الگوریتمی ترکیبی بر پایه روش‌های هوش محاسباتی جهت مدیریت بلندمدت مصرف برق خانگی با در نظر گرفتن اهداف اقتصادی

Abstract

افزایش مصرف برق و آینده تقاضای آن‌یکی از مسائل اصلی شرکت‌های برق در سراسر جهان است و ایده شبکه هوشمند برق راه‌حلی مناسب برای مواجهه با این مشکل است. شبکه هوشمند با هدف حل مشکلات شبکه‌های قدرت موجود و مدیریت بهتر و کارآمدتر سیستم قدرت مطرح ‌شده است. در این مقاله با استفاده از یک الگوریتم ترکیبی هوشمند مبتنی بر الگوریتم ژنتیک و الگوریتم PSO روشی برای مدیریت بلندمدت مصرف برق خانگی مناسب جهت پیاده‌سازی در بستر شبکه برق هوشمند برق مطرح گردیده است. هدف اصلی این مقاله ارائه روشی جهت تعیین نقاط مؤثر سرمایه‌گذاری بر روی بهینه‌سازی وسایل خانگی با هدف کاهش مصرف برق بخش خانگی می‌باشد. برای رسیدن به این هدف در گام اول، یک مدل برای میزان بازده لوازم‌ خانگی ارائه ‌گردیده است. از این مدل جهت بررسی سرمایه‌گذاری در بهینه‌سازی انواع لوازم ‌خانگی و تأثیر آن بر مصرف برق بخش خانگی استفاده می‌شود. در گام دوم، از یک بازی همکارانه با قابلیت انتقال سود‌‌‌‌‌‌‌مندی برای مدل‌سازی تشکیل ائتلاف روی وسایلی خاص مانند وسایل خانگی اساسی که مشتری تمایل به سرمایه‌گذاری بیشتر روی آن‌ها دارد استفاده شده است که هدف از آن افزایش احتمال حضور این وسایل در برنامه مدیریت مصرف با توجه به منابع مالی اختصاصی می‌باشد. در گام سوم یک سیستم ترکیبی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک چندهدفه و الگوریتم PSO جهت حل مسئله و پیدا کردن نقاط بهینه سرمایه‌گذاری معرفی‌ شده است. شبیه‌سازی‌های انجام شده با یک سناریوی مشخص نشان‌دهنده 56/45% کاهش برق مصرفی و همچنین کاهش 48/80% هزینه تعمیرات ناشی از بهینه‌سازی وسایل منتخب می‌باشد