به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

حمیدرضا صفا

  • حمیدرضا صفا، علی اصغر قدیمی *

    تقاضای انرژی الکتریکی با توسعه صنعت به شدت افزایش یافته است، اما تامین آن از سوخت های فسیلی مشکلاتی مانند گرمایش زمین و آلودگی محیط زیست را به دنبال دارد. با توجه به محدودیت و کاهش منابع فسیلی، یافتن جایگزین های پایدار ضروری است. در این میان، انرژی باد به دلیل هزینه کم و عدم تولید آلودگی، به عنوان یک منبع تجدیدپذیر مناسب برای تامین انرژی الکتریکی مطرح می شود. با این حال، برای دستیابی به توان پایدار از نیروگاه های بادی، لازم است اطلاعات دقیقی از سرعت باد در آینده در دسترس باشد. پیش بینی سرعت باد به دلیل ماهیت تصادفی و متناوب آن بسیار دشوار است، در این مقاله، برای مقابله با این چالش و دستیابی به پیش بینی دقیق، از مدل ترکیبی شامل شبکه عصبی کانولوشنال موقتی و بازگشتی دوطرفه (TCN-BiLSTM) استفاده شده است. ابتدا، هایپرپارامترهای الگوریتم تجزیه حالت متغیر ، با استفاده از روش قدرتمند Optuna بهینه سازی شده اند. در مرحله بعد، داده های اصلی سرعت باد برای بهبود عملکرد مدل ترکیبی (TCN_BiLSTM) نرمالیزه شده و به الگوریتم تجزیه حالت متغیر داده شده اند تا به توابع مد ذاتی(IMF)  تجزیه شوند. سپس هر IMFبه صورت جداگانه به مدل ترکیبی برای پیش بینی داده می شود. درآخر در نهایت، خروجی ها از حالت نرمال سازی خارج و ترکیب شده اند تا نتیجه نهایی به دست آید. با توجه به ارزیابی مدل ترکیبی با معیارهای آماری، نتایج نشان می دهد که مدل پیشنهادی دقت بالایی دارد. در این ارزیابی، ضریب تعیین برابر با 99.1٪، میانگین خطای مطلق برابر با 0.36 و ریشه میانگین مربعات خطا  برابر با 0.48 به دست آمده است.

    کلید واژگان: پیش بینی سرعت باد، تجزیه حالت متغیر، شبکه های عصبی مصنوعی
    Hamid Reza Safa, Ali Asghar Ghadimi *

    The demand for electrical energy has sharply increased with the development of industry. However, supplying this demand through fossil fuels leads to problems such as global warming and environmental pollution. Considering the limitations and depletion of fossil fuel resources, finding sustainable alternatives has become essential. Among these alternatives, wind energy stands out as a viable renewable source for electricity generation due to its low cost and lack of pollution. However, to achieve stable power generation from wind farms, accurate information about future wind speed is essential. Predicting wind speed is highly challenging due to its random and intermittent nature. In this paper, a hybrid model combining a Temporal Convolutional Network and Bidirectional Long Short-Term Memory (TCN-BiLSTM) is employed to address this challenge and achieve accurate predictions. First, the hyperparameters of the Variational Mode Decomposition (VMD) algorithm were optimized using the powerful Optuna method. Next, the original wind speed data were normalized to enhance the performance of the hybrid model (TCN-BiLSTM) and then fed into the VMD algorithm to be decomposed into Intrinsic Mode Functions (IMFs). Each IMF is then individually fed into the hybrid model for prediction. Finally, the outputs are denormalized and combined to obtain the final result. Based on the evaluation of the hybrid model using statistical metrics, the results indicate that the proposed model achieves high accuracy. In this evaluation, the coefficient of determination (R²), mean absolute error (MAE), and root mean square error (RMSE) were found to be 99.1%, 0.36, and 0.48, respectively.

    Keywords: Wind Speed Prediction, Variational Mode Decomposition, Artificial Neural Networks
  • حمیدرضا صفا، علی اصغر قدیمی *

    اتصال ریزشبکه های مبتنی بر انرژی های تجدید در خطوط انتقال بیش از پیش افزایش یافته است. حضور این ریزشبکه ها در کنار مزایای که دارند اما معضلاتی را از مناظر مختلف بهره برداری، کنترل و حفاظت پیش می آورند. اتصال مستقیم این ریزشبکه ها به صورت T-off در خطوط انتقال و بدون احداث پست، باعث اختلال شدید در عملکرد الگوریتم