ارائه‌ی چهارچوبی برای خوشه‌بندی ریز شبکه‌ها در شبکه‌های هوشمند انرژی با استفاده از دایره‌ی آپولونیوس

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه تبریز

2 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه تبریز

3 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه تبریز

4 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- دانشگاه تبریز

doi
چکیده

امروزه تأمین منابع انرژی و انتقال آن به‌صورت سنتی مقرون‌به‌صرفه نیست. لذا شبکه­های هوشمند به معنی مدیریت هوشمندانه مصرف انرژی و کاهش هزینه­های انرژی برای مصرف­کنندگان می­باشد. از ویژگی­های بارز شبکه­های هوشمند انرژی، قابلیت مقیاس­پذیری، قابلیت خود بازیابی شبکه توزیع، هزینه­ی کمتر شبکه توزیع، انعطاف­پذیری شبکه و تحمل­پذیری خطا می­باشد. تمامی این ویژگی‌ها در مفهومی به نام ریز شبکه نمایان می­شود. به‌کارگیری تولیدات پراکنده در ریز شبکه‌های انرژی، مزایای زیست‌محیطی، اقتصادی و فنی بسیار زیادی را به دنبال دارد. بهینه­سازی مکان و اندازه مولدها در ریز شبکه‌ها در کاهش تلفات انرژی نقش مهمی دارد. همچنین خوشه­بندی بهینه­ی ریز شبکه‌ها چالشی اساسی در این زمینه می­باشد. در این مقاله چارچوبی برای خوشه­بندی ریز شبکه‌ها با استفاده از الگوریتم دایره­ی آپولونیوس ارائه می­شود. دایره­ی آپولونیوس با کمک ساختار هندسی و دقت بالا باعث افزایش دقت خوشه­بندی می­شود. کارایی برابر با 5.38 درصد ازنظر معیار فاصله و15.16 درصد ازنظر هزینه­ی تلفات انرژی سیستم و درنهایت 14.79 درصد ازنظر هزینه­ی کل سالیانه، نسبت به کارهای همانند k-means انجام­گرفته، به دست می­آید. همچنین از الگوریتم شبیه­سازی تبرید برای اتصال بهینه­ی ریز شبکه‌ها و جبران کمبود توان شبکه استفاده می­شود که این موجب کاهش تلفات انرژی به میزان 26.54 کیلووات، در شبکه موردمطالعه شده است.