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 « multi-objective optimization » در نشریات گروه « برق »

تکرار جستجوی کلیدواژه « multi-objective optimization » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • K. Rahmani Mokarrari, Sh. Shirazian, A. Aghsami, F. Jolai *
    Drone delivery as a novel approach for parcel delivery has been under the focus of many scholars and practitioners. In this regard, this paper introduces a stochastic-fuzzy multi-objective optimization model for designing a last-mile delivery system with drones and ground vehicles. The first two objective functions aim to minimize the detrimental effects of the delivery system on the environment and the total costs. The last objective function maximized the system's reliability by considering the breakdown probability of both drones and ground vehicles. Then, AUGMECON2 is utilized as an exact method to solve the proposed model. besides determining the number of required drones and ground vehicles, the model indicates locations and capacities of facilities where vehicles start their one-to-one trips to meet the customer demands. The proposed model is then validated by applying it to a real case study of an e-commerce company in Karaj, Iran. The findings suggest that the system's total cost rises when the reliability increases and the environmental impacts decrease. Furthermore, when both drones and ground vehicles are considered for meeting the customer demands, the delivery system functions better in terms of costs, environmental impacts, and reliability than when only one mode of delivery is considered.
    Keywords: Drone Delivery, Last-Mile Delivery, E-Commerce AUGMECON2, Multi-Objective Optimization}
  • B. Nemati, M. M. Mohamamdi *, R. Moharrami
    Obtaining the required surface finish and geometric accuracy together with attaining high production rate is a challenge in finishing of the inner surfaces of steel pipes and bushes. One of the promising techniques for finishing the surface of metal parts is electrochemical machining. In this paper, the surface roughness and dimensional inaccuracy of the inner surface of a CK45 steel bush were controlled electrochemically. For this, a special electrochemical finishing machine was constructed. The effect of electric potential difference along with temperature, flow rate and concentration of electrolyte on the material removal rate, surface roughness and dimensional accuracy were investigated. Box Behnken design (BBD) was used for designing the experiments. Analysis of variance (ANOVA) was performed for validating the experimental models. Also, multi-objective optimization was performed using response surface methodology (RSM) to achieve a predetermined level of surface roughness and dimensional accuracy along with maximizing the material removal rate.
    Keywords: Electrochemical Finishing, Steel Bush, surface roughness, Dimensional Accuracy, multi-objective optimization}
  • سید حسین اجتهد*، ناصر پریز، علی کریم پور
    در این مقاله، ابتدا با استفاده از تیوری سیستم های هایبرید، مدل سوییچ شونده مبدل بوست ارایه شده، سپس با در نظر گرفتن اثر نامعینی پارامترها، اغتشاش ورودی و تاخیر حالت متغیر در حضور کلیدزنی با قید زمان سکون میانگین، مسیله طراحی واحد تشخیص عیب همراه با کنترل بر پایه فیدبک خروجی به صورت یک مسیله بهینه سازی چندمنظوره بهره های  فرمول بندی شده است. یک شاخص عملکرد، مقاوم بودن مانده نسبت به اغتشاش را تضمین می کند و شاخص عملکرد دیگر، ضامن حساسیت مانده نسبت به عیب است. با اتخاذ تابع لیاپانوف سوییچ شونده شرایط کافی برای تشخیص عیب همراه با کنترل برحسب نابرابری های ماتریسی خطی به دست آمده اند. مبدل های نوع بوست در سیستم های تولید برق فتوولتاییک و درایوهای الکتریکی کاربرد زیادی دارند و تشخیص عیب آن ها مورد توجه پژوهش های اخیر بوده است. در این تحقیقات معمولا از مدل متوسط مبدل بوست استفاده شده که یک روش تقریبی است و مدل هایبرید سوییچ شونده برای این سیستم ها کمتر مورد توجه قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی ها نشان دهنده اثربخشی رویکرد ارایه شده است.
    کلید واژگان: مبدل بوست, تشخیص عیب همراه با کنترل, سیستم سوئیچ شونده, زمان سکون میانگین, بهینه سازی چند منظوره}
    Sayyed Hossein Ejtahed *, Naser Naser, Ali Karimpour
    In this article, through using the theory of hybrid dynamical systems, the boost converter was modeled as a switching system. Then, by taking into account parameter uncertainty, input disturbance, and variable state delay in the presence of a switching with a constraint of average dwell time, the design problem of fault diagnosis along with output feedback-based control-   has been formulated as a multi-objective optimization problem. Onel2-gain performance index guarantees the robustness of the fault to disturbance; the other l2-gain performance criterion guarantees the sensitivity of the residual to fault. By adopting a switchable Lyapunov function, sufficient conditions have been obtained for fault detection along with control in terms of linear matrix inequalities. In this research, an approximate method was used; that is, an averaged state-space model of the boost converter. The simulation results showed the effectiveness of the present approach.
    Keywords: Boost Converter, Fault diagnosis, control, switching system, average dwell time, Multi-Objective Optimization}
  • E. Can *, O. Ustun, S. Saglam
    Timetabling problems are among the commonly encountered problems in real life, from education institutions to airline companies. It is generally difficult to obtain optimal solutions for the timetabling problems that vary in terms of structures of constraints and objective functions, and these problems are considered being in NP-hard category, which cannot be solved in polynomial time in real life. In this study, a bi-objective mathematical model is proposed for a course scheduling problem in Kutahya Dumlupinar University Department of Industrial Engineering. While it is aimed in the first objective function to maximize the sum of the preferences of instructors determined by using the Analytic Hierarchy Process Method, it is aimed to minimize the students’ course overlap in the other. Conic scalarization method is used to combine the objective functions. Due to NP-hard nature of the problem, the Tabu Search Algorithm, one of metaheuristic approaches is used to solve it. Using the obtained data, the Tabu Search Algorithm by considering the proposed bi-objective mathematical model is designed for the problem and a software is developed in Excel Visual Basic program. The experimental results are evaluated with Analysis of Variance by using Minitab Program, comparing the results, satisfactory solutions are obtained.
    Keywords: multi-objective optimization, conic scalarization, tabu search algorithm, Experimental design, Timetabling}
  • M. Mokari, M.H. Moradi *, M. Abedini
    In this paper, a novel risk-based, two-objective (technical and economical) optimal reactive power dispatch method in a wind-integrated power system is proposed which is more consistent with operational criteria.  The technical objective includes the minimization of the new voltage instability risk index. The economical objective includes cost minimization of reactive power generation and active power loss. The proposed voltage instability risk employs a hybrid possibilistic (Delphi-Fuzzy)-probabilistic approach that takes into consideration the operator’s experience, the wind speed and demand forecast uncertainties when quantifying the risk index. The decision variables are the reactive power resources of the system. To solve the problem, the modified multi-objective particle swarm optimization algorithm with sine and cosine acceleration coefficients is utilized. The method is implemented on the modified IEEE 30-bus system. The proposed method is compared with those in the previously published literature, and the results confirm that the proposed risk index is better at estimating the voltage instability risk of the system, especially in cases with severe impact and low probability. In addition, according to the simulation results compared to typical security-based planning, the proposed risk-based planning may increase the security and economy of the system due to better utilization of system resources.
    Keywords: Optimal reactive power dispatch, Risk quantification, Power system uncertainty, multi-objective optimization}
  • علیرضا چمکوری، سراج الدین کاتبی

