علی تبیانیان - کارشناسی ارشد مهندسی برق- قدرت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
علیرضا لرستانی - کارشناسی ارشد مهندسی برق- قدرت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
سیدحسین حسینیان - استاد تمام، دکتری مهندسی برق-قدرت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

یکی از عمده بخش های استفاده از شبکه های هوشمند در شبکه های برق، بخش خانگی است. ویژگی ها و اهداف شبکه هوشمند ایجاب می کند که مصرف انرژی در خانه ها به صورتی تنظیم شود که علاوه بر کاهش هزینه های مشترکین، اثرگذاری نامطلوب بر شبکه تا حد امکان کاهش یابد. یکی از شاخص های کاهش این اثرات، کاسته شدن از نسبت حداکثر به میانگین توان است. در این مقاله ضمن مروری کوتاه بر سیستم های مدیریت انرژی در بخش خانگی، یک روش بهینه برای برنامه ریزی مصرف برق مبتنی بر پاسخ گویی تقاضا ارایه خواهد شد. در ارایه این روش زمان آغاز به کار وسایل خانه اعم از اتوماتیک و غیر اتوماتیک به گونه ای برنامه ریزی می شود که در طول یک شبانه روز و با توجه به قیمت لحظه ای برق، هزینه نهایی حداقل شود. اما هنگامی که تنها هزینه و قیمت لحظه ای برق جهت برنامه ریزی انتخاب شود، این چالش وجود دارد که بخشی از مصرف کننده ها در لحظه ای خاص روشن شوند که در صورت پیاده سازی مدل در مقیاس بزرگ امکان بوجود آمدن پیک های جدید در شبکه و نیز ناپایداری آن وجود دارد. برای کاهش اثرات نامطلوب بر روی شبکه علاوه بر لحاظ قیمت لحظه ای برق، از مدل نرخ انسداد شیب استفاده شده است تا نسبت پیک به میانگین مصرف تا حد امکان کاهش یابد. با توجه به غیر خطی بودن این مسئله و وجود بازه های مجاز متفاوت برای شروع به کار مصرف کننده ها، از روش های غیر خطی برای حل مسئله بهره گرفته شده است. الگوریتم تکامل تفاضلی، رقابت استعماری و ازدحام ذرات الگوریتم هایی هستند که برای حل مسئله از آنها کمک گرفته شده و در پایان جواب حاصل از هر سه الگوریتم با هم مقایسه شده اند.

خانه هوشمند، پاسخگوی تقاضا، سیستم مدیریت انرژی خانگی، الگوریتم تکامل تفاضلی