سیدمهدی حسینیان

محققین تکنولوژی بتن تلاش های مستمری را در جهت تخمین عمر بهره برداری سازه های بتنی زیر بنائی مانند سد ها، عرشه پل ها و روسازی های بتنی در مناطق سرد و یخبندان صورت داده اند. در تحقیقات انجام گرفته عموما آزمونه ها فقط در مقابل سیکل های یخ زدن و آب شدن مورد ارزیابی قرار گرفته اند و در نتیجه تفاوت آشکاری بین نتایج آزمایش ها و عملکرد واقعی سازه های بتنی مشاهده گردیده است. این تفاوت ها عمدتا از این واقعیت ناشی می گردند که شرایط بارگذاری و تنش های ایجاد شده نقشی در ملاحظات روش آزمایش ها ندارند و در نتیجه نتایج قابل اطمینانی از آزمایش ها به دست نمی آیند. در پژوهش حاضر یک مدل جهت پیش بینی خرابی در اثر سیکل های یخ زدن و آب شدن ارائه گردیده است. همچنین مدل دیگری جهت آزمونه های منشوری همراه بار خارجی مورد بررسی قرار گرفت. مدل بدون بار بر مبنای اندازه گیری مدول الاستیسیته دینامیکی بتن استوار است. نتایج مدل خرابی پیشنهادی با مقادیر پیش بینی شده توسط یک مدل آماری-تصادفی در 10 طرح مخلوط بدست آمده از آزمایش های محققین مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسه خطای جذر میانگین مربعات نشان دهنده خطای متوسط 8/2 درصد و خطای حداکثر 6 درصد مدل پیشنهادی می باشد.علاوه بر این، نتایج مدل خرابی پیشنهادی با مقادیر اندازه گیری شده در تحقیق حاضر مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسه خطای جذر میانگین مربعات نشان دهنده خطای متوسط 6/3 درصد و خطای حداکثر 3/6 درصد مدل پیشنهادی بوده است. در مدل دوم، شبیه سازی عددی برای پیش بینی کرنش های طولی و خیز وسط دهانه مورد استفاده قرار گرفته است. با انتخاب ترکیب بار خمشی چهار نقطه ای و سیکل های یخ زدن و آب شدن و بررسی پارامترهای مکانیکی و دوامی، تاثیر بار خارجی در سطح تنش 36/0 در دو حالت طرح بتن هوادار و بدون هوا بر آزمونه های 75×100×600 میلی متر مورد ارزیابی قرار گرفت و آثار اعمال بار بر روی کرنش های طولی(در آزمونه های بدون بار) و خیز (در آزمونه های تحت بار) بررسی گردید. سپس به کمک یک نرم افزار اجزای محدود به شبیه سازی تاثیر بار و سیکل های یخ زدن و آب شدن اقدام گردید. در طرح بدون هوا، در آزمونه های تحت اثرات همزمان بار و سیکل های یخ زدن و آب شدن، شکست آزمونه ها بسیار سریع و بطور میانگین در سیکل ششم مشاهده گردید، درصورتی که آزمونه های بدون بار در سیکل بیستم به 60 درصد مدول الاستیسیته

امروزه برنامه ریزی توسعه پایدار تولید انرژی الکتریکی با توجه به محدودیت منابع متداول انرژی و رشد فزاینده مصرف انرژی، به شدت مورد توجه محققین قرار گرفته است. در همین راستا در این رساله یک روش ترکیبی سیاستگذاری-فنّی پیشنهاد، مدلسازی و استفاده شده که در آن از ترکیب رویکرد های بالا به پایین و پایین به بالا در مدلسازی به منظور درنظر گرفتن تاثیرات متقابل سیستم انرژی بر سایر بخش های اقتصادی، استفاده می شود. در مدل پیشنهادی در رویکرد بالا به پایین جهت مدلسازی سیاستگذاری ها در برنامه ریزی توسعه تولید برق، از روش پس بینی و در رویکرد پایین به بالا برای مدلسازی مسائل فنّی از روش مبتنی بر عامل استفاده شده