    امنیت داده ها و حفظ حریم خصوصی در مراکز داده یک مسیله مهم است. از نگرانی های عمده در امنیت و حفظ حریم خصوصی، ناشی از این واقعیت است که احتمال دسترسی اپراتورهای ابر به اطلاعات حساس وجود دارد. برای بهبود ذخیره سازی در مراکز داده ابری توزیع شده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) برای کپی کردن داده ها بین مراکز داده استفاده شده است. این مقاله به طور خلاصه اهداف و محدودیت های مشکل ذخیره سازی ابر به منظور دستیابی به عملکرد خوب با درنظرگرفتن کمترین فاصله انتقال داده، ذخیره سازی بهینه در مراکز داده توزیع شده با قابلیت اطمینان مبتنی بر الگوریتم PSO بین دو مجموعه داده مرکزی را به دست می آورد و سپس یک رویکرد رمزنگاری هوشمند را ارایه می دهد که اپراتورهای سرویس ابری نمی توانند به طور مستقیم از داده های جزیی دسترسی پیدا کنند. نتایج عددی نشان می دهد که روش پیشنهادی می تواند یک استراتژی ذخیره سازی ابری خوب را فراهم کند، زمانی که تعداد مراکز داده توزیع برابر باشد می توان دفاع از تهدیدات اصلی در ابرها را به طور موثر انجام داد.

    کلید واژگان: ذخیره سازی در ابر, هوش جمعی, بهینه سازی چندهدفه, مراکز داده ابری توزیع شده, قابلیت اطمینان}
    Alireza Chamkoori, Serajdean Katebi

    Data security and privacy in data centers is an important issue. The major anxiety in security and privacy is the result of the fact that the topography of important operas can be available to sensitive information. To improve storage in distributed cloud data centers, the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm has been used to copy data between data centers. This paper summarizes the objectives and constraints of the cloud storage problem in order to achieve good performance by considering the shortest data transmission distance, obtaining optimal storage in distributed data centers with reliability based on PSO algorithm between two central data sets. And then it provides an intelligent cryptographic approach that cloud service operators cannot directly access partial data. Numerical results show that the proposed method can provide a good cloud storage strategy  when the number of distributed data centers is equal, the defense of the main threats in the clouds can be done effectively.

    Keywords: Cloud Storage, Collective Intelligence, Distributed Cloud Data Centers, Multi-objective Optimization, Reliability}
  • رضا خلیل زاده، محمودرضا حقی فام*

    در این مقاله یک مدل بهینه سازی چندهدفه برای طراحی شبکه های توزیع ارایه می شود. مدل پیشنهادی به دنبال حصول دو هدف اصلی است: (1) کمینه کردن هزینه ی تمام شده و (2) کمینه کردن انرژی تامین نشده موردانتظار1. در روش پیشنهادی، باس ها و فیدرهای شبکه می توانند بسته به نتیجه ی حاصل از بهینه سازی AC یا DC باشند. به منظور مدل کردن تغییرات تصادفی مربوط به تقاضای بار و میزان تولید منابع تولید پراکنده موجود، از شبیه سازی مونته کارلو2 استفاده شده است. مسیله طراحی موردنظر با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه حل می شود و با استفاده از اصل بهینگی پارتو و ایجاد مصالحه بین هزینه های تمام شده و انرژی تامین نشده موردانتظار، پاسخ بهینه حاصل خواهد شد. روش پیشنهادی، در دو حالت روی یک شبکه 14 باسه متشکل از نقاط بار AC و DC، منابع تولید پراکنده با خروجی AC و DC مورد ارزیابی قرار می گیرد. در حالت اول یک منطقه شهری و در حالت دوم، یک شهرک صنعتی مد نظر است که برخی نقاط بار آن هزینه خاموشی بالایی دارند. پس از حل مسیله طراحی به صورت AC خالص و AC/DC ترکیبی، برخی خروجی ها مانند هزینه تمام شده، انرژی تامین نشده، تلفات و یک شاخص قابلیت اطمینان مانند متوسط زمان خاموشی سالانه هر مشترک در این دو طرح مورد مقایسه قرار خواهند گرفت.

