohammadHasan Nikkhah, Mohammad Rooeintan

    In the upcoming research, the issue of consumption and energy management in residential buildings has been discussed using the energy hub system. The purpose of using energy hub is the simultaneous and optimal use of several energy carriers for the appropriate, reliable and economical supply of consumer needs while complying with the conditions of satisfaction and comfort of the residents. The optimization problem in this study is formulated as mixed integer linear programming. In order to solve the optimization problem of the optimization problem, Gam’s software has been used. During the implementation of problem solving, the effect of three conventional pricing models, including hourly, time of use and instant pricing, was investigated in Iran, and part of the results are presented in the form of tables and graphs. In all cases, the possibility of selling jointly produced electricity to the grid is included; Therefore, it is possible to pay more attention to the energy hub technology even in the climatic conditions and pricing policies of Iran, and by creating a suitable investment environment, especially in large residential complexes and building blocks, to increase security. Energy, reducing the consumption of fossil fuels and expanding the use of various energy sources in different regions helped.

    Keywords: demand response program, solar cell, Combined cooling, heating Electrical load}
  • امیر عسکری کاشان، محمدرضا نظری امینه*، احمدرضا فقیه خراسانی، رحیم شمس الدینی

    با توجه به اهمیت عملیات پیگ رانی در خط لوله برای مقاصدی همچون نظارت-تمیزکاری که منجر به افزایش عمر مفید شبکه انتقال و مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در صنایع نفت-گاز می شود، ارایه مدل های مطالعاتی دقیق در این حوزه از اهمیت بالایی برخوردار بوده و به عنوان یک نیاز پژوهشی قلمداد می گردد. با توجه به مزیت های روش های بدون شبکه بندی، در این پژوهش برای اولین بار مدلی برای ارزیابی جریان پیرامون پیگ با بهره گیری از روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) و با استفاده از مدل k-ε استاندارد برای شبیه سازی آشفتگی جریان ارایه و عملکرد مدل بر اساس نمونه آزمایشگاهی ارزیابی و اعتبارسنجی گردیده است، نتایج حاصل نشان داد که میزان میانگین خطای مدل SPH نسبت به مدل آزمایشگاهی کمتر از 5% بوده که بیانگر دقت بالا و عملکرد قابل قبول مدل پژوهش بوده است. پس از اعتبارسنجی عملکرد مدل پژوهش، شبیه سازی جریان پیرامون پیگ ساکن و متحرک مدل سازی شده و نتایج حاصل با نتایج عددی موجود مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفته است، علاوه بر این با بهره گیری از الگوریتم فراابتکاری گرگ های خاکستری (GWO) مطالعاتی بر پارامتر قطر نسبی پیگ کنارگذر برای دستیابی به مقادیر بهینه این پارامتر پیاده سازی شده است، نتایج حاصل از مدل بهینه یابی نشان داد که میزان قطر نسبی بهینه پیگ کنارگذر برابر با d⁄D=0.418 بوده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که مدل ارایه شده دارای دقت قابل قبول در مدل سازی جریان پیرامون پیگ کنارگذر در لوله بوده است، همچنین می تواند به عنوان یک مدل مرجع بر پایه روش SPH برای مدل سازی جریان پیرامون پیگ کنارگذر متحرک جهت ارزیابی و انجام مطالعات عملیات پیگ رانی در خط لوله به کارگیری شود.

    کلید واژگان: پیگ رانی, مدیریت انرژی, خط لوله, هیدرودینامیک ذرات هموار, SPH, پیگ کنارگذر, الگوریتم بهینه سازی گرگ های خاکستری, GWO}
    Amir Askari Kashan, MohammadReza Nazari *, AhmadReza Faghih Khorasani, Rahim Shamsoddini

    Due to importance of pigging operations for purposes such as monitoring-cleaning, which leads to an increase in the service life of pipeline networks, management, and optimization of energy consumption in oil and gas industries, providing accurate numerical models is a research need that has been very vital. Considering advantages of meshless methods, for the first time in this research a model is presented for evaluating the flow around the pig using the smooth particle hydrodynamics (SPH) method and the standard k-ε model to simulate the turbulence of the flow. Besides, the performance of the model based on the experimental study has been evaluated and validated. The results showed that the average error rate of the SPH model compared to the laboratory model was less than 5%, which indicated the research model's high accuracy and acceptable performance. After validating the performance of the research model, the simulation of the flow around the stationary and mobile pig was modeled, and the results were compared and evaluated with the existing numerical results. In addition, by using a meta-heuristic algorithm of gray wolves optimization (GWO), studies wereconducted on the relative diameter parameter of the bypass pig to achieve optimal values of this parameter. The results of the optimization model showed that the optimal relative diameter of the bypass pig was equal to d⁄D=0.418. The results of this research showed that the presented model had an acceptable accuracy in modeling the flow around the bypass pig in the pipe, and it could also be used as a reference model based on the SPH method for modeling the flow around the bypass pig.

