از آنجاکه مصرف انرژی در بخش ساختمن کشور بیشترین سهم را به خود اختصاص می دهد و در حد 38 درصد از کل می باشد مطالعه و بررسی پارامترهای موثر بر مصرف و تقاضای انرژی ضروری است. ساختمان های ایران اعلب ساختاری قدیمی داشته و فاقد سسیستم های کنترلی و مدیریتی هستند تشخیص معایب و مشکلات تقاضا و مصرف انرژی در آنها می بایستی از طریق ممیزی انجام شود. اهداف اصلی در این پایان نامه شامل ا ولا: پیش بینی تقاضای انرژی الکتریکی واحد مسکونی با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی ثانیا شناسایی الگوی مصرف تجهیزات مبتنی بر شبکه های عصبی مصنوعی و ارایه یک روش مونیتورینگ تک نقطه ای و غیر مداخله گر دقیق و ارزان جهت تجزیه منحنی تقاضای کل واحد مسکونی به مولفه های سازنده آن و ثالتا ارایه یک الگوریتمجهت شناسایی عیوب مصرف انرژی سیستم الکتریکی واحد مسکونی با استفادهاز مولفه های تقاضا و پیش بینی تقاضا می باشد. برای دستیابی به اهداف مذکور ابتدا ثبت اطلاعات مربوط به تقاضای یک ساختمان نمونه واقع در خیابان جمهوری تهران انجام گرفت در ادامه با انفرادی استخراج گردید و با آموزش آنها به سه نوع از شبکه های عصبی که قابلیت شناسایی الگو دارند تجزیه منحنی تقاضای ساختمانی مسکونی انجام گرفت و روش الگو گیری جدید به همراه استفاده از شبکه عصبی som باعث گردید نتایج شناسایی الگو به میزان 2/4? بنسبت به روش مرسوم بهبود حاصل کند. درادمه روشی جدید برای مونیتورینگ واحدهای مسکونی که الگوهایشان در اختیار نسیت با استفاده از الگوهای نرمالیزه شده تجهیزات مشابه پیشنهاد رددی نتایج آزمایش روشجدید بر روی منحنی تقاضای یک واحد مسکونی مرسوم به آپارتمان شماره 2 که دارای الگوهای ناشناخته بوده است دقت 25/19? را در شناسایی رخدادها نشان داده است. در بخش انتهایی نیز با اسفتاده از نتایج مستقیم قسمت های قبلی وتعریف تعدادی شاخص مصرف الگوریتمی جهت شناسایی عیوب مصرف انرژی سیستم الکتریکی واحد مسکونی ارایه گردید که قادر است اشکالات از قبیل مصرف بیش از حد انرژی برای روشنایی عیوب رخ داده در دیخچال و سایر تجهیزات خنگی و عیوب سیستم شناسایی رخدادها در وجود نشتی برق دزدی را در مدار توزیع شناسایی نماید