    کلید واژگان: طراحی شبکه توزیع, قابلیت اطمینان, بهینه سازی چندهدفه, شبکه های توزیع ترکیبی AC, DC, منابع تولید پراکنده, شبکه های توزیع هیبرید}
    Reza Khalilzadeh, Mahmoud Reza Haghifam*

    In this paper, a stochastic multi-objective optimization model for planning distribution networks has been proposed. After running this model, the optimal configuration will be obtained. The proposed model has two main objectives (1) Minimizing the Net Present Value and (2) Minimizing the Expected Energy Not Supplied. In this model, based on the optimal solution, the network’s buses and feeders can be either AC or DC. Monte Carlo Simulation (MCS) has been used in order to model stochastic variations of load demands and distributed generations’ output. For obtaining the best solution, the planning problem will be solved with NSGA, and then a tradeoff between NPV and EENS will be calculated with Pareto Front. The proposed model will be tested on a 14-Bus network, which includes AC and DC load points, and DGs with AC or DC output. The test network will be planned as a pure AC network, and also as a hybrid AC/DC network for (1) an urban zone and (2) a case in which some of the load points are industrial loads and have a very large interruption cost. Finally, at the end of the paper, some results such as NPV, ENS, network’s loss, and a reliability index such as SAIDI will be compared.

    Keywords: Distribution Network Planning, Reliability, Multi-Objective Optimization, Hybrid AC, DC distribution networks, Distributed Generation, Hybrid Networks}
  • در این مقاله، یک الگوریتم تکاملی چند هدفه مبتنی بر تجزیه ترکیبی (MOEA) برای مسیله جریان توان بهینه (OPF) شامل عدم قطعیت باد، PV و PEV با چهار هدف متضاد پیشنهاد شده است. مسیله OPF چند هدفه پیشنهادی (MOOPF) شامل به حداقل رساندن هزینه کل (TC)، انتشار کل (TE)، تلفات توان فعال (APL) و انحراف بزرگی ولتاژ (VMD) به عنوان اهداف و یک مدیریت محدودیت جدید است. روشی که به صورت تطبیقی ​​تابع پنالتی را اضافه می کند و وابستگی پارامتر به ارزیابی تابع جریمه را حذف می کند، برای رسیدگی به چندین محدودیت در مسیله MOOPF استفاده می شود. علاوه بر این، مرتب سازی مبتنی بر جمع بندی و روش های انتخاب متنوع بهبودیافته برای افزایش تنوع MOEA استفاده می شود. علاوه بر این، یک روش حداقل حداکثر فازی برای به دست آوردن بهترین مقادیر در معرض خطر از راه حل های بهینه پارتو استفاده می شود. برای تحلیل هزینه بهینه، تاثیر متناوب ادغام باد، PV و PEV در نظر گرفته شده است. عدم قطعیت مربوط به سیستم های باد، PV، و PEV با استفاده از توابع توزیع احتمال (PDF) نشان داده شده و هزینه عدم قطعیت آن با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو (MCS) محاسبه می شود. یک روش آماری رایج به نام آزمون ANOVA برای بررسی مقایسه ای چندین روش استفاده می شود. برای آزمایش الگوریتم پیشنهادی، سیستم های تست استاندارد IEEE 30، 57 و ‎118 با موارد مختلف در نظر گرفته شد و نتایج به دست آمده با NSGA-II و MOPSO برای اعتبارسنجی اثربخشی الگوریتم پیشنهادی مقایسه شد.

    کلید واژگان: انرژی باد, انرژی خورشیدی, بهینه سازی چند هدفه, وسیله نقلیه الکتریکی, جریان برق بهینه.‎}
    R.K. Avvari *, V. Kumar D M

    In this paper, a new hybrid decomposition-based multi-objective evolutionary algorithm (MOEA) is proposed for the optimal power flow (OPF) problem including Wind, PV, and PEVs uncertainty with four conflicting objectives. The proposed multi-objective OPF (MOOPF) problem includes minimization of the total cost (TC), total emission (TE), active power loss (APL), and voltage magnitude deviation (VMD) as objectives and a novel constraint handling method, which adaptively adds the penalty function and eliminates the parameter dependence on penalty function evaluation is deployed to handle several constraints in the MOOPF problem. In addition, summation-based sorting and improved diversified selection methods are utilized to enhance the diversity of MOEA. Further, a fuzzy min-max method is utilized to get the best-compromised values from Pareto-optimal solutions. The impact of intermittence of Wind, PV, and PEVs integration is considered for optimal cost analysis. The uncertainty associated with Wind, PV, and PEV systems are represented using probability distribution functions (PDFs) and its uncertainty cost is calculated using the Monte-Carlo simulations (MCSs). A commonly used statistical method called the ANOVA test is used for the comparative examination of several methods. To test the proposed algorithm, standard IEEE 30, 57, and 118-bus test systems were considered with different cases and the acquired results were compared with NSGA-II and MOPSO to validate the suggested algorithm's effectiveness

    Keywords: Wind energy, Solar energy, Multi-objective optimization, Electric Vehicle, Optimal power flow.‎}
  • محمود پرنده، مینا زلفی لیقوان، جعفر تنها