است. روش پس بینی اهداف کلان را به صورت شاخص های کمّی مطلوب برای سیستم چندعاملی تعریف کرده و عامل ها با تکرار اقدامات تعاملی خود یاد می گیرند چگونه وضعیت سیستم را به وضعیت هدف برسانند. در مدل پیشنهادی هریک از فنّاوری های تولید برق به عنوان یک عامل هوشمند تعریف می شود که برای برآوردن اهداف مدلسازی، در یک محیط مشترک با سایر عامل ها در تعامل بوده و در هر وضعیت مناسب ترین اقدام را برای رسیدن به اهداف سیستم انجام می دهد. این مدل در محیط برنامه MATLAB مدلسازی شده و برای تعیین سهم هر یک از فنّاوری های تولید برق در کشور در افق 30 ساله در قالب سه سناریو اجرا شده است. سناربو مبنا مبتنی بر فرضیات پایه و ادامه روندهای موجود بوده، در سناریو دوم فرض می شود گسترش فنّاوری های نوین شامل تولیدات پراکنده، ذخیره سازی انرژی، مدیریت سمت تقاضا و پاسخگویی بار موجب کاهش حداکثر تقاضا و بهبود ضریب بار سیستم شود، و سناریو سوم اختصاص به رویکرد حفاظت از محیط زیست و کاهش هزینه های زیست محیطی دارد. نتایج مدل با نتایج پروژه «تدوین استراتژی توسعه انرژی الکتریکی کشور در افق 30 ساله با در نظر گرفتن کلیه حامل های انرژی» که در پژوهشگاه نیرو انجام پذیرفته، مقایسه و تحلیل شده است. نتایج گویای عملکرد مطلوب مدل برای برآوردن اهداف برنامه ریزی است. در سناریو مبنا مدل پیشنهادی توانست در دوره برنامه ریزی شاخص های هدف شامل شاخص های سیاستی، اقتصادی، زیست محیطی و فنّی را به صورت مطلوبی برآورده و در مقایسه با مدل مرجع نیز نتایج مناسبی تولید نماید. نتایج دو سناریو دیگر نیز کارآیی مدل را در دو حالت کاملاً متفاوت تایید می کند. در

تقویت هماهنگی و همکاری بین خرده فروشان و اپراتور مستقل سیستم در اجرای پاسخ گویی بار که منجر به مشارکت موثر خرده فروشان در رفع تراکم شود، فرست مناسبی در اختیار اپراتور مستقل سیستم جهت انجام ماموریتش قرار می دهد. برای به عنوان تنها تلاش در این زمینه می توان به مدیریت تراکم در شبکه توزیع بر اساس هماهنگی بین اپراتور سیستم توزیع و تجمیع کنندگان یا خرده فروشان جهت اجرا پاسخ گویی بار اشاره کرد، اما در راستای مدیریت تراکم در شبکه سراسری هیچ راه حلی که منجر به مشارکت خرده فروشان در مدیریت تراکم شود ارائه نشده است. در این رساله روش جدیدی جهت مدیریت تراکم در شبکه سراسری بر اساس مکانیسم بازار ارائه شده است که در آن پاسخ گویی بار بر اساس هماهنگی و همکاری اپراتور مستقل سیستم و خرده فروشان انجام می شود. اپراتور مستقل سیستم از طریق سیگنال های اقتصادی، خرده فروشان را جهت کاهش تقاضا در باس های مشخص تشویق و راهنمایی می کند. یکی از سیگنال های اقتصادی، ماتریس الاستیسیته تراکم می با شد که مقدار کاهش تراکم شبکه به ازای پاسخ گویی بار در باس های مختلف را مشخص می کند. خرده فروشان با استفاده از این ماتریس می توانند منفعتشان از کاهش تقاضا در هر باس را محاسبه کنند. با توجه به این سیگنال های اقتصادی، خرده فروشان از طریق تجمیع کنندگان پاسخ گویی بار اقدام به کاهش تقاضایشان می کنند. سپس اپراتور مستقل سیستم تراکم شبکه را مجدداً برای تقاضا های جدید خرده فروشان، بررسی می کند، این فرآیند