    Keywords: Pigging, Energy management, Pipeline, SPH, Bypass PIG, meta-heuristic optimization algorithm, GWO}
  • احسان فرخی لهرمی، هدی قریشی*، رویا احمدی آهنگر
    در این مقاله یک روش جدید مدیریت انرژی مبتنی بر بهینه سازی برای ذخیره ساز ترکیبی باتری/ابرخازن، در کابرد ریزشبکه DC ارایه می گردد. در سیستم پیشنهادی باتری توسط یک مبدل دو جهته و ابرخازن به صورت مستقیم به باس DC متصل شده اند (ساختار نیمه فعال). باتوجه به اتصال مستقیم ابرخازن به باس DC و این موضوع که هدف اصلی ذخیره ساز در ریزشبکه حفظ ولتاژ باس DC در مقدار مطلوب است، مسیله کنترل ابرخازن اهمیت بیشتری می یابد. اما در ساختار نیمه فعال کنترلی روی ابرخازن وجود ندارد. در این مقاله، با در نظر گرفتن جریان ابرخازن به عنوان یک هدف کنترلی در تعیین جریان مرجع باتری، این چالش برطرف شده است. همچنین در حالت مازاد توان در شبکه که باتری شارژ خواهد شد نیز تابع هدف کنترلی جدیدی در نظر گرفته شده تا باتری به صورت جریان ثابت شارژ شود تا زمان شارژ کاهش و طول عمر آن افزایش یابد. هدف کنترلی دیگر، افزایش طول عمر باتری با کشیدن جریان نرم از باتری و پاسخگویی ابرخازن به تغییرات لحظه ای می باشد. جهت تعیین نقطه کار بهینه بصورت برخط، این مسیله چند هدفی به مسیله تک هدف تبدیل و با استفاده از شرایط KKT حل شده است. در نتیجه مزیت اصلی روش پیشنهادی، قابلیت به کارگیری آن در سیستم بلادرنگ می باشد. با استفاده از شبیه سازی در سه سناریوی مختلف در بازه زمانی 24 ثانیه، عملکرد روش پیشنهادی با روش های مبتنی بر فیلتر با فرکانس قطع تطبیقی و روش منطق فازی از جهت تنظیم ولتاژ باس DC، پیک جریان و سطح شارژ باتری مقایسه شده است.
    کلید واژگان: ابرخازن, باتری, بهینه سازی, ریزشبکه DC, ذخیره ساز ترکیبی, مدیریت انرژی}
    Ehsan Farrokhi Lahromi, Hoda Ghoreishy *, Roya Ahmadiahangar
    This article presents a new energy management strategy (EMS) for optimal power allocation in the battery/supercapacitor hybrid energy storage (HESS) in DC microgrid applications. The proposed system is composed of a semiactive structure where the supercapacitor is directly connected to DC bus. In this structure, since the main purpose of the HESS is to maintain the DC bus voltage at the desired value, controlling the supercapacitor becomes more important. While, in the semi-active structure, there is no control on the supercapacitor. In this paper, by considering the supercapacitor current as a cost function in the optimization problem, this challenge has been solved. Also, in the case of microgrid excess power mode, a new cost function has been considered to charge the battery with a constant current to reduce the charging time and improve its lifespan. Another objective is to increase battery life by responding the supercapacitor to the sudden power changes and drawing a smooth current from the battery. In order to online determination of the optimal global solution, this multi-objective problem has been converted into a single-objective problem by use of the weighted method and then solved using KKT conditions. Therefore, real-time implementation is the main advantage of the proposed method. Finally, using simulation, the performance of the proposed method is compared with an adaptive cutoff frequency filter-based method and fuzzy logic method, in three 24 seconds different scenarios, in terms of the DC bus voltage regulation, the battery peak current, and the battery state of charge (SoC).
    Keywords: Supercapacitor, Battery, Optimization, DC microgrid, Hybrid energy storage. Energy Management}
  • مصطفی اسماعیلی شایان، غلامحسن نجفی*، صحرا اسماعیلی شایان

    به منظور شناخت دقیق محدودیت ها، موانع و امکانات موجود در جهت استفاده از منابع انرژی در هر کشور، ضروری است، میزان بهره برداری از پتانسیل های موجود انرژی و روند تبدیل این انرژی ها به روش علمی و دقیق محاسبه و ارزیابی شود. در این پژوهش با استفاده از الگوریتم تصمیم گیری پویا سامانه تامین و مدیریت شبکه برق کلبه سبز از طریق منابع انرژی تجدیدپذیر، ساخته و ارزیابی شده است. 13 روش برای تامین برق کلبه سبز استخراج شده است. نتایج نشان داد، چنانچه نفوذ انرژی تجدیدپذیر 8/23 درصد باشد با میانگین مصرف سوخت فسیلی سالانه 407 لیتر، انرژی سالانه تولیدی سامانه تبدیل انرژی تجدیدپذیر ترکیبی معادل kWh/yr 1697 بوده و خالص ارزش فعلی برابر 68/553 دلار و نرخ بازگشت سرمایه داخلی برابر 49/21 درصد با دوره بازگشت سرمایه 71/15 سال است. با افزایش نفوذ انرژی تجدیدپذیر به 54 درصد، مصرف سوخت فسیلی، سالانه 253 لیتر شده و انرژی تولیدی سالانه معادل kWh/yr 1652 و نرخ بازگشت سرمایه برابر 5/19 درصد با دوره بازگشت سرمایه 61/17 سال محاسبه می شود. مدیریت انرژی کلبه سبز با نفوذ %100 انرژی تجدیدپذیر، سالانه kWh/yr 1933 انرژی بدون انتشار آلاینده های زیست محیطی و خالص ارزش فعلی 09/372- دلار را همراه دارد. از دید سیاستگذاری انرژی چنانچه تعرفه خرید برق تجدیدپذیر به بیش از 06/ دلار افزایش یابد، اجرای این روش اقتصادی خواهد باشد.