    امروزه با افزایش حجم تولید داده، توجه به الگوریتم‌های یادگیری ماشین جهت استخراج دانش از داده‌های خام افزایش یافته است. داده خام معمولا دارای ویژگی‌های اضافی یا تکراری است که بر روی عملکرد الگوریتم‌های یادگیری تاثیر می‌گذارد. جهت افزایش کارایی و کاهش هزینه محاسباتی الگوریتم‌های یادگیری ماشین، از الگوریتم‌های انتخاب ویژگی استفاده می‌شود که روش‌های متنوعی برای انتخاب ویژگی ارایه شده است. از جمله روش‌های انتخاب ویژگی، الگوریتم‌های تکاملی هستند که به دلیل قدرت بهینه‌سازی سراسری خود مورد توجه قرار گرفته‌اند. الگوریتم‌های تکاملی بسیاری برای حل مسیله انتخاب ویژگی ارایه شده که بیشتر آنها روی فضای هدف تمرکز داشته‌اند. فضای مسیله نیز می‌تواند اطلاعات مهمی برای حل مسیله انتخاب ویژگی ارایه دهد. از آنجایی که الگوریتم‌های تکاملی از مشکل عدم خروج از نقطه بهینه محلی رنج می‌برند، ارایه یک مکانیزم موثر برای خروج از نقطه بهینه محلی ضروری است. در این مقاله از الگوریتم تکاملی PSO با تابع چندهدفه برای انتخاب ویژگی استفاده شده که در آن یک روش جدید جهش که از امتیاز ویژگی‌های ذرات استفاده می‌کند، به همراه نخبه‌گرایی برای خروج از نقاط بهینه محلی ارایه گردیده است. الگوریتم ارایه‌شده بر روی مجموعه داده‌های مختلف تست و با الگوریتم‌های موجود بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که روش پیشنهادی در مقایسه با روش جدید RFPSOFS بهبود خطای 20%، 11%، 85% و 7% به ترتیب در دیتاست‌های Isolet، Musk، Madelon و Arrhythmia دارد.

    کلید واژگان: انتخاب ویژگی, بهینه سازی چندهدفه, الگوریتم PSO, مجموع وزن دار تطبیق پذیر, جهش هوشمند, نخبه گرایی}
    Mahmoud Parandeh, Mina Zolfy Lighvan, jafar tanha

    Today, with the increase in data production volume, attention to machine learning algorithms to extract knowledge from raw data has increased. Raw data usually has redundant or irrelevant features that affect the performance of learning algorithms. Feature selection algorithms are used to improve efficiency and reduce the computational cost of machine learning algorithms. A variety of methods for selecting features are provided. Among the feature selection methods are evolutionary algorithms that have been considered because of their global optimization power. Many evolutionary algorithms have been proposed to solve the feature selection problem, most of which have focused on the target space. The problem space can also provide vital information for solving the feature selection problem. Since evolutionary algorithms suffer from the pain of not leaving the local optimal point, it is necessary to provide an effective mechanism for leaving the local optimal point. This paper uses the PSO evolutionary algorithm with a multi-objective function. In the proposed algorithm, a new mutation method that uses the particle feature score is proposed along with elitism to exit the local optimal points. The proposed algorithm is tested on different datasets and examined with existing algorithms. The simulation results show that the proposed method has an error reduction of 20%, 11%, 85%, and 7% in the Isolet, Musk, Madelon, and Arrhythmia datasets, respectively, compared to the new RFPSOFS method.

    Keywords: Feature selection, multi-objective optimization, PSO algorithm, adaptive weight sum method, intelligent mutation, elitism}
  • آرزو رجایی، محبوبه هوشمند، سید عابد حسینی

    محاسبات کوانتومی، روش جدیدی از پردازش اطلاعات است که بر مبنای مفاهیم مکانیک کوانتومی بنا شده و منجر به رخدادهای عجیب و قدرتمندی در حوزه کوانتوم می‌شود. سنتز منطقی مدارهای کوانتومی به فرایند تبدیل یک گیت داده‌شده کوانتومی به مجموعه‌ای از گیت‌ها با قابلیت پیاده‌سازی در تکنولوژی‌های کوانتومی اطلاق می‌شود. از معروف‌ترین روش‌های سنتز منطقی CSD و QSD هستند. هدف اصلی این مقاله، ارایه یک روش سنتز منطقی چندهدفه ترکیبی از دو روش فوق در مدل مداری محاسباتی با هدف بهینه‌سازی معیارهای ارزیابی است. در این روش پیشنهادی، فضای جوابی از ترکیب‌های مختلف روش‌های تجزیه CSD و QSD ایجاد می‌شود. فضای جواب ایجادشده، یک فضا با اندازه نمایی بسیار بزرگ است. سپس با استفاده از یک رهیافت پایین به بالا از روش حل برنامه‌ریزی پویای چندهدفه، روشی ارایه می‌شود تا تنها بخشی از کل فضای جواب، برای یافتن مدارهایی با هزینه‌های بهینه پرتو جستجو شوند. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که این روش، موازنه‌ای بین معیارهای ارزیابی ایجاد می‌کند و پاسخ‌های بهینه پرتو متعددی تولید کرده که با توجه به تکنولوژی‌های مختلف کوانتومی می‌توانند انتخاب شوند.

    کلید واژگان: محاسبات کوانتومی, مدل مداری کوانتومی, سنتز منطقی, بهینه سازی چندهدفه, برنامه ریزی پویا}
    Arezoo Rajaei, Mahboobeh Houshmand, Seyyed Abed Hosseini

    Quantum computing is a new method of information processing that is based on the concepts of quantum mechanics and leads to strange and powerful events in the quantum field. The logic synthesis of quantum circuits refers to the process of converting a given quantum gate into a set of gates that can be implemented in quantum technologies. The most famous logic synthesis methods are CSD and QSD. The main goal of this study is to present a multi-objective logical synthesis method combining the above two methods in the quantum circuit model with the aim of optimizing the evaluation criteria. In this proposed method, the solution space is created from different combinations of CSD and QSD decomposition methods. The created solution space is a space with a very large exponential size. Then, using a bottom-up approach of multi-objective dynamic programming, a method is presented to search only a part of the entire solution space to find circuits with the optimal Pareto costs. The obtained results show that this method creates a balance between the evaluation criteria and produces many optimal Pareto solutions that can be selected according to different quantum technologies.