چندین بار تکرار می شود تا نقطه تعادل نش که نشان دهنده مقدار بهینه کاهش تراکم و منفعت خرده فروشان می باشد، به دست آید. در ساختار پیشنهادی از نظریه بازی استکلبرگ جهت مدل سازی اثرات متقابل تصمیمات خرده فروشان و تجمیع کنندگان پاسخ گویی بار در اجرای پاسخ گویی بار، استفاده شده است. در این بازی استراتژی خرده فروشان، به عنوان بازیکن های پیشرو، تعیین کم ترین مقدار کاهش بار و قیمت خرید پاسخ گویی بار می باشد. این قیمت بر اساس تابع سود خرده فروشان که با کاهش تراکم متناسب است و همچنین اطلاع آن ها از رفتار تجمیع کنندگان پاسخ گویی بار ، تعیین می شود. استراتژی تجمیع کنندگان پاسخ گویی بار ، به عنوان بازیکن های پیرو، تعیین مقدار کاهش بار شان می باشد که بر اساس تابع سودشان که متناسب باقیمت پیشنهادی خرده فروشان است مشخص می گردد. الگوریتم

منابع تولید پراکنده، شکل های مختلفی از منابع انرژی های تجدید پذیر در شبکه های توزیع را پوشش می دهند و دارای انواع مختلفی همچون واحدهای قابل کنترل، ژنراتورهای دیزلی، پیل سوختی و میکرو توربین ها و واحدهای غیرقابل کنترل، توربین های بادی و سیستم های فتوولتائیک می باشند. این واحدهای تولید پراکنده به همراه ذخیره سازها، بارها و سیستم های کنترلی و ارتباطی در شبکه توزیع تشکیل یک ریز شبکه را می دهند که بخش غیرقابل انکار از توسعه در شبکه توزیع هستند. ریز شبکه ها در دو مد متصل به شبکه و مستقل از شبکه ( جزیره ای) به کار گرفته می شوند. در مد متصل، ریز شبکه ها در یک نقطه به نام نقطه اشتراک به شبکه متصل می شوند. در این حالت، ولتاژ و فرکانس ریز شبکه به وسیله شبکه اصلی به آن دیکته می شوند اما در حالت جزیره ای، واحدهای تولید پراکنده وظیفه پاسخ گویی برای تنظیم ولتاژ و فرکانس ریز شبکه و تامین بار آن را بر عهده دارند. در این رساله، تمام فاکتورها، شاخص ها و توابع هدف به صورت یک تابع چند هدفه ارائه شده اند. الگوریتم چند هدفه تفاضلی برای بهینه سازی عملکرد واحدها در ریز شبکه ها معرفی شده است. توابع بهینه سازی شامل مینیمم کردن تلفات، بهبود پروفایل ولتاژ و قابلیت اطمینان شبکه می باشند. در بخشی از رساله توابع هدف به منظور ماکزیمم کردن سود مالکان واحدهای تولید پراکنده و مینیمم سازی هزینه های شرکت توزیع ارائه شده است که قیمت های قراردادی با استفاده از تئوری بازی محاسبه می گردند. به علاوه در این رساله یک روش بهینه سازی ترکیبی برای پیدا کردن عملکرد و مکان واحدها در یک ریز شبکه برای تبدیل کردن آن به چند ریز شبکه مستقل ارائه می شود. این عملکرد از طریق پیدا کردن پارامترهای افتی از واحدهای تولید پراکنده بهینه شده است. مسئله بهینه سازی از طریق مینیمم کردن هزینه سوخت واحدهای تولید پراکنده و بهبود پایداری ولتاژ شبکه فرمول بندی شده است. برای حل مسئله نیز از یک روش جدید برای محاسبه پارامترهای افتی و نقاط تنظیمی بر پایه یک الگوریتم پخش بار در حالت جزیره ای بهره گرفته شده است. به علاوه الگوریتمی برای بهینه سازی مکان ایستگاه های شارژ و منابع انرژی های تجدیدپذیر پیشنهاد شده است. تابع بهینه سازی شامل هزینه های مالکان خودرو، تلفات و پروفایل ولتاژ شبکه خواهد بود.