    کلید واژگان: منابع انرژی, تصمیم گیری پویا, کلبه سبز, انرژی های تجدیدپذیر, مدیریت انرژی}
    Mostafa Esameili Shayan, Gholamhassan Najafi*, Barat Ghobadian

    A complete understanding of the limits, barriers, and equipment available for the use of national energy resources is essential. This will increase the use of existing regional energy potential and pave the way for sustainable development. In this study, the Green Cottage power management system from a renewable energy source was designed and evaluated using a decision-making algorithm. Thirteen scenarios were extracted to Zero-energy building. The results show: If the penetration of renewable energy is 24% with an average daily fossil fuel consumption of 1.11 liters per year, the energy produced by the Hybrid renewable energy systems (HRES) is equal to 1697 kWh / yr and the net present value (NPV) is $ 5553.68 and the Internal rate of return (IRR) equals 21.49% with a payback period (PP) of 15.71 years. With the increase of renewable energy penetration to 54%, fossil fuel consumption became 0.694 liters and the annual production energy was equal to 1652 kWh / yr and the NPV was 19.5% with a PP of 17.61 years. Zero-energy building Energy Management with 100% renewable energy penetration, 1933 kWh / yr per year without emissions of environmental pollutants, and the NPV equal to -372.09 dollars. From the point of view of energy policy, if the feed-in tariff of renewable energy increases to more than $ 0.06, the implementation of this scenario will be economic.

    Keywords: Energy Potential, Decision-Making Algorithm, Renewable Energy, Zero-Energy Building, Hybrid Renewable Energy System (HRES).}
  • محمد علیزاده*

    با هدف کاهش هزینه تولید انرژی الکتریکی و نیز کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در کشتی​های دارای سیستم رانش الکتریکی، از منابع تولید انرژی تجدیدپذیر خورشیدی و سیستم های ذخیره ساز انرژی در کنار واحدهای حرارتی استفاده می شود. لذا در این مقاله، یک مدل خطی و تصادفی آمیخته با عدد صحیح به منظور مدیریت بهینه انرژی الکتریکی یک کشتی دارای سیستم رانش الکتریکی، ذخیره ساز انرژی، ژنراتورهای حرارتی و منابع تجدیدپذیر خورشیدی و با هدف حداقل کردن هزینه تولید انرژی الکتریکی و تعیین سرعت بهینه حرکت کشتی پیشنهاد شده است. در این مقاله از روش شبیه سازی مونت کارلو برای مدل سازی عدم قطعیت در پیش بینی توان تولیدی منابع تجدیدپذیر خورشیدی و بار الکتریکی کشتی استفاده شده است. مدل پیشنهادی در نرم افزار بهینه سازی GAMS، پیاده سازی و تحلیل شده است. نتایج شبیه سازی نشان از کارآمدی مدل پیشنهادی و کاهش هزینه تولید انرژی الکتریکی در صورت حرکت کشتی با سرعت بهینه و استفاده از منابع ذخیره ساز انرژی به مقدار 7/7 درصد دارد.

    کلید واژگان: رانش الکتریکی, مدیریت انرژی, سرعت حرکت بهینه, برنامه مشارکت واحدهای حرارتی}
    Mohammad ALIZADEH*

    In order to reduce the cost of electric power generation and also reduce greenhouse gas emissions in ships with electric propulsion system, renewable energy resources and energy storage systems are used along with thermal units. Therefore, in this paper, a stochastic mixed integer linear model has been suggested for optimal management of electrical energy of a ship with electric propulsion system, energy storage, heat generators and renewable solar resources with the aim of minimizing the cost of electricity production and determining the optimal ship speed. In this paper, the Monte Carlo simulation method is used to model the uncertainty in predicting the solar power and the ship's electric load. The proposed model is implemented and analyzed in GAMS optimization software. The simulation results show the efficiency of the proposed model and the introduced energy management strategy.

    Keywords: Electric propulsion, Energy Management, Optimal Speed, Thermal Units unit commitment}
  • سید کامران یگانگی *، مهدی خسروی

    اصلاح الگوی مصرف و تصحیح رفتار اسراف گرایانه دغدغه حدود دو دهه مقام معظم رهبری است که بارها نسبت به این موضوع هشدار داده و سرانجام سال 1388 را به عنوان سال اصلاح الگوی مصرف مطرح کردند. یکی از مسایلی که کشورهای مختلف با آن مواجه هستند، بحران انرژی است. این بحران کشورها و سازمان را برآن داشته تا با این مسیله برخوردی متفاوت داشته باشند. در این میان راهکارهای علمی و مدیریتی فراوانی به یاری گرفته شده اند. از جمله عواملی که مصرف انرژی را افزایش می دهد، عدم وجود مدیریت انرژی است. بر این اساس و در پی مدیریت انرژی سیستم های اطلاعات مدیریت انرژی به وجود آمده و مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مطالعه قصد داریم با بررسی ادبیات موجود و در نظر گرفتن تحقیقات محققان پیشین به بررسی نقش سیستم های اطلاعات مدیریت انرژی و فناوری های اطلاعات در مدیریت انرژی کاهش میزان مصرف انرژی و همچنین شناسایی عوامل موفقیت این سیستم ها بپردازیم. با استفاده از نتایج این مقاله می توان دید جدیدی در رابطه با نقش سیستم های اطلاعاتی در مدیریت و صرفه جویی انرژی بدست آورد، وگامی جدید در طراحی استراتژی های آینده نگر برای ایجاد مزیت های رقابتی نوین با استفاده از پیاده سازی و اجرای عوامل موفقیت این سیستم ها برداشت.