    Keywords: Quantum computing, quantum circuit model, logic synthesis, multi-objective optimization, dynamic programming}
  • N. Aghajani-Delavar, E. Mehdizadeh *, R. Tavakkoli-Moghaddam, H. Haleh
    In this paper,a novel bi-objectivemathematical model is proposed to designa four-dimensional (i.e.,part, machine, operator, and tool) cellular manufacturing system (CMS) in a dynamic environment. The main objectives of this model are to 1) minimize total costs including tools processing cost, costs of transporting cells between various cells, machine setup cost, and operators’ educational costs, and 2) maximizing skill level of operators. The developedmodel is strictly NP-hard and exact algorithms cannot find globally optimal solutions in reasonably computational time. So, a multi-objective vibration damping optimization algorithm (MOVDO) with a new solution structure that satisfies all the constraints and generates feasible solutions is proposed to find near-optimal solutions in reasonablycomputational time. Since there is no benchmark available inthe literature, three other meta-heuristic algorithms (i.e., non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II), multi-objective particle swarm optimization (MOPSO) and multi-objective invasive weeds optimization (MOIWO)) with the similar solution structure are developed to validate theperformance of the proposedMOVDOalgorithm for solving various instances of the developed model. A Taguchi method is employed to calibrate the main parameters ofthese fouralgorithms. The result of comparing theirperformances based on statistical tests and different measuring metrics reveals that theproposed MOVDO algorithm outperforms remarkably better than other meta-heuristics used in this paper.
    Keywords: Dynamic cellular manufacturing system, Toolallocation, Multi-objective optimization, Vibration damping algorithm}
  • مهدی نوشیار*، علی قاسمی مرزبالی

    در این مقاله، به مدل سازی بهینه دینامیکی توان و آلودگی در طول یک شبانه روز به عنوان یک چالش مهم در مهندسی پرداخته شده است. همچنین، در سیستم قدرت امروزی، انرژی های تجدیدپذیر، سهم انکارناپذیری را در تامین انرژی ارایه می کنند؛ ازاین رو، برای ایجاد یک مدل کارآمد، علاوه بر در نظر گرفتن توابع هزینه و آلودگی، مدل سازی احتمالاتی انرژی باد پیشنهاد شده است. اصولا چنین مسیله ای دارای محدودیت های متعددی است و به منظور سوق دادن آن به واقعیت، قیود عملی و غیرخطی مانند تعادل توان، نرخ شیب، مناطق ممنوعه، تابع هزینه ناصاف و محدودیت های تولید لحاظ شده اند. با توجه به اینکه این توابع ازنظر ماهیت با یکدیگر در تضادند، برای حل این مسیله، الگوریتم چندهدفه کلونی جستجوی ویروس مبتنی بر تیوری پارتو ارایه شده است. برای بهبود عملکرد الگوریتم جستجوی کلونی ویروس از نظریه آشوب بهره گرفته شده است که ضعف الگوریتم استاندارد، یعنی سرعت همگرایی و افزایش تعداد تکرار اجرای الگوریتم را برای رسیدن به جواب بهینه برطرف می کند. تیوری آشوب به ماهیت سیستم های پیچیده با رفتار پیش بینی ناپذیر و الگوبرداری با استفاده از توابع یا ارتباط رفتار آشفته برای الگوریتم به یک پارامتر اشاره دارد. با استفاده از ویژگی های تصادفی و پیمایشی سیستم های آشفته، استراتژی آشوب می تواند کیفیت توزیع جمعیت را در فضای جستجو بهبود دهد و کارایی همگرایی الگوریتم را ارتقا بخشید. همچنین، برای انتخاب بهترین جواب از بین مجموعه جواب ها از تابع تصمیم گیری فازی استفاده شده است. مدل و روش پیشنهادی روی سیستم های مختلف، اعمال و در مواردی با سایر روش های موجود در مقالات مقایسه شده است. نتایج نشان از بهبود عملکرد الگوریتم پیشنهادی دارد. همچنین، نتایج نشان دادند حضور منابع تجدیدپذیر کاهش هزینه ها، تولید و درنتیجه، افزایش امنیت شبکه را به همراه داشته است.

    کلید واژگان: مدل سازی احتمالاتی توان باد, پخش دینامیکی توان و آلودگی, الگوریتم کلونی ویروس, بهینه سازی چندهدفه, قیود غیرخطی}
    Mahdi Nooshyar *, Ali Ghasemi Marzbali

    This paper deals with the dynamic economic and emission dispatch during a day as an important challenge in engineering. On the other hand, renewable energy provides an undeniable contribution to the energy supply. Therefore, to create an efficient model, the probability wind energy models have been proposed. In principle, this problem has several limitations and to bring it to reality, practical and nonlinear constraints such as power balance, ramp rate, prohibited zone, non-smooth cost function, and production constraints have been considered. Since these functions i.e. emission, cost, and wind models are conflicting in nature, to solve this problem, a multi-objective virus colony search algorithm (VCS) based on Pareto theory has been proposed. To improve the performance of the virus colony search algorithm, the chaos theory has been employed that eliminates the weakness of the standard algorithm, ie the speed of convergence and increased number of iterations of the algorithm to achieve the optimal solution. Chaos theory refers to the nature of complex systems with unpredictable behavior. Using the stochastic properties of chaos system, Chaos theory can improve the quality of population distribution in search space and enhance algorithm convergence function. The fuzzy decision function is also used to select the best solution from the set of solutions. The proposed model and method are applied to different systems and in some cases are compared with other methods in the articles. The results show an improvement in the performance of the proposed algorithm. The results also show that the presence of renewable resources has reduced production costs and thus increased network security.

