زمانبندي بهينه وسايل برقي در خانه هاي هوشمند با قطعي تصادفي برق شبكه: يك رويكرد برنامه ريزي تصادفي دو مرحله اي

Optimal scheduling of smart home appliances with stochastic power outage: a two-stage stochastic programming approach

ﺧﺎﻧﻪﻫﺎي ﻫﻮﺷﻤﻨﺪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮏ ﻓﻨﺎوري ﭘﯿﺸﺮو در ﺻﻨﻌﺖ ﺳﺎﺧﺖ و ﺳﺎز ﻇﺎﻫﺮ ﺷﺪه اﻧﺪ. در ﺣﺎﻟﯽ ﮐﻪ در ﮔﺬﺷﺘﻪ، ﻫﻮﺷﻤﻨﺪ ﺳﺎزي ﻋﻤﺪﺗﺎً در ﻣﺤﯿﻂﻫﺎي ﺻﻨﻌﺘﯽ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﮐﺎرﺧﺎﻧﻪﻫﺎ و ﮐﺎرﮔﺎهﻫﺎ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﯽﮔﺮﻓﺖ، اﻣﺮوزه ﺳﯿﺴﺘﻢﻫﺎي ﻫﻮﺷﻤﻨﺪ ﺑﺮاي ﻓﻀﺎﻫﺎي ﻣﺴﮑﻮﻧﯽ ﺑﺮاي اﻓﺰاﯾﺶ راﺣﺘﯽ و رﻓﺎه اﯾﺠﺎد ﺷﺪه اﻧﺪ. ﻫﺪف اﺻﻠﯽ اﺗﻮﻣﺎﺳﯿﻮن ﺧﺎﻧﮕﯽ ﮐﺎﻫﺶ و ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﻣﺼﺮف اﻧﺮژي اﺳﺖ. در اﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ، ﻣﺎ ﺑﺮ ﺑﻬﯿﻨﻪﺳﺎزي زﻣﺎنﺑﻨﺪي وﺳﺎﯾﻞ اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ در ﯾﮏ ﺧﺎﻧﻪ ﻫﻮﺷﻤﻨﺪ ﻣﺠﻬﺰ ﺑﻪ ﭘﻨﻞ ﺧﻮرﺷﯿﺪي ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏ و ﺳﯿﺴﺘﻢ ذﺧﯿﺮهﺳﺎزي اﻧﺮژي ﮐﻪ ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺮق را ﺑﻪ ﺷﺒﮑﻪ ﺑﻔﺮوﺷﺪ، ﺗﻤﺮﮐﺰ ﻣﯽﮐﻨﯿﻢ. ﺿﻤﻨﺎً ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻮﺿﻮع ﻗﻄﻌﯽ ﺑﺮق ﺗﺼﺎدﻓﯽ، ﺑﺮﻧﺎﻣﻪرﯾﺰي وﺳﺎﯾﻞ ﺑﺮﻗﯽ ﺑﺮاي ﺑﻪ ﺣﺪاﻗﻞ رﺳﺎﻧﺪن ﻗﺒﺾ ﺑﺮق ﻣﺼﺮف ﮐﻨﻨﺪه ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﻣﯽﮔﯿﺮد. ﻣﺎ ﯾﮏ روﯾﮑﺮد ﺑﺮﻧﺎﻣﻪرﯾﺰي ﺗﺼﺎدﻓﯽ دو ﻣﺮﺣﻠﻪاي را ﺑﺮاي ﻣﺪلﺳﺎزي ﻋﺪم ﻗﻄﻌﯿﺖ زﻣﺎن ﺷﺮوع و ﻣﺪت زﻣﺎن ﻗﻄﻊ ﺑﺮق اﯾﺠﺎد ﻣﯽﮐﻨﯿﻢ. ﻋﻤﻠﮑﺮد روش ﺗﻮﺳﻌﻪﯾﺎﻓﺘﻪ ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﻤﻮﻧﻪﻫﺎي آزﻣﺎﯾﺸﯽ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺪه ﺑﻪﻃﻮر ﺗﺼﺎدﻓﯽ ارزﯾﺎﺑﯽ ﻣﯽﺷﻮد.