    کلید واژگان: مدیریت انرژی, سیستم های اطلاعات, برنامه مدیریت انرژی, عوامل موفقیت}
    Sayed Kamran Yeganegi, Mehdi Khosravi

    Reforming the consumption pattern and correcting extravagant behavior has been the concern of the Supreme Leader for about two decades, who warned about this issue many times and finally proposed 2008 as the year of reforming the consumption pattern. One of the issues that different countries are facing. It is an energy crisis. This crisis has prompted countries and organizations to have a different approach to this issue. In the meantime, many scientific and managerial solutions have been put into play. Among the factors that increase energy consumption is the lack of energy management. Based on this, energy management information systems have been used with hope and in this study, by reviewing the existing literature and considering Maheshshan Pisi's research group examines the information wires of energy management and information technologies in energy management, reducing the amount of energy consumption and also identifying the success factors of these systems. By using the results of this article, a new view can be obtained regarding the nature of information systems in energy management and saving, and a little new in the design of forward-looking strategies to create new competitive advantages by using the implementation and implementation of these success factors. Harvest systems.

    Keywords: energy management, information systems, energy management program, success factors}
  • میترا معلم نیا، هادی شهریار شاه حسینی

    شبکه های روی تراشه،یک بستر ارتباطی کارآمد را برای برقراری ارتباط بین تعداد بالای هسته پردازشی در تراشه های مدرن امروز فراهم می کنند. با این حال کاهش ابعاد ترانزیستورها سبب شده تا مصرف توان ایستا به یکی از مسایل مهم در این شبکه ها تبدیلگردد. معمولا از روش قطع تغذیه سیستم بر روی کانال های مجازی در زمان بیکاری شان برای کاهش توان مصرفی شبکه استفاده می شود؛ اما پراکندگی بار در سطح شبکه و عدم پیوستگی دوره بیکاری در کانال های مجازی باعث روشن و خاموش شدن متوالی این منابع می شود که سربار تاخیر و توان مصرفی را به دنبال دارد. این مسیله در شبکه های روی تراشه سه بعدی نیمه متصل که تعداد اتصالات عمودی شان محدود می باشد از اهمیت بیشتری برخوردار است. در این مقاله،یک الگوریتم مسیریابی برای شبکه های سه بعدی نیمه متصل ارایه می شود که با توزیع مناسب بسته ها، پراکندگی بار را در شبکه کاهش می دهد تا یک دوره بیکاری پیوسته در کانال های مجازی ایجاد کند. به این ترتیب می توان با بیشتر خاموش نگه داشتن آنها بهترین تاثیر را از روش قطع تغذیه سیستم در مدیریت توان مصرفی گرفت. این مسیریابی با تقسیم بندی شبکه به دو منطقه شمالی و جنوبی و ایجاد محدودیت در استفاده از آسانسورهای هر منطقه، سعی دارد که بسته ها را از مسیرهایی عبور دهد که اخیرا بیشتر استفاده شده اند تا دوره بیکاری را در منابع پرمصرف موجود در مسیرهای کم تردد افزایش دهد. نتایج شبیه سازی تحت شبیه سازBooksim نشان می دهند که مسیریابی پیشنهادی در مقایسه با مسیریابی های دیگر، توانسته 18% تا 30% بهبود در توان مصرفی شبکه ایجاد کند و عملکرد شبکه را نیز از نظر تاخیر تا 32% بهبود بخشد.

    کلید واژگان: شبکه روی تراشه, مسیریابی در شبکه, مدیریت انرژی, ارزیابی کارایی}
    Mitra Moalemnia, Hadi Shahriar Shahhoseini

    Network-on-chip provides an efficient communication platform for Systems-on-chip. The static power consumption is an important issue in these networks. Switching the power supply on virtual channels during idle time is a common method for reducing the network power consumption. The traffic load at the network level and non-continuous idle period of virtual channel have caused the sources to be switched on and off continuously, which leads to increase in power consumption and other overheads. This will be more important, in partially connected 3D chip networks in which a limited number of vertical connections has been used. In this paper, a routing algorithm is proposed who employs an appropriate policy for packet distribution, and reduces the load distribution in the network and creates a continuous idle time for the resources, result in suitable power management in the network. In this routing scheme the network is divided to north and south region and some restriction applied in usage of elevators in each region and try to increase the utilization of the used resources as well as the ideal time of low traffic paths. The simulation results, derived by BookSim, show the proposed method improve the network power consumption by 18% to 30% comparing previous algorithms, and the network delay has been reduced by 32%.

    Keywords: Network-on-chip, routing algorithm, energy management, performance evaluation}
  • محمدرضا صالحی راد، محمد ملایی امام زاده

    در این مقاله با استفاده از فیلتر اکتیو موازی، یک استراتژی جدید مدیریت انرژی در ساختار چندعاملی ارایه می شود. این استراتژی به یک ریزشبکه AC متصل به شبکه اعمال گردیده و مساله جبران سازی هارمونیکی را نیز شامل می شود. با بررسی مزایا و معایب فیلترهای اکتیو موازی و فیلترهای پسیو و همچنین کارایی آنها در ساختار چندعاملی برای ریزشبکه های قدرت، علت استفاده از فیلتر اکتیو موازی در روش پیشنهادی مشخص شده است. همچنین عملکرد این فیلترها جهت جبران سازی هارمونیک های جریان با بررسی نتایج FFT مورد مقایسه قرار گرفته است. در ریزشبکه مورد استفاده از مولد توربین بادی و مولد سلول های خورشیدی به عنوان منابع تجدیدپذیر و برای جبران تغییرات ناگهانی و برنامه ریزی نشده در توان تولیدی این دو مولد، دو پیل سوختی استفاده می شود. واحد مدیریت انرژی با توجه به توان تولیدی و توان مصرفی ریزشبکه، وضعیت فعال و غیرفعال بودن دو پیل سوختی را به نحوی مدیریت می کند که توان تبادل شده بین ریزشبکه و شبکه اصلی در بازه قابل قبولی محدود باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که روش پیشنهادی با استفاده از کنترل کننده های پیوسته محلی (در هر عامل) و کنترل کننده گسسته مرکزی (سیستم مدیریت انرژی) توانسته که عملکرد مناسبی داشته باشد و ضمن تامین توان مورد نیاز ریزشبکه، هم زمان مساله جبران سازی هارمونیک های جریان را به درستی انجام دهد.