    Keywords: probability model of wind power, dynamic economic, emission dispatch, virus colony search, Multi-Objective Optimization, nonlinear constraints}
  • S. Aghamohamadi-Bosjin, M. Rabbani *, N. Manavizadeh
    In the current situation,taking into consideration the environmental and social issues are related with the production and distribution of products in supplychain systems,due tothe global concerns related with emitting lots of greenhouse gaseswithin the manufacturing process and overlooking the major needs of publicThis paper proposes a newmultiobjectivemodel in the area ofclosed loop supplychainproblem integrated with lot sizing by considering lean,agility and sustainability factors simultaneously.In this regard,responsiveness, environmental,social and economic aspects are regarded in the model besides the capacity and service level constraints.Inaddition,strategic and operational backup decisions are developed to increase the resiliency of the system against disruption of the facilities and routs simultaneously.Next,a robust possibilistic programming approach is applied to handle the uncertainty of the model.To increase the responsiveness of the system,a fuzzyc-means clusteringmethod isapplied to select the potential locations based on the proximity to local customers.In the following, a new hybrid metaheuristic algorithm comprised of a PMOPSO algorithm and aMOSEO is developed to deal with large size problems efficiency and to assess the impact of using a single-based initial solution as the income for the second phase of the proposed hybrid algorithm.To ensure about the effectiveness of the proposed hybrid algorithm,the results of this algorithm arecompared with a NSGA-II.
    Keywords: Leagility, Sustainability, Supply chain, Disruption risks, Data mining, multi-objective optimization}
  • H. Karimkhan Zand, K. Mazlumi, A. Bagheri *
    Directional overcurrent relays (DOCRs) are the essential protective devices in distribution networks which are usually set without considering any contingencies. However, the current challenge in power systems is the existence of uncertainty and its unfavorable consequences. It sometimes appears that some elements simultaneously fail which makes other parts to be overloaded to the extent that it leads to cascading outages. Therefore, DOCRs may have mal-operation which ends in unwanted trips when there is no fault, or they may not operate in the case the fault is located within their reach point. In such cases, the coordination setting will need complex programming with many related non-linear inequality constraints. In this paper, a novel hybrid method is proposed based on multi-objective optimization including new objective functions by using the genetic algorithm (GA). Also, the cascading outages are considered in the presented method based on network data analysis. This approach is performed on distribution part of the IEEE 14-bus meshed system, and a real industrial radial feeder named TOSEE, located in Iran. The simulations have been implemented in MATLAB and PowerFactory-DIgSILENT software packages in different models, and the results are evaluated.
    Keywords: Directional overcurrent relays, Distribution networks, uncertainty, Cascading outages, multi-objective optimization, Genetic Algorithm}
  • مسعود علیلو، بهروز طوسی*، حسین شایقی

    در این مطالعه، یک روش بهینه سازی چندهدفه برای بهره برداری بهینه از منابع انرژی محلی و بار مشترکین در یک ریزشبکه در حضور برنامه های پاسخگویی بار ارایه شده است. توربین بادی و پنل فتوولتاییک منابع تجدیدپذیر ریزشبکه هستند. از برنامه های پاسخگویی بار زمان استفاده و قیمت گذاری اوج بحرانی نیز برای بهبود الگوی مصرف مشترکین ریزشبکه استفاده شده است؛ به علاوه، مشترکین سعی می کنند در زمان هایی مصرف الکتریکی داشته باشند که منابع تجدیدپذیر در دسترس هستند. حداکثرسازی سود بهره بردار ریزشبکه از فروش برق و حداقل سازی میزان تولید گازهای آلاینده از منابع انرژی به عنوان توابع هدف مسئله مدیریت سمت تقاضا در نظر گرفته شده اند. از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه شیرمورچه برای بهینه سازی نامغلوب شاخص های ریزشبکه و ایجاد صفحه بهینه پارتو استفاده می شود. پس از اعمال الگوریتم بهینه سازی چند هدفه، از روش فازی برای انتخاب بهترین ذره که معادل به بهینه ترین برنامه بهره برداری از ریزشبکه است، استفاده می شود. در نهایت، کارایی روش پیشنهادی در یک ریزشبکه نمونه مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج نشان دهنده این موضوع هستند که روش پیشنهادی با اصطلاح الگوی مصرف و بهینه سازی بهینه واحدهای تجدیدپذیر و باطری، کارایی ریزشبکه را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد. روش پیشنهادی برای مدیریت انرژی نه تنها باعث افزایش سودآوری شرکت بهره بردار ریزشبکه می شود، میزان آلایندگی زیست محیطی ریزشبکه نیز به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

    کلید واژگان: انرژی تجدیدپذیر, برنامه پاسخگویی بار, بهینه سازی چندهدفه, ذخیره ساز انرژی الکتریکی, مسائل زیست محیطی}
    Masoud Alilou, Behrouz Tousi*, Hossein Shayeghi

    In this study, a new multi-objective method is proposed to optimal manage the local energy resources and customers’ load in a microgrid in the presence of demand response programs. The wind turbine and photovoltaic panel are the renewable energy sources of the microgrid. The time of use and critical peak pricing programs are also used to improve the consumption pattern of customers. Moreover, consumers try to use electrical energy when renewable sources are available. Maximizing the profit of microgrid and minimizing the pollutant gases of the microgrid are the objective functions of the demand side management problem. The multi-objective ant lion optimizer algorithm is used to optimize the indices of the microgrid and create the Pareto front. Then, the fuzzy method is utilized to select the best particle equal to the optimal management plan of the microgrid. Ultimately, the proposed method is evaluated in a sample microgrid. The results demonstrate the high efficiency of the proposed method in improving the performance of the microgrid by optimal managing the local energy sources and customers’ load. The proposed method of energy management increases the profitability of the distribution company and decreases the environmental pollution of the microgrid.

