-
شماره ركورد
28456
-
پديد آورنده
حامد حسيني
-
عنوان
بهينه سازي عملكرد سيستم هاي هيبريدي توليد توان و حرارت-هضم بي هوازي توسط الگوريتم هاي فراابتكاري
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك- تبديل انرژي
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1401/11/8
-
استاد راهنما
سپهر صنايع
-
دانشكده
دانشكده مهندسي مكانيك
-
چكيده
در اين مطالعه سعي شده است كاربرد بيوانرژي در سيستم¬هاي انرژي تجديدپذير جهت پاسخگويي به بخشي از نياز انرژي بررسي گردد. از اين¬رو در دو سيستم مرسوم مبتني بر توربين¬گاز بيوانرژي-پايه و موتورگازسوز بيوانرژي-پايه، بصورت نظري وتحليلي تلاش شده است تا توليد، بازيابي، توزيع و مديريت بيوانرژي در مواجهه با شرايط مختلف سنجيده شود. در سيستم مبتني بر موتورگازسوز بيوانرژي-پايه، يك سيستم مديريت انرژي خانه¬ي هوشمند(SHEMS) براساس الگوريتم DDPG براي مديريت بارهاي لوازم خانگي و توليد انرژي¬-تجديدپذير ارائه گرديد. الگوريتم DDPG در دو سناريو متفاوت براي توليد انرژي از PV، WT و Bf-GE در مواجهه با مصرف انرژي لوازم خانگي براساس داده¬هاي واقعي اجرا گرديد تا تاثيرات Bf-GE ، كه مورد صحت¬سنجي قرار گرفته بود، در ضريب هزينه انرژي(ECC) مشخص گردد. مطابق نتايج؛ مقدارضريب هزينه¬ي انرژي از 0.466 به 0.315 كاهش يافته است. بنابراين در حالت استفاده از PV و WT مقدار 53.4 % از انرژي¬هاي تجديدپذير سود پروژه مي¬باشد، درحاليكه با افزودن توليد انرژي Bf-GE به انرژي حاصل از PV و WT، سود پروژه 28.2 % افزايش مي¬يابد. اين افزايش سود پروژه، ناشي از افزايش توليد انرژي تجديدپذير در حالت افزودن Bf-GE به سيستم مي¬باشد. در سيستم مبتني بر توربين¬گاز بيوانرژي-پايه براساس يادگيري¬تقويتي، روش جديدي براي توزيع انرژي سيستم¬هاي چند-توليدي بيومس-پايه¬ي بهينه¬شده توسط الگوريتم¬هاي فراابتكاري نوين، با درنظرگرفتن مقدار تقاضاي انرژي هر منطقه مسكوني بررسي¬گرديد. تحليل جامع انرژي، اگزرژي، اقتصادي، محيط¬زيستي و توزيع انرژي بهينه شده انجام گرفت كه ديدكافي را در رفتار الگوريتم¬هاي بهينه-سازي نوين در مواجهه با سيستم¬هاي بيومس¬-پايه و نحوه توزيع انرژي حاصل از اين سيستم¬ها برحسب شرايط محيطي را نشان مي¬دهد. توابع هدف شامل بازده انرژي، اگزرژي و نرخ هزينه كلي مي¬باشد كه تغييرات متغيرهاي طراحي؛ دبي ورودي بيومس، دماي ورودي توربين گاز، در توابع هدف مورد بررسي قرار گرفت. مطابق نتايج؛ بهينه¬سازي سيستم چند-توليدي توسط الگوريتم بهينه¬سازي شاهين هريس باعث افزايش بازدهي سيستم چند-توليدي از %50.03 به %78.37 و افزايش بازده اگزرژي سيستم چند-توليدي از %33.62 به %60.36 مي¬گردد. همچنين؛ افزايش انرژي توليدي از 50.072 مگاوات به 78.437 مگاوات، از ديگر نتايج استفاده از الگوريتم شاهين هريس براي سيستم انرژي چند-توليدي مي¬باشد. الگوريتم Optimistic-greedy به دليل رفتار پايدارتر و سرعت همگرايي بهتر نسبت به الگوريتم ε-greedy بعنوان الگوريتم مناسب يادگيري تقويتي براي توزيع انرژي در بين مناطق مسكوني انتخاب گرديد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/04/06
-
عنوان به انگليسي
Optimization the performance of AD-CHP hybrid systems using metaheuristic algorithms
-
تاريخ بهره برداري
1/28/2024 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
حامد حسيني
-
چكيده به لاتين
In this study, an attemped has been made to investigate the use of bioenergy in sustainable energy systems to meet part of the energy demand. Therefore, two conventional systems based on bioenergy-based gas turbine and bioenergy-based gas engine are theoretically searched to evaluate the production, recovery, distribution and management of bioenergy in facing different conditions. In the bioenergy-based gas engine system, a smart home energy management system (SHEMS) using the DDPG algorithm to manage home appliance loads and renewable energy production is presented. The DDPG algorithm was implemented in two different scenarios for energy from PV, WT, and Bf-GE in the energy consumption of home appliancs and real data equipement to the effects of Bf-GE, which were validated, determined in energy cost coefficient (ECC). According to the results; the amount of energy consumption has been reduced from 0.466 to 0.315. Therefore, in the case of using PV and WT, 53.4% of sustainable energy is the profit of the project, by adding Bf-GE energy production to the energy obtained from PV and WT, the profit increases by 28.2%. This increase in profit increses energy production in the case of adding Bf-GE to the system. In the bioenergy-based gas turbine system, the energy production method for biomass-based poly-generation systems optimized by modern meta-heuristic algorithms, considering the amount of energy consumption of each residential area. A comprehensive analysis of energy, exergy, economic, environmental and optimized energy consumption is carried out, which provided a sufficient insight into the behavior of modern optimization algorithms in dealing with biomass-based systems and the energy consumption of these systems.The objective functions include energy efficiency, exergy and overall cost rate which design in decision variables variation. According to the results, optimization the multi-generation system by the Harris Hawk optimization algorithm increases the efficiency of the poly-generation system from 50.03% to 78.37% and increases the exergy efficiency of poly-generation system from 33.62% to 60.36%. Also, the increase in energy production from 50.072 MW to 78.437 MW is another result of using HHOA for poly-generation energy system. Optimistic-greedy algorithm is chosen as a sustainable algorithm for energy use in residential areas due to its more stable behavior and better convergence rate than ε-greedy algorithm.
-
كليدواژه هاي فارسي
بيوانرژي , يادگيري تقويتي , الگوريتم فراابتكاري , شبكه عصبي , سيستم انرژي هيبريدي
-
كليدواژه هاي لاتين
Bioenergy , Reinforcement learning , Metaheuristic algorithm , neural network , hybrid energy system
-
Author
Hamed Hosseini
-
SuperVisor
Dr. Sepehr Sanaye
-
لينک به اين مدرک :