    کلید واژگان: جبران سازی هارمونیکی جریان, سیستم های چندعاملی, فیلتر اکتیو موازی, فیلتر پسیو SC-RC-LCL, مدیریت انرژی}
    MohammadReza Salehi Rad, Mohammad Mollaie Emamzadeh

    In this paper, a new energy management strategy is presented by using shunt active power filter (SAPF) in a multi-agent structure. This strategy is applied to a micro-grid connected to the grid and includes the problem of harmonic compensation. By examining the advantages and disadvantages of shunt active power filters and passive filters, as well as their efficiency in the multi-agent structure for power micro-grids, the reason for using shunt active power filters in the proposed method has been determined. Also, the performance of these filters for compensating current harmonics has been compared by examining the FFT results. In the used micro-grid, wind turbine generator and solar cell generator are used as renewable energy sources (RES) and two fuel cells are used to compensate for sudden and unplanned changes in the production power of these two generators. The energy management unit manages the active and inactive state of the two fuel cells according to the production power and consumption power of the micro-grid in such a way that the power exchanged between the micro-grid and the main grid is limited within an acceptable range. The simulation results show that the proposed method using local continuous controllers (in each agent) and central discrete controller (energy management system) has been able to perform well and while providing the required power of the micro-grid, at the same time, it performs the current harmonics compensation issue correctly.

    Keywords: Current harmonic compensation, multi-agent system (MAS), shunt active power filter (SAPF), SC-RC-LCL passive filter, energy management}
  • حسن بهرامی، سید ایمان سیدی *

    در این مقاله به مطالعه و بررسی شبکه میکروگرید شامل انرژی خورشیدی، باتری و ابر خازن با استفاده از کنترل کننده فازی می پردازیم. به دلیل تغییرات ولتاژ در باس DC نیاز است تا سلول خورشیدی و باتری را با استفاده از روش کنترلی و مبدل تنظیم کرد. همچنین به کمک باتری و ابرخازن در زمان هایی که نیاز به توان بیشتری در بار است از این تجهیزات کمک گرفته می شود. ابر خازن برای زمان های لحظه ای و باتری برای مدت زمان های طولانی تر برای تامین توان بارهای خروجی به کار می روند. سیستم کنترل فازی یک سیستم کنترلی است که بر اساس منطق فازی-ریاضی سیستم که مقادیر ورودی آنالوگ را تحلیل می‌کند از لحاظ متغیرهای منطقی که در آن قرار دارند و در چندین بخش سیستم برای بهبود عملکرد به کار می رود. شبیه سازی در نرم افزار متلب / سیمولینک انجام میگیرد و نتایج خروجی صحت و اعتبار سیستم به کار گرفته شده را مورد تایید قرار می دهد.

    کلید واژگان: میکروگرید, تثبیت ولتاژ, کنترل فازی, سلول خورشیدی, ابرخازن, مدیریت انرژی}
    Hasan bahrami, Sayed Iman Sayedi

    In this paper, we study the microgrid network including solar energy, battery and supercapacitor using fuzzy controller. Due to the voltage changes in the DC bus, it is necessary to adjust the solar cell and the battery using the control method and converter. Also, with the help of batteries and supercapacitors, this equipment is used when there is a need for more power in the load. Supercapacitors are used for instantaneous times and batteries for longer periods of time to power output loads. A fuzzy control system is a control system based on the fuzzy-mathematical logic of a system that analyzes analog input values in terms of the logical variables they contain and is used in several parts of the system to improve performance. The simulation is performed in MATLAB / Simulink software and the output results confirm the accuracy and validity of the system used.

    Keywords: Microgrid, Voltage stabilization, Fuzzy control, Solar cell, Supercapacitor, Energy management}
  • محمدرضا جبارپور*، علی محمد صغیری

    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 ارایه 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 عمدتا 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.

    کلید واژگان: انرژی تجدیدپذیر, بلاکچین, توکن انرژی, صنعت برق, قرارداد هوشمند, مبادله انرژی همتا به همتا, مدیریت انرژی}
    Mohammad Reza Jabbarpour *, Alimohammad Saghiri

    In recent years, attention to renewable energy and distributed generation has increased due to increased energy demand and environmental pollution. To this end, in the new power grid structure, consumers can also play a producer role. Considering that the number of prosumers in this structure is much more than traditional power networks, the need for a secure, transparent, fast, scalable platform for energy exchanges has greatly increased. Blockchain technology can provide such a platform due to its unique properties. Although there are many blockchain-based platforms in different countries in enregy field, but in Iran there is no such platform. Therefore, the main purpose of this paper is to design and implement a local pilot platform for peer-to-peer blockchain-based energy exchange, taking into account the specific conditions of Iran's electricity grid. The macro platform architecture is designed based on the concept of Minimum Viable Product (MVP) considering functional and non-functional requirements in the form of unified modeling language (UML) diagrams. The proposed platform pilot has been implemented in the form of 4 main elements including smart contract, user interface, blockchain platform, and blockchain and non-blockchain databases and has been evaluated and tested using different scenarios. These tests mainly include the unit test and the integrity test, which were successfully performed on the platform. This platform has been designed and implemented for the first time in Iran in accordance with the Ethereum protocol and based on microservice architecture. In addition to the ability to integrate with Ethereum-based systems, this platform is scalable due to its modular design.