    Keywords: Renewable Energies, Demand response program, Multi-objective optimization, Energy storage system, Environmental issues}
  • رضا اسلامی*

    سیستم قدرت یک سیستم پیچیده است که درک و تحلیل آن آسان نیست. همچنین خطاها و اتفاقات زیادی در سیستم مذکور رخ می دهد که بسیاری از آن ها بدون دخالت انسان اصلاح می شود. در این میان شرکت های برق مسیولیت امنیت سیستم ها و اپراتورهای برق را بر عهده دارند، زیرا اگر هر قسمت از سیستم قدرت به عنوان جزیره ناخواسته عمل کند، ممکن است برای پرسنل شبکه ناامن باشد و همچنین ممکن است آسیب های جدی به تجهیزات شبکه وارد کند. بنابراین، شناسایی بخش هایی از شبکه که به جزیره تبدیل شده اند، مهم و ضروری است و برای از بین بردن این جزایر، کاهش بار اعمال می شود. در این مقاله، رویکرد جدیدی برای کاهش بار در ریز شبکه جزیره ای با حضور تولیدات پراکنده پیشنهادشده است. از ویژگی های روش پیشنهادی می توان به انعطاف پذیری، سرعت و دقت بالا اشاره کرد. روش پیشنهادی توسط نرم افزار قدرتمند DIgSILENT شبیه سازی شده و نتایج شبیه سازی باقابلیت روش پیشنهادی مطابقت دارد.

    کلید واژگان: بار زدایی- پایداری فرکانس- ریزشبکه جزیره ای- بهینه سازی چندهدفه}
    Reza Eslami*

    Power systems are complex systems that are not easy to understand and analyze. Also, many faults and incidents occur in these systems, many of which are mended without human interference. Meanwhile, electricity companies are responsible for the security of power systems and operators because if any part of the power system acts as an unwanted island, it may be unsafe for grid personnel and may result in serious damages to grid equipment. Therefore, it is important and necessary to identify the parts of the grid, which have become islands, and apply load shedding to abolish these islands. This paper proposes a new approach for load shedding in the islanded microgrid in the presence of distributed generations. Features of the proposed method include high flexibility, speed, and accuracy. The proposed method is simulated by powerful DIgSILENT software, and the simulation results support the capability of the proposed method.

    Keywords: Load shedding, Frequency stability, Islanded microgrid, Multi-objective optimization}
  • Y. Sharafi, M. Teshnelab *, M. Ahmadieh Khanesar

    A new multi-objective evolutionary optimization algorithm is presented based on the competitive optimization algorithm (COOA) to solve multi-objective optimization problems (MOPs). Based on nature-inspired competition, the competitive optimization algorithm acts between animals such as birds, cats, bees, ants, etc. The present study entails main contributions as follows: First, a novel method is presented to prune the external archive and at the same time keep the diversity of the Pareto front (PF). Second, a hybrid approach of powerful mechanisms such as opposition-based learning and chaotic maps is used to maintain the diversity in the search space of the initial population. Third, a novel method is provided to transform a multi-objective optimization problem into a single-objective optimization problem. A comparison of the result of the simulation for the proposed algorithm was made with some well-known optimization algorithms. The comparisons show that the proposed approach can be a better candidate to solve MOPs.

    Keywords: Multi-objective optimization, Competitive optimization algorithm, Initial population, Engineering design problems, Proposed crowding distance}
  • سعید اباذری*
    مشکل هماهنگی رله های اضافه جریان جهتی یک موضوع تحقیق فعال در سیستم های توزیع و انتقال نیرو بوده است.. به طور کلی ، مشکل هماهنگی رله ها غیرخطی بودن مسئله بهینه سازی است ، که با ساختارهای مختلف شبکه افزایش می یابد. روش استفاده شده در این مقاله بر اساس برنامه ریزی ترکیبی ILP (برنامه نویسی خطی فاصله ای) و DE (تکامل دیفرانسیل) است که با در نظر گرفتن تمام پارامترهای تنظیم کننده رله های اصلی و پشتیبان شبکه اعمال می شود. پارامترهای اساسی رله اضافه جریان جهت دار (DOCR) مانند تنظیم ضریب زمان (TMS) و تنظیم پضریب جریان (PS) سعی شده است به گونه ای تنظیم شود که زمان عملکرد رله ها بهینه شود. یکی از ویژگی های این مقاله این است که ضمن کاهش زمان بین عملکرد رله های اصلی و پشتیبان. همچنین باعث کاهش زمان عملکرد این رله ها می شود. بعلاوه در این روش علاوه بر حل یک تابع چند هدفه بدون نیاز به فاکتورهای وزنی ، از یک تابع جریمه برای بررسی هماهنگی صحیح زمان عملکرد رله های اصلی و پشتیبان استفاده می شود. روش مورد استفاده در یک شبکه 14 و 30 باس IEEE پیاده سازی شده است. نتایج نشان دهنده کارایی روش استفاده شده در مقایسه با الگوریتم دیگر است.
    کلید واژگان: ریز شبکه, رله اضافه جریان جهتی, برنامه ریزی خطی بازه ای, هماهنگی رله ها, بهینه سازی چند هدفه}
    P. Omidi, S. Abazari *, S.M. Madani
    The relay coordination problem of directional overcurrent has  been an  active research issue in distribution networks and power transmission. In general, the problem of relay coordination is the nonlinearity of the optimization problem, which increases or decreases with different network structures. This paper presents a new method with directional overcurrent relay coordination approach to reduce the operating time of the relays between the primary and backup relays by using hybrid  programming  of  ILP  (interval  linear  programming)  and  DE (differential  evolution).  Due to the difference in short circuit current level from grid connected to the isolated mode, therefore, it is necessary to use a reliable protection solution to reduce this discrimination time and also to prevent the increase of coordination time interval (CTI). The ability of the objective function used in this paper is to reduce the discrimination time of primary and backup relays and simultaneously reduce the operating time of primary and backup relays by introducing a new method. The basic parameters of the directional  overcurrent  relay  (DOCR)  such  as  time  multiplier  setting  (TMS)  and  plug  setting  (PS)  have been adjusted  such  that  the relays  operation  time  should  be  optimized.  Optimization  is  based  on  a  new objective function,  described  as  a  highly  constrained  non-linear  problem  to  simultaneously  minimize  operating  time  in backup  and  primary  relays.  A  function  of  penalty  is  also  used  to  check  the  problem  constraints  in  case  the backup relay time is  fewer  than  that of  the main relay. The method is implemented on modified IEEE 14- and 30-bus distribution networks. The results demonstrate the efficiency of the method, and the values are optimal compared to those of other algorithms. MATLAB program has also been used to simulate optimization.
    Keywords: Microgrid, Relay Coordination, Directional Overcurrent Relay, Multi-objective optimization, Interval Linear ‎Programming, Differential Evolution}
  • ارمغان جاسمی، حمدی عبدی*

