بهینه‌سازی پیش‌بینی تابش خورشیدی بر اساس بستر اینترنت اشیاء در نیروگاه فوتولتائیک

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی کامپیوتر، واحد میمه، دانشگاه آزاد اسلامی، میمه، ایران

2 دانشکده مهندسی برق، واحد میمه، دانشگاه آزاد اسلامی، میمه، ایران

3 دانشکده مهندسی کامپیوتر، واحد میمه، دانشگاه آزاد اسلامی، میمه، ایران

doi
10.30495/jce.2023.1996606.1224
چکیده

ارامتر مقدار تابش خورشيدي يکي از مهم‌ترين پارامترها در تعيين مقدار توان خروجي پنل‌هاي فتوولتائيک است. پيش¬بيني دقيق اين پارامتر براي برنامه¬ريزي در واحدهاي دیسپچینگ(Dispatching ) و مديريت بار از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. عدم قطعيت در ميزان تابش خورشيدي و سختي پيش‌بيني آن، طراحان را با چالش‌هاي اقتصادي و مديريتي مواجه مي‌کند. در اين پژوهش يک روش پيش‌بيني با دقت بالا با استفاده از روش‌هاي مبتني بر درخت و بهبود عملکرد اين روش‌ها به کمک الگوريتم‌هاي فرا ابتکاري ارائه مي‌شود. تأکید اصلي در روش پيشنهادي عدم بيش-برازش و قابليت اتکاي بالا و قابليت به‌کارگيري در سيستم‌هاي اينترنت اشياء است. بنابراین، الگوريتم‌هاي فراابتکاري در بهينه‌سازي روش‌هاي مبتني بر درخت و همینطور در انتخاب ويژگي و انتخاب نمونه‌ها نيز دخيل شده‌اند. لذا استفاده از روش‌هاي فراابتکاري به عنوان جنبه‌ي نوآوري اصلي اين پژوهش، نه ‌تنها استفاده براي به دست آوردن تنظيمات بهينه‌ي مدل‌هاي يادگيري ماشين بلکه در کاهش اثر نويزها، داده‌هاي پرت(Outlier) و ورودي‌هاي کم‌اثر نيز به بهبود کيفيت خروجي نهايي کمک کرده است. به علاوه مناسب‌سازي نتايج پيش‌بيني براي استفاده عملي در محيط‌ نيروگاه‌هاي فتوولتائيک موضوع پراهميتي است. اين موضوع که از طريق تابع برازش نوآورانه اين پژوهش در بهينه‌سازي مدل‌ها انجام پذيرفته است، باعث مي‌شود که خروجي نهايي علاوه بر دقت بالا از نظر سهولت پياده‌سازي در محيط‌هاي واقعي نيروگاه‌هاي فتوولتائيک نيز بهينه باشد. خروجي نهايي، يک مدل قوي است که با معيار مربع-R داراي امتياز95/0 است و از نظر سادگي تا حد زيادي بهينه است.