    Keywords: Blockchain, Energy Token, Energy management, Peer-to-Peer Energy Exchange, Power Industry, Renewable Energy, Smart Contract}
  • سید علیرضا علوی متین، پوریا رادمهر، امیر احمری نژاد*، سید امیر منصوری

    در این مقاله، یک مدل مدیریت انرژی جامع به منظور بهره برداری از یک سیستم توزیع 33 شینه شعاعی اصلاح شده، با در نظر گرفتن خانه های هوشمند ارایه شده است. در مدل پیشنهادی مشترکین خانه های هوشمند قادر به مشارکت در یک برنامه پاسخ گویی بار (DR) بوده و شاخص رفاه مشترکین به عنوان یک قید اصلی در نظر گرفته شده است. همچنین در مدل مذکور عدم قطعیت های میزان تقاضای بار، میزان تولید منابع تجدیدپذیر و همچنین قیمت برق در نظر گرفته شده اند. جهت تولید سناریوها از روش شبیه سازی مونت کارلو و جهت کاهش تعداد آنها نیز از الگوریتم ScenRed استفاده شده است. به منظور نزدیکی شرایط شبیه سازی به شرایط بهره برداری واقعی، در مدل تغییرات تقاضا و تولید فصلی در نظر گرفته شده و مسئله بهره برداری به صورت چهار فصل حل می شود. همچنین از یک برنامه پخش بار AC خطی شده در این مدل، استفاده شده است. مسئله نهایی به صورت یک مسئله برنامه ریزی عدد صحیح مختلط مدل شده و توسط حل کننده CPLEX در نرم افزار گمز حل شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که مدل پیشنهادی، یک مدل جامع برای بهره برداری از سیستم های توزیع در حضور خانه های هوشمند است، که نه تنها منجر به کاهش هزینه های بهره برداری می شود، بلکه شاخص رفاه مشترکین را نیز افزایش می دهد.

    کلید واژگان: برنامه پاسخگویی بار, خانه های هوشمند, شاخص رفاه مشترکین, شبکه توزیع, عدم قطعیت ها, مدیریت انرژی, منابع انرژی تجدیدپذیر}
    Seyed Alireza Alavimatin, Pouria Radmehr, Amir Ahmarinejad *, Seyed Amir Mansouri

    In this paper, a comprehensive energy management model is proposed in order to the operation of a ‎modified 33-radial bus distribution system, in the presence of smart homes. In the proposed model, ‎smart home customers are able to participate in a demand response (DR) program and their comfort ‎index is also considered as the main constraint. The model also considers uncertainties related to the ‎load demand, the generation of renewable energy resources and electricity price. The Monte Carlo ‎simulation method and the ScenRed tool are utilized to generate and reduce the scenarios, respectively. ‎In order to mimic the actual operating conditions, in the simulation, the seasonal variations of load ‎and generation are considered and the operation problem is solved for four seasons.‎‏ ‏A linear AC ‎power flow is also used in the model. Finally, the problem is modeled as a mixed-integer linear ‎programming (MILP) problem and solved by the CPLEX solver in GAMS software. The simulation ‎results demonstrate that the model proposed in this study is a comprehensive framework for the ‎operation of distribution systems in the presence of smart homes, which not only reduces operating ‎costs but also increases the consumers’ comfort index.‎

    Keywords: Energy management, Distribution network, smart homes, Demand Response Programs, social welfare index, renewable energy resources, uncertainties}
  • فاطمه صادقی، سپیده آدابی*، سحر آدایی

    استفاده از یک راهکار مسیریابی سلسله‌مراتبی مبتنی بر تکنیک‌های خوشه‌بندی و چاهک متحرک می‌تواند انرژی مصرفی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم را به طرز قابل توجهی کاهش دهد. دو مساله مهم در طراحی این راهکار سلسله‌مراتبی، انتخاب حسگر شایسته‌تر به عنوان سرخوشه و نیز تخصیص بهینه چاهک‌های متحرک به مناطق بحرانی (یعنی مناطقی که ریسک ایجاد حفره انرژی در آنها بالا است) می‌باشد. از آنجایی که چاهک‌های متحرک هزینه بالایی را به شبکه تحمیل می‌کنند، تعداد محدودی از آنها به کار گرفته می‌شوند. لذا تخصیص این تعداد محدود چاهک به شمار بالای درخواست‌های واصل‌شده از نقاط بحرانی در دسته مسایل NP-hard است. بیشتر راهکارهای موجود با تطبیق یک روش تکاملی و اجرای آن توسط حسگرها سعی در حل این مساله داشته‌اند. این در حالی است که تکنولوژی به کار گرفته شده در طراحی حسگرهای امروزی و نیز منابع محاسباتی بسیار محدود آنها، اجرایی‌شدن این روش‌ها در شبکه‌های واقعی را دچار چالش می‌کند. به بیان دیگر، اجرای چنین ایده‌هایی از حد تیوری فراتر نمی‌رود. در نتیجه برای رسیدن به توازنی مناسب میان افزایش دقت و کاهش بار محاسباتی در مسیریابی مبتنی بر خوشه‌بندی‌ چاهک متحرک یک روش نیمه‌متمرکز بر اساس الگوریتم ژنتیک پیشنهاد می‌کنیم. در این روش، محاسبات سبک‌وزن از سنگین‌وزن جدا شده و اجرای دسته اول محاسبات بر عهده حسگرها و دسته دوم بر عهده ایستگاه پایه گذاشته می‌شود. اقدامات روبه‌رو در طراحی راهکار پیشنهادی انجام شده است: 1) انتخاب سرخوشه بر اساس پارامترهای تاثیرگذار محیطی و نیز تعریف تابع هزینه عضویت حسگر در خوشه، 2) مدل‌سازی ریاضی شانس یک ناحیه برای دریافت چاهک متحرک و 3) طراحی یک تابع برازش برای ارزیابی شایستگی هر تخصیص از چاهک‌های متحرک به مناطق بحرانی در الگوریتم ژنتیک. در اقدامات اخیرا ذکرشده مینیمم‌سازی تعداد و نیز طول پیام‌ها مورد توجه قرار گرفته است. به طور خلاصه، مزیت مهم روش پیشنهادی امکان اجرایی‌شدن آن در شبکه‌های حسگر واقعی (به دلیل جداسازی محاسبات سبک‌وزن از محاسبات سنگین‌وزن) در کنار ایجاد موازنه‌ای مناسب میان اهداف تعریف‌شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان‌دهنده بهبود در عملکرد روش پیشنهادی است.