در این مطالعه یک سیستم ترکیبی متشکل از سیستم میکروتوربین، فتوولتاییک و مبدل ac/dc جهت تامین انرژی الکتریکی و حرارتی ساختمان ها طراحی شده است. جهت دستیابی به حداقل هزینه ها تابع هدف شامل هزینه های سرمایه گزاری سیستم ترکیبی، هزینه آلاینده های زیست محیطی، هزینه های پیک زدایی، هزینه های خرید و فروش انرژی الکتریکی از شبکه سراسری می باشد. برای رسیدن به طرح بهینه با توجه به گستردگی متغیرها و بزرگی تابع هدف، استفاده از الگوریتم های هوشمند موثر به نظر می رسد. الگوریتم اجتماع ذرات (pso)، چه از نظر سادگی و چه از نظر قدرت محاسباتی، یکی از قوی ترین الگوریتم های عددی برای حل معادلات بهینه سازی، محسوب می گردد. اهدف این مطالعه را می توان در چهار قسمت خلاصه کرد: قسمت اول بکارگیری سیستم های ترکیبی میکروتوربین- فتوولتاییک بعنوان فناوری های جدید تولید پراکنده، دوم تعریف تابع هدف و یافتن جواب بهینه با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات، سوم در نظر گرفتن هزینه های آلاینده زیست محیطی، هزینه دیماند و هزینه پیک زدایی شبکه جهت رسیدن به بهره برداری بهتر، چهارم پیاده سازی شرایط واقعی تعرفه ها برای ساختمان های مختلف توسط نرم افزار پیشنهادی. سیستم ترکیبی در این مطالعه، شامل 100 متغییر می باشد که مربوط به تعیین ظرفیت های بهینه میکروتوربین، فتوولتاییک، اینورتر و زاویه نصب صفحات فتوولتاییک، همچنین نحوه بهره برداری بهینه بصورت 24 ساعته برای هر فصل می باشد. برای بهینه سازی سیستم نرم افزاری تحت محیط برنامه نویسی matlab آماده شده است. نرم افزار پیشنهاد شده به صورت موفقیت آمیزی بر روی سناریو های مختلف با توجه به تعرفه های متفاوت و در نظر گرفتن هزینه های دیماند و پیک زدایی اعمال شده است. در پایان نتایج حاصله برای بیمارستانی با پیک بار الکتریکی kw340 و بار حرارتی kw870، نشان می دهد که در حالتی که تعرفه های انرژی واقعی و تعرفه پیک زدایی(یارانه ای که دولت به ازای نصب هر کیلووات سیستم ترکیبی به بهره بردار می دهد) بالاتر از $/kw 1000 باشد، در طول عمر پروژه سالیانه معادل 64361 دلار سود آوری دارد، همچنین ظرفیت های بهینه میکروتوربین، اینورتر جهت نصب به ترتیب kw 349، kw 315 انتخاب شده است.

در این پایان نامه یک سیستم مصرف انرژی از دیدگاه کنترلی مطالعه می شود. این سیستم که به ir-136 معروف است، از انرژی پرتوهای گامای ساطع شده از یک چشمه کبالت 60 جهت سترون سازی محصولات یک بار مصرف پزشکی و ضد عفونی کردن مواد غذایی خشک و .. استفاده می کند. سیستم ir-136 دارای یک کنترل کننده رله ای است که اصلی ترین قسمت آن مربوط به کنترل ایمنی پرتوی می باشد. سیستم ir-136 پس از مطالعه، شبیه سازی شد. سپس سیستم کنترل رله ای مربوط نیز شبیه سازی و بر روی آن نصب گرید. با استفاده از این شبیه سازی امکان مطالعه بر روی الگوی کنترلی سیستم فراهم و در نهایت این الگوی کنترلی برمبنای plc طراحی و به زبان s5ترجمه گردید. نصب plc این امکان را برای سیستم فراهم می کند تا هر نوع تغییر در الگوی کنترلی با کمترین هزینه و در حداقل زمان ممکن پیاده سازی و مورد آزمایش قرار گیرد. حذف کارتن های مجازی در تغییر گروه دزی و حذف حالت چشمه پایین در پرتودهی محصولات با دز جذبی کمتر از 10 کیلو گری، از الگوهای کنترلی جدیدی است که می تواند در بهینه سازی مصرف انرژی چشمه کبالت 60، نقش چشم گیری داشته باشد.

در این پایان نامه جهت صرفه جویی در مصرف انرژی، بخصوص در بخش مصارف خانگی و سازه، به تحلیل انرژی و راهکارهای صرفه جوی با برنامه ریزی، شبیه سازی و پیش بینی مصرف انرژی در دوازده بخش بدین شرح پرداخته: اول مقدمه بعد ادبیات موضوع و سپس روش های آنالیز انرژی در ساختمان و در بخش چهارم، روش های محاسبه بار مصرفی سیستم گرمایی و سرمایی در ساختمان را شرح داده و در بخش پنجم طراحی نرم افزار و در بخش بعدی مدل شبیه سازی و همچنین در بخش هفت، شبیه سازی و پیش بینی مصرف انرژی و در بخش بعد، مطالعات موردی، و در بخش نه، نتیجه گیری و بعد، پیشنهادات و در بخش یازده، منابع و مراجع و در آخر ضمائم جزئیات برنامه besim را آورده است.

