بهینه سازی چند هدفه مصرف انرژی در ایستگاه پمپاژ با یک مدل ترکیبی مبتنی بر الگوریتم گرگ خاکستری و رگرسیون بردار پشتیبان

ایستگاه های پمپاژ مهمترین مصرف کنندگان انرژی در صنعت آب و فاضلاب هستند که انرژی الکتریکی در آن ها نقشی اساسی دارد. مهم ترین عامل مصرف انرژی در سیستم های پمپاژ نحوه عملکرد پمپ است. مصرف انرژی در واحد حجم سیال پمپاژ شده در هر پمپ به ازای دبی های مختلف پمپاژ، متفاوت است بدین جهت بازده پمپ با دبی آن تغییر خواهد کرد. در این مقاله نویسندگان یک روش بهینه سازی با مدل ترکیبی الگوریتم گرگ خاکستری و رگرسیون بردار پشتیبان را جهت تنظیم یک پمپ در سیستم پمپاژ فاضلاب تحت جریان ورودی متغیر ارائه کرده اند. داده های دبی استفاده شده در این مدل، مربوط به ایستگاه پمپاژ ورودی تصفیه خانه فاضلاب زاهدان است. داده های دریافتی با فرکانس ساعتی، با استفاده از روش مونت کارلو و توزیع نرمال به داده هایی با فرکانس دقیقه ای تبدیل شدند. سپس، با بهره گیری از الگوریتم بهینه سازی گرگ خاکستری و روابط هیدرولیکی پمپاژ، مقادیر بهینه متغیرهای دبی، هد، توان و بازده سیستم تعیین گردید. این مقادیر به عنوان ورودی به مدل رگرسیون بردار پشتیبان وارد شده و مدل برای پیش بینی سرعت دوران بهینه پمپ آموزش داده شد. مدل ترکیبی حاصل، منجر به کاهش مصرف انرژی و افزایش بازده پمپ به میزان تقریبی ۱۰ درصد نسبت به حالت دور ثابت در دوره های زمانی مختلف شد. مقایسه نتایج شبیه سازی سرعت دوران پمپ توسط رگرسیون بردار پشتیبان با نتایج حاصل از الگوریتم گرگ خاکستری، نشان دهنده دقت بسیار بالای مدل رگرسیون با ضریب همبستگی (R۲) بیش از ۰.۹۹۶ است.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، دور پمپ ، گرگ خاکستری ، رگرسیون بردار پشتیبان