    کلید واژگان: شبکه های حسگر بی سیم, مدیریت انرژی, خوشه بندی, چاهک متحرک, الگوریتم ژنتیک}
    Fatemeh Sadeghi, Sepideh Adabi*, Sahar Adabi

    Applying a hierarchical routing approach based on clustering technique and mobile sink has a great impact on reducing energy consumption in WSN. Two important issues in designing such an approach are cluster head selection and optimal allocation of mobile sinks to critical regions (i.e., regions those have low remaining energy and thus, high risk of energy hole problem). The limited number of mobile sinks should be utilized due to a high cost. Therefore, allocating the limited number of mobile sinks to the high amount of requests received from the critical regions is categorized as a NP-hard problem. Most of the previous studies address this problem by using heuristic methods which are carried out by sensor nodes. However, this type of solutions cannot be implemented in real WSN due to the sensors’ current technology and their limited processing capability. In other words, these are just theoretical solutions. Consequently, a semi-central genetic algorithm based method using mobile sink and clustering technique is proposed in order to find a trade-off between reduction of computation load on the sensors and increasing accuracy. In our method, lightweight computations are separated from heavyweight computations. While, the former computations are carried out by sensors, the latter are carried out by base station. Following activities are done by the authors: 1) cluster head selection by using effective environmental parameters and defining cost function of cluster membership, 2) mathematical modeling of a region’s chance to achieve mobile sink, and 3) designing a fitness function to evaluate the fitness of each allocation of mobile sinks to the critical regions in genetic algorithm. Furthermore, in our activities minimizing the number and length of messages are focused. In summary, the main distinguishing feature of the proposed method is that it can be implemented in real WSN (due to separation of lightweight computations from heavyweight computations) with respect to early mentioned objectives. The simulation results show the better performance of the proposed method compared to comparison bases.

    Keywords: Wireless sensor network, energy management, clustering, mobile sink, genetic algorithm}
  • F. Rismanian Yazdi, M. Hosseinzadeh *, S. Jabbehdari

    Wireless body area networks (WBAN) are innovative technologies that have been the anticipation greatly promote healthcare monitoring systems. All WBAN included biomedical sensors that can be worn on or implanted in the body. Sensors are monitoring vital signs and then processing the data and transmitting to the central server. Biomedical sensors are limited in energy resources and need an improved design for managing energy consumption. Therefore, DTEC-MAC (Diverse Traffic with Energy Consumption-MAC) is proposed based on the priority of data classification in the cluster nodes and provides medical data based on energy management. The proposed method uses fuzzy logic based on the distance to sink and the remaining energy and length of data to select the cluster head. MATLAB software was used to simulate the method. This method compared with similar methods called iM-SIMPLE and M-ATTEMPT, ERP. Results of the simulations indicate that it works better to extend the lifetime and guarantee minimum energy and packet delivery rates, maximizing the throughput.

    Keywords: Wireless Body Area Networks, data classification, MAC protocol, fuzzy logic, Energy}
  • مصطفی عباسی، مهدی نفر*، محسن سیماب

    امروزه استفاده از منابع تولید پراکنده به صورت متصل به شبکه رشد چشم گیری دارند، لذا مبدل های متصل به شبکه باید قابلیت خدماتی فراتر از تزریق توان به شبکه، از جمله حفظ پایداری شبکه را داشته باشند. در این مقاله استراتژی کنترل و مدیریت انرژی برای باتری، باد، فتوولتاییک و دیزل متصل به شبکه سه فاز با فعال کردن محدودیت جریان تحت خطاهای نامتعادل معرفی شده است. در این روش، جریان های تزریق شده به مقدار معین در طول خطاها محدود می شود. همچنین حالت عملکرد بدون ردیابی حداکثر نقطه توان (MPPT)برای مبدل نیز لحاظ شده است، این حالت در خطاهای شدید، زمانی که مبدل نمی تواند حداکثر توان سیستم را کنترل کند فعال می شود. لذا در ریزشبکه با وجود یک کنترل کننده ناظر مبتنی بر منطق فازی، عمل کنترل مبدل dc به dc دوطرفه باتری و مدیریت منابع تولید پراکنده انجام می شود. همچنین از کنترل کننده تناسبی رزونانسی به دلیل عملکرد مناسب آن، در این کار استفاده می شود. در حقیقت با استفاده از تولید جریان مرجع، جریان سینوسی با مقدار اعوجاج هارمونیک کل (THD) کمتر از 5 درصد تزریق می شود. نتایج نشان می دهد که استراتژی کنترلی همراه با مدیریت انرژی با چندین منبع تولید انرژی، اولا قادر است که با وجود خطای نامتقارن در شبکه بالادستی، ولتاژ لینک dc را در یک بازه قابل قبول حفظ و جریان خطا را محدود کند لذا عملیات عبور از خطا بدون عملکرد رله های حفاظتی به درستی انجام شده است و ثانیا در مقایسه با ریزشبکه با حضور فقط یک منبع تولید فتوولتاییک، روند تزریق توان اکتیو و راکتیو در شبکه بالادستی مطلوب تر است.