    مساله پخش توان بهینه (OPF) به عنوان یک ابزار اساسی در کنترل و بهره برداری سیستم قدرت، با حداقل نمودن اهداف مختلف و نگهداری متغیرهای کنترل در محدوده های قابل قبول اجرایی، نقطه بهینه عملکرد را جستجو می کند. در سال های اخیر، این مسئله به دلیل نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر، که منجر به معرفی یک نوع ترکیبی از شبکه های قدرت موسوم به سیستم های قدرت ترکیبی AC/DC شده؛ با چالش های بسیاری روبرو شده است. در این مقاله، مسیلهOPF  در یک ریزشبکه ترکیبی AC/DC ، مشتمل بر نیروگاه های بادی ارایه شده است. برای نخستین بار، این مسئله با حداقل نمودن هزینه های سوخت و آلایندگی، به عنوان یک مسئله بهینه سازی چند هدفه و با لحاظ معادلات پخش توان، محدودیت های ولتاژ در شین های AC وDC ، محدودیت های زاویه ولتاژ AC و زاویه آتش مبدل ها، مدل سازی شده است. همچنین، با توجه به عدم قطعیت توان های تولیدی نیروگاه های بادی، مسئله OPF احتمالاتی با روش تقریبی پنج-نقطه مدل سازی شده است. برای حل مسیله، از تابع"fmincon"  با اعمال الگوریتم نقطه داخلی در نرم افزار MATLAB استفاده شده است. مطالعه شبیه سازی موردی روی ریزشبکه 13-شینه نمونه، تاثیر روش پیشنهادی را تایید می کند. نتایج عددی نشان می دهند که افزایش ظرفیت نیروگاه بادی از 14.54 به 113 مگاوات، منجر به افزایش هزینه سوخت از 10٪ به 61٪ هنگام مدلسازی تلفات توان الکتریکی، نسبت به شرایطی که از آن صرفنظر می شود؛ خواهد شد. همچنین با توجه به ضرایب وزنی مختلف، میزان کل آلایندگی با لحاظ تلفات توان الکتریکی، 2.30 تا 2.40 برابر بیشتر از مقدار آن در حالت بدون تلفات می باشد.

    کلید واژگان: آلایندگی, هزینه سوخت, بهینه سازی چند هدفه, پخش بار بهینه, تلفات توان الکتریکی, نیروگاه های بادی.‏}
    A. Jasemi, H. Abdi *

    As a basic tool in power system control and operation, the optimal power flow (OPF) problem searches the optimal operation point via minimizing different objectives and maintaining the control variables within their applicable regions. In recent years, this problem has encountered many challenges due to the presence of renewable energy sources, which has led introducing of a combinatorial type of power networks known as AC/DC hybrid power systems. In this paper, the OPF problem is proposed in an AC/DC hybrid microgrid, including wind power plants. For the first time, the mentioned problem is considered as a multi-objective optimization problem via minimizing fuel cost and emission. The problem is modeled while considering the power flow equations, the voltage limits in AC and DC buses, the AC voltage angle limits, and the firing angle of the converters. Also, due to the uncertain power generated by wind power plants, the probabilistic OPF problem is modeled by the five-point estimation method.  To solve the problem, the "fmincon" function in MATLAB software is used by applying the IP algorithm. The simulation case study on a 13-bus sample MG verifies the effectiveness of the proposed method. The numerical results confirm that increasing the wind farm capacity from 14.54 MW to 113 MW, will be led to increasing the fuel cost from 10% to 61%, in case of including the power losses compared to the condition in which they are neglected. It is also observed that in terms of different weights, the total air pollution including the power losses is 2.30 to 2.40 times higher than the total pollution without electrical losses

    Keywords: Emission, Fuel cost, Multi-objective optimization, Optimal power flow (OPF), Power losses, Wind power plants.‎}
  • Rajeev Goel *, R. Maini
    Classical vehicle routing problems (VRP) involves supply of goods/services from a central depot to geographically scattered customers. Besides the classical objective of minimizing the total travelled distance, the present work also considers simultaneous optimization of two additional objectives namely minimizing make span and minimizing distance imbalance. A mathematical model for this multi-objective version of VRP (MO-VRPTW) has been developed. A meta-heuristic based on multiple ant colony system for solving this MO-VRPTW has also been proposed. Firefly algorithm (FA) has also been applied to avoid local optima. Two new migration operators named Migration-I and Migration-II and multi-pheromone matrices have been developed to further improve the solution set. The proposed algorithm has been tested on a number of benchmark problems and its superiority over other state of art approaches and NSGA-II one of the commonly used method for multi-objective optimization problems is demonstrated.
    Keywords: ant colony optimization, Firefly optimization, Load balancing, multi-objective optimization, Vehicle routing problem}
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