نقش هوش مصنوعی در تحول سیستمهای کنترل پیشرفته در حوزه مهندسی برق

تحول روزافزون سیستمهای قدرت و نیاز به بهبود، کیفیت پایداری و قابلیت اطمینان شبکه های برق، زمینه های گسترده برای ورود فناوری های نوین فراهم ساخته است. یکی از مهمترین این فناوری ها هوش مصنوعی است که به عنوان ابزاری توانمند در تحلیل تصمیم گیری و بهینه سازی فرآیندهای پیچیده شناخته می شود. سیستمهای کنترل پیشرفته در حوزه مهندسی برق به طور سنتی بر مبنای مدل های ریاضی و الگوریتم های کلاسیک طراحی شده اند؛ اما افزایش مقیاس شبکه های توزیع، تغییرات بار ورود منابع انرژی تجدیدپذیر و افزایش عدم قطعیت ها سبب شده است که این روش ها دیگر پاسخگوی کامل نیازهای موجود نباشند. از اینرو استفاده از هوش مصنوعی به ویژه در کنترل هوشمند شبکه های توزیع به عنوان یک رویکرد نوآورانه و تحول آفرین مطرح شده است. در این مقاله، نقش هوش مصنوعی در ارتقای عملکرد و تحول سیستمهای کنترل پیشرفته در شبکه های توزیع مورد بررسی قرار می گیرد. ابتدا ضرورت استفاده از روش های نوین کنترلی در مهندسی برق تشریح شده و محدودیت های روش های کلاسیک بیان می شود. سپس انواع الگوریتم های هوش مصنوعی نظیر یادگیری ماشین، شبکه های عصبی عمیق، الگوریتم های تکاملی و سامانه های فازی معرفی شده و قابلیت های آنها در کنترل بلادرنگ، پیش بینی بار، بهینه سازی پخش بار و مدیریت عدم قطعیت ها تحلیل می گردد. تمرکز اصلی مقاله بر کاربرد این روش ها در شبکه های توزیع برق هوشمند است؛ جایی که مدیریت منابع پراکنده، بهبود کیفیت توان و کاهش تلفات شبکه از چالش های کلیدی محسوب می شوند. نتایج مطالعات و مرور پژوهش های انجام شده نشان می دهد که بهره گیری از الگوریتم های هوش مصنوعی می تواند ضمن افزایش پایداری شبکه، زمان پاسخ سیستم های کنترلی را کاهش داده و بهره وری انرژی را بهبود بخشد. همچنین، رویکردهای مبتنی بر یادگیری تقویتی و شبکه های عصبی عمیق در مدیریت بار و پیش بینی رفتار شبکه عملکردی بسیار بهتر از روش های سنتی داشته اند. علاوه بر این، ادغام هوش مصنوعی با زیرساخت های شبکه هوشمند امکان توسعه سیستم های خودترمیم پذیر و انعطاف پذیر را فراهم می سازد. در پایان مقاله به چشم اندازهای آینده از جمله نقش یادگیری فدرال، اینترنت اشیای صنعتی و هوش مصنوعی توضیح پذیر در توسعه سیستم های کنترل پیشرفته پرداخته و مسیرهای پژوهشی جدیدی را معرفی می کند. بدین ترتیب نتایج این پژوهش می تواند برای محققان و متخصصان حوزه مهندسی برق به ویژه در بخش شبکه های توزیع راهگشای توسعه راهکارهای نوین کنترلی و هوشمندسازی پایدار باشد.

کلیدواژه ها:

مهندسی برق ، سیستمهای کنترل ، پیشرفته ، شبکه های توزیع برق هوشمند ، هوش مصنوعی