در سیستم های قدرت هر لحظه امکان خارج شدن یک یا چند ژنراتور یا خط انتقال از شبکه برق وجود دارد. با توجه به این مساله، باید برای هر واحد قدرت اضافی به عنوان سرویسهای جانبی پیش بینی شود تا از خاموش شدن سیستم جلوگیری گردد. به منظور ایجاد انگیزه و عملکرد مطمین سیستم در یک محیط رقابتی سالم سرویسهای جانبی مختلفی باید توسط اپراتور مستقل سیستم ارایه گردند. از طرفی سرویسهای جانبی مورد نیاز شبکه باید به صورت بهینه بین واحدها تخصیص یافته تا از نظر اقتصادی با اهداف مطلوب سیستم مغایرتی نداشته باشد. اپراتور مستقل سیستم برای ایجاد رقابت در بازار سرویسهای جانبی مناقصه هایی را ترتیب می دهد. سرویسهای جانبی که در این پایان نامه مورد بررسی قرار می گیرند عبارتند از: تنظیم فرکانسی ، رزرو چرخان ، رزرو غیر چرخان و رزرو جایگزین شونده. دو روش مناقصه برای فراهم کردن این سرویسها وجود دارد. روش اول ، روش متوالی است که در این روش مناقصه برای هر سرویس جانبی به صورت جداگانه انجام می شود. روش دیگر روش همزمان است که در این روش سرویسهای جانبی بر پایه زمان پاسخ اولویت بندی می شوند. در این پایان نامه این روشها بررسی شده اند. مناقصه rational buyer و مناقصه قیمت گذاری مرزی به عنوان دو روش مناقصه همزمان معرفی شده اند. روشهای ارایه شده در گذشته برای حل مساله rational buyer در این پایان نامه توضیح داده شده اند و همچنین روشی مبتنی بر ماتریس مشارکت برای حل این مساله ارایه شده است و با دو مطالعه موردی با دو روش دیگر مقایسه شده است. در این پایان نامه همچنین مناقصه ای بر پایه rational buyer ارایه شده است و با مناقصه rational buyer و مناقصه قیمت گذاری مرزی مقایسه شده است و با مطالعه موردی مزیت این روش مناقصه بر روشهای دیگر تایید شده است. از طرفی ارایه انرژی و سرویسهای جانبی برای هر واحد تولیدی پر هزینه است در نتیجه برای بهره برداری و مدیریت بهینه باید این دو سرویس به صورت کاملا اقتصادی توزیع شوند. در این پایان نامه برای بررسی دیسپاچینگ توامان انرژی و سرویس های جانبی برای سادگی و بدون اینکه به اصل قضیه خدشه ای وارد شود، ذخیره چرخان مورد بررسی قرار خواهد گرفت و مدل استفاده شده برای تخصیص بهینه رزرو چرخان بررسی شده است. مساله به صورت مساله بهینه سازی اقتصادی بطوریکه تولید کننده ها محدودیت های توان (mw) و ظرفیت ذخیره (mw) خود را با قیمت پیشنهادی خود ارایه می دهند، فرمول بندی شده است. در این پایان نامه تخصیص توامان رزرو چرخان و توزیع انرژی بر روی شبکه های استاندارد 6 ژنراتوری 30 باس ieee و 17 ژنراتوری 57 باس ieee پیاده سازی و شبیه سازی شده است و برنامه ریزی تولید انرژی و ارایه رزرو چرخان برای دوره 24 ساعتی انجام شده است. آنالیز حساسیت، تاثیر تفکیک منطقه ای، تاثیر محدودیت های ناشی از ramp-rate و تاثیر سیستم پرداخت و تسویه بر روی شبکه 6 ژنراتوری بررسی شده، سپس آنالیز هزینه منفعت و قیمت گذاری بر روی هر دو شبکه پیاده شده است. در پایان تاثیر تقاضاهای حساس به قیمت بر روی متعادل سازی قیمت های تمام شده مورد مطالعه قرار گرفته است.

در این پروژه مدل سیستم سرمایش و گرمایش با معادل سازی سیستم با مدارهای الکتریکی استخراج شده است و با شبیه سازی های حلقه باز رفتار مدل بدست آمده با آنچه که در واقعیت اتفاق می افتد مقایسه شده است و شبیه سازی ها نشان می دهند که رفتار مدل ارائه شده با واقعیت سازگاری دارد. در ادامه رطوبت نسبی جایگزین نسبت رطوبت در معادلات دفرانسیل سیستم شده است و در ادامه پروژه از رطوبت نسبی بجای نسبت رطوبت استفاده شده است.

امروزه جهت افزایش بازدهی سیستم ها و نیز کاهش هزینه های نگه داری در صنایع، تلاش زیادی صورت می پذیرد. به کمک فرانگری بر تجهیزات و بکارگیری سیستم های شناسایی خطا می توان به اهداف فوق نایل آمد. در این پایان نامه، بهبود امنیت عملکرد نیروگاه های بخاری، انگیزه اصلی رهیافت های خطایابی می باشد. اجزای نیروگاه های بخاری تحت دما و فشار بالا کار می کنند. در نتیجه هرگونه نقصی در سیستم منجر به تلفات بالایی در عملکرد، کاهش طول عمر سیستم و نیز بروز خاموشی های گسترده خواهد شد، بنابراین ضروریست که کنترلرهای نیروگاه های برق به سیستم های هشداردهنده ی خطا مجهز شوند. محفظه ی احتراق، بویلر، بخار، چگالنده، هواگیر و پمپ بویلر از اجزایی هستند که در این پایان نامه مدل شده اند و سپس رهیافت های خطایابی در مورد آنها به کار گرفته شده است. مدل با یک نیروگاه واقعی به تولید 500mw تایید اعتبار شده است. نرخ جریان سوخت و نرخ ورود هوا از مهمترین ورودی های مدل به شمار می روند. کنترل آماری فرایندها بر مبنای تحلیل مولفه های اصلی (pca)، موثرترین روش در فرانگیری و کنترل سیستم های صنعتی است. در این پایان نامه ابتدا خطایابی بر مبنای تحلیل مولفه های اصلی خطی توسعه یافته است. مهمترین محدودیت کنترل آماری بر مبنای pca، خطی بودن آن است. این در حالی است که بسیاری از فرایندهای صنعتی عملکردی غیر خطی دارند. با بکارگیری شبکه عصبی خود انجمنی و توسعه تحلیل مولفه های اصلی خطی به حالت غیر خطی، محدودیت ذکر شده در سیستم های غیر خطی تا حدود زیادی مرتفع شده است.

در حالیکه احداث کارخانجات و مجتمع های صنعتی در کشور رو به افزایش است و تولید محصولات در صنایع سنگین بسیار انرژی بر می باشد. بررسی روشهای بازیافت انرژی حرارتی از جمله سیستم جریان - گردشی می تواند در بهینه سازی مصرف انرژی موثر واقع گردد. شبیه سازی عملکرد سیستم جریان - گردشی برای شناخت کارائی سیستم ضروری است و مرحله ای اساسی برای انجام مطالعات فنی و اقتصادی می باشد. تحلیلهای تئوریک متعددی بر روی سیستم بازیافت انرژی جریان - گردشی توسط محققین در سطح بین المللی انجام شده است اما نتایج بدست آمده از مدلسازی عددی با آزمونهای تجربی در مطابقت با یکدیگر نمی باشند. یکی از علل عدم تطابق، ساده سازی بیش از حد مدلهای شبیه سازی می باشد و یا اینکه پارامترهای عملکرد و طراحی در محدوده خاصی اعتبار دارند. همچنین افت حرارتی نیز در هیچ یک از مدلهای ارائه شده تاکنون بررسی نشده است هدف اصلی در این پایان نامه ارائه و استخراج یک مدل دقیق از سیستم مبتنی بر روابط ترمودینامیکی و هیدرولیکی می باشد که بتواند صحت نتایج تجربی بدست آمده از مطالعات دیگران را تأیید نماید نتایج شبیه سازی عددی با نتایج آزمونهای تجربی مقایسه گردیده و صحت مدل ارائه شده در بازه قابل قبولی به اثبات رسیده است بر اساس نتایج بدست آمده از شبیه سازی عددی، صحت روابط تحلیلی ارائه شده در ادبیات موضوع برای دبی جرمی بهینه در سیستمهای بازیافت انرژی جریان - گردشی مورد تأیید قرار نگرفته است همچنین کارائی سیستم شبیه سازی شده با حداکثر 4./. خطا نسبت به نتایج تجربی ارائه شده توسط دیگر محققین در ادبیات موضوع 52./. بدست آمد. در ادامه پیشنهاد می گردد بر اساس مدل بدست آمده در این پایان نامه، سیستم از دیدگاه فنی و اقتصادی بهینه گردد