تنظیم بهینه‌ی تلمبه‌های دور متغیر در شبکه‌ی توزیع آب با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان هیدرولیکی با استفاده از الگوریتم‌ g-jpso

در این تحقیق با در نظر گرفتن تلمبه دور متغیر ، تاثیر تغییر دور بر عملکرد تلمبه، هیدرولیک شبکه و میزان کارمایه مصرفی در شبکه توزیع آب در دو حالت تک هدفه و چندهدفه با استفاده از الگوریتم جدید g-jpso بررسی شد. تابع هدف در مسئله ی تک هدفه به حداقل رساندن هزینه ی انرژی مصرفی در طول شبانه روز است و  متغیرهای تصمیم میزان دور تلمبه در ساعات مختلف شبانه روز بود. در مسئله ی بهینه سازی چندهدفه، هدف اول حداقل ساختن هزینه کارمایه مصرفی و هدف دوم حداکثر نمودن قابلیت اطمینان هیدرولیکی تلمبه و گره و یا تلفیقی از آنها بود. جهت تعیین برنامه ی بهره‌برداری بهینه ی تلمبه‌ها یک شبیه بهینه‌یابی شبیه‌سازی مبتنی بر الگوریتم بهینه‌یابی g-jpso تهیه شد. در این شبیه الگوریتم در محیط matlab با بخش هیدرولیکی شبیه epanet به عنوان مرجعی از فرامین و اطلاعات تلفیق گردید. شبیه پیشنهادی در شبکه ی توزیع ون زیل استفاده شد و دستورالعمل بهره‌برداری بهینه ی استخراج و نتایج با الگوریتم jpso و جامعه مورچگان مقایسه گردید. نتایج تحقیق نشان دادند که در مسئله ی تک هدفه جواب حاصله از الگوریتم gjpso نسبت به jpso و aco به ترتیب 3.28 و 0.38 درصد بهتر شد، و در حالت کلی هزینه ی کارمایه مصرفی تلمبه های دور متغیر نسبت به تلمبه های دور ثابت پایین تر گردید. در مسئله ی چند هدفه در تمام حالات بهینه سازی الگوریتم g-jpso توانست در مقایسه با الگوریتم aco به نقاطی دست یابد که علاوه بر کاهش هزینه، قابلیت اطمینان بالاتری را دارا باشند.

Optimal control of variable speed pumps in a water distribution network with regard to hydraulic reliability using the GJPSO algorithm

In this research, by considering the variablespeed pump, the effect of speed on pump performance, network hydraulics and energy consumption in a water distribution network in both singleobjective and multiobjective models was investigated by using the new GJPSO algorithm. The objective function in the singleobjective problem is to minimize the amount of energy consumption throughout the day, and the decision variables are the amount of pump rounds in different hours of the day and night. In the multiobjective optimization problem, the first goal was to minimize the cost of consuming energy and the second goal was to maximize the hydraulic reliability. In order to determine optimal pump operation program, an optimizationsimulation model based on GJPSO optimization algorithm was developed. In this model, the algorithm was integrated into the MATLAB environment with the hydraulic part of the EPANET model as the reference of the commands and information. The proposed model was used in the Vanzyl distribution network and the optimal exploitation instructions were extracted and the results were compared with the JPSO algorithm and the ACO. The results of the paper showed that in the singleobjective problem, the GJPSO algorithm’s results are 3.28 and 0.38 percent better than JPSO and ACO, respectively. In general, the energy consumption of variablespeed pumps was lowers the constant speed pumps. In a multiobjective problem, in all optimization scenarios, the GJPSO algorithm was able to achieve points in comparison with the ACO algorithm, which, in addition to cost reduction, has higher reliability.