بهینه سازی مصرف انرژی با تغییر سرعت پمپ و افزایش کیفیت آب در شبکه های توزیع آب

انرژی مصرفی یک پمپ بستگی به سرعت دورانی آن دارد و پمپها در سرعت نامی که دبی و هد نامی پمپ بدست می آید،بیشترین انرژی را مصرف می نمایند. معمولا پمپ ها برای شرایط دبی ماکزیمم انتخاب می شوند ولی باید توجه داشت که همیشهدبی حداکثر نیاز نمی باشد و با توجه به نیاز مصرف می توان سرعت پمپ را تغییر داد از آنجا که موتورهای الکتریکی، مصرفکننده اصلی انرژی الکتریکی در شبکه های توزیع آب شهری می باشند، لذا بهینه سازی مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی ازاهمیت ویژه ای برخوردار خواهد بود. هدف این تحقیق بهینه سازی سیستم توزیع آبشهری با استفاده از الگوریتم تکاملی چندهدفه جهت حداقلسازی مصرف انرژی پمپاژ و همچنین افزایش کیفیت آب در خطوط انتقال می باشد. سه تابع هدف براساسمصرف انرژی، سن آب و هزینه های ساخت جهت بهینه سازی شبکه توزیع آب تعریف شده اند. هدف اول راه اندازی سیستم برایحداقل کردن مقدار پمپاژ در طی تعرفه اوج انرژی و استفاده از ذخایر سیستم برای کاهش هزینه انرژی است. هدف دوم کیفیتآب می باشد که مبتنی بر سن آب درنظرگرفته می شود و جهت حداقل رساندن سن آب به زیر یک آستانه مشخص تعریف شدهاست. هدف سوم این پژوهش مربوط به هزینه احداث مخازن در مکان های مورد نظر است که به عنوان هزینه مخازن شناخته شدهو تابعی از قطر مخازن تعریف میشود. فرآیند شبیه سازی، تحلیل و بهینه سازی توسط نرم افزارهای اپانت و متلب طوری انجامشده که محدودیت های طراحی ارضا شوند. در این تحقیق از روش بهینه سازی SPEAII استفاده شده است. نتایج نیز به صورت یک مجموعه جواب بهینه جهت بالابردن قدرت تصمیم گیری ارایه شده است.

Keywords:

الگوریتم تکاملی , بهینه سازی چند هدفه , سرعت پمپ , مصرف انرژی , کیفیت آب , اندازه مخزن , شبکه توزیع آب