    کلید واژگان: خطای ولتاژ, ریزشبکه, کنترل ناظر, مدیریت انرژی}
    Mostafa Abbasi, Mehdi Nafar *, Mohsen Simab

    Today, the use of distributed generation resources connected to the network has remarkable growth therefore network-connected to the converters must be able to provide services beyond the injection of power into network, including maintaining network stability. In this paper the control and management of energy for battery wind, photovoltaic and diesel connected to a three-phase network by activating the current limitation under unbalanced fault has been introduced. In this method injected currents are limited to a certain amount along the faults Also, the operation mode without tracking the maximum power point for the converter is included. This state is activated during severe faults, when the converter cannot control Maximum power of the system. Therefore, in a microgrid with, the operation of a fuzzy logic-based controller the transformation operation of DC to DC converter control is performed sparsely by two-way battery and distributed generation resources management. Also proportional resonance controller is used due to its proper performance. In fact, with the use of reference current generation, sinusoidal current with a total harmonic distortion (THD) value of less than 5% is injected. The results show that the control strategy along with energy management with multiple energy generation resources is able to limit and maintain DC link voltage within an acceptable range in addition to The existence of an asymmetric fault. Therefore, the fault crossing operation has been performed correctly without the operation of the protection relays and secondly in comparison with microgridsolely with the presence of one photovoltaic production source the process of injecting active and reactive power in the upstream network is more appropriate.

    Keywords: Voltage Fault, Microgrid, Supervisory Control, Energy management}
  • امیر صفری*

    تولید، انتقال، مصرف و ذخیره پایدار انرژی از مهمترین نگرانیهای دنیای امروز است که شامل جنبه های فنی، اقتصادی، سیاسی، اجتماعی و زیست محیطی می باشد. حل صحیح این مسئله چند وجهی به رویکردهای میان رشته ای در مورد سیستمهای نیرو و انرژی نیاز دارد که پلی بین تمام ذینفعان (محققان، مهندسان، سیاستمداران، شهروندان، صاحبان صنایع، و دیگران) ایجاد کند .در چنین تحقیقات انرژی میان رشته ای، حوزه جدید انفورماتیک انرژی (Energy Informatics)نقش مهمی ایفا می کند، که شامل رشته های مختلفی است که به طور کلی به چالشهای فنی-اقتصادی سیستمهای انرژی و قدرت در کل زنجیره تولید تا مصرف و خرید/فروش می پردازد. هدف این مقاله، آینده پژوهی و ترسیم یک نمای کلی و البته دقیق از حوزه انفورماتیک انرژی با پرداختن به فرصتها/چالشهای آموزشی و پژوهشی و با توجه به نتایج فعلی و مسیرهای آینده نوآوریهای صنعتی است. این مطالعه، فراتر از چشم اندازهای صرفا علمی و با گنجاندن تاملاتی با رویکردهای کاربردی و کسب و کار، تجزیه و تحلیل داده ها را گسترده تر و سیاست گذاری آموزشی و پژوهشی در این زمینه را تسهیل می کند. در ابتدا، برای آموزش نسل جدید متخصصان، که باید از عهده ی چالشهای میان رشته ای سیستمهای نوین و یکپارچه انرژی آینده برآیند، توصیه هایی در مورد محتوای دوره مقدماتی انفورماتیک انرژی ترسیم و بحث شده است. سپس، پیشنهادی جهت تاسیس انستیتو ملی انفورماتیک انرژی طرح می شود که در آن به ضرورت و ساختار چنین مرکزی در راستای سیاست گذاری صحیح در حوزه انرژی های آینده پرداخته ام.

    کلید واژگان: مدیریت انرژی, فناوری ارتباطات, آموزش و پژوهش, نوآوری صنعتی}
    Amir Safari*

    Sustainable energy generation, transmission, consumption, and storage is one of the most important concerns in modern world, which includes technical, economic, political, social and environmental aspects. The right approach to solve this challenging and multifaceted problem requires interdisciplinary fashions to power and energy systems that bridge the gap between all the stakeholders (i.e., researchers, engineers, politicians, citizens, industry owners, and others). In such interdisciplinary study, the new Energy Informatics field plays an important role in which various disciplines generally address the techno-economic challenges of energy and power systems throughout the whole chain from production to consumption and sale/purchase. The purpose of this article is to draw an overview and, of course, an accurate view of the field of Energy Informatics by addressing the educational/research opportunities/challenges and considering the current consequences and future directions of industrial innovations related to this innovative field. This study, beyond purely scientific perspectives and by including reflections with applied and industrial approaches, facilitates data analysis to realize education and research policy for this modern area. Initially, recommendations for the content of the Energy Informatics introductory course were drawn up and discussed to educate the new generation of professionals who must meet the interdisciplinary challenges of new and integrated energy systems of the future. Then, a preliminary proposal is made for the establishment of the National Energy Informatics Institute, in which the necessity and structure of such a center is discussed in order to have a precise policy making; preparing to enter the future world of energy.

    Keywords: Energy management, Communication technology, Education, research, Industrial innovation}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال