الگوريتمي تركيبي بر پايه روش‌هاي هوش محاسباتي جهت مديريت بلندمدت مصرف برق خانگي با در نظر گرفتن اهداف اقتصادي

A Hybrid Algorithm Based on Computational Intelligence Methods for Long-Term Household Electricity Consumption Management by Taking Economic Goals

افزايش مصرف برق و آينده تقاضاي آن‌يكي از مسايل اصلي شركت‌هاي برق در سراسر جهان است و ايده شبكه هوشمند برق راه‌حلي مناسب براي مواجهه با اين مشكل است. شبكه هوشمند با هدف حل مشكلات شبكه‌هاي قدرت موجود و مديريت بهتر و كارآمدتر سيستم قدرت مطرح ‌شده است. در اين مقاله با استفاده از يك الگوريتم تركيبي هوشمند مبتني بر الگوريتم ژنتيك و الگوريتم PSO روشي براي مديريت بلندمدت مصرف برق خانگي مناسب جهت پياده‌سازي در بستر شبكه برق هوشمند برق مطرح گرديده است. هدف اصلي اين مقاله ارايه روشي جهت تعيين نقاط موثر سرمايه‌گذاري بر روي بهينه‌سازي وسايل خانگي با هدف كاهش مصرف برق بخش خانگي مي‌باشد. براي رسيدن به اين هدف در گام اول، يك مدل براي ميزان بازده لوازم‌خانگي ارايه ‌گرديده است. از اين مدل جهت بررسي سرمايه‌گذاري در بهينه‌سازي انواع لوازم‌خانگي و تاثير آن بر مصرف برق بخش خانگي استفاده مي‌شود. در گام دوم، از يك بازي همكارانه با قابليت انتقال سود‌‌‌‌‌‌‌مندي براي مدل‌سازي تشكيل ايتلاف روي وسايلي خاص مانند وسايل خانگي اساسي كه مشتري تمايل به سرمايه‌گذاري بيشتر روي آن‌ها دارد استفاده شده است كه هدف از آن افزايش احتمال حضور اين وسايل در برنامه مديريت مصرف با توجه به منابع مالي اختصاصي مي‌باشد. در گام سوم يك سيستم تركيبي مبتني بر الگوريتم ژنتيك چندهدفه و الگوريتم PSO جهت حل مسيله و پيدا كردن نقاط بهينه سرمايه‌گذاري معرفي‌ شده است. شبيه‌سازي‌هاي انجام‌شده با يك سناريوي مشخص نشان‌دهنده 56/45% كاهش برق مصرفي و همچنين كاهش 48/80% هزينه تعميرات ناشي از بهينه‌سازي وسايل منتخب مي‌باشد.

The increasing of electricity consumption and future demand is one of the major issues of power companies around the world, and smart grid is one of the best solutions to the outage of this problem. Smart grid aims to solve problems existing power grids and better and more efficient power system management is raised. This paper presents a novel long term energy management approach based on genetic algorithm and PSO algorithm, suitable for implementation in the smart grid context. The main purpose of this paper is to present a method for determining effective investing in the domestic appliance optimization, aim to reducing energy consumption in the household sector. The first step toward achieving these goals is the providing a model for appliance efficiency rate. This model is used for investment optimization in a variety of appliances and its effect on household power consumption. In the second step, a cooperative game with transferable utility is used for modeling the coalition of special items which customer is willing to more invest in them, such as basic appliances. The purpose of this step is to increase the possibility of the presence of these appliances in the consumption management program. Finally to solve the problem has proposed a hybrid tool based on PSO algorithm and genetic algorithm. The simulation results represent 45.56% of electricity consumption reduction and 80.48% of repairs cost reduction. The outcomes prove that the proposed hybrid algorithm is an efficient and effective tool to solve the long-term household electricity consumption management problem.