مدل سازی بهینه سازی مصرف انرژی در ایستگاه های پمپاژ آب با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین

هدف از این پژوهش ارائه یک چارچوب هوشمند برای مدیریت و کاهش مصرف انرژی در سامانه های پمپاژ آب شهری و صنعتی است. ایستگاه های پمپاژ به عنوان قلب تپنده شبکه های انتقال و توزیع آب، یکی از بزرگترین مصرف کنندگان انرژی الکتریکی هستند که همواره با چالش های بهره وری پایین و هزینه های عملیاتی هنگفت روبرو هستند. در این مطالعه، با بهره گیری از داده های عملیاتی شامل دبی، فشار، و توان مصرفی، مدل های پیشرفته یادگیری ماشین نظیر شبکه های عصبی عمیق و جنگل تصادفی برای پیش بینی دقیق منحنی های عملکردی و شناسایی نقاط بهینه کاری پیاده سازی شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با استفاده از رویکرد پیشنهادی، می توان ضمن حفظ پایداری انتقال آب، نرخ مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی در ساعات اوج بار کاهش داد. این مدل با تطبیق خودکار پارامترهای پمپاژ بر اساس تقاضای متغیر شبکه، نه تنها طول عمر تجهیزات را افزایش می دهد، بلکه با جلوگیری از اتلاف انرژی، گامی عملی در راستای پایداری منابع و صرفه اقتصادی برمی دارد. این پژوهش راهکاری نوین برای ارتقای هوشمندسازی زیرساخت های حیاتی ارائه می دهد که می تواند به عنوان الگویی برای مدیریت بهینه منابع انرژی در مقیاس های کلان مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی انرژی ، ایستگاه های پمپاژ ، یادگیری ماشین ، مدیریت هوشمند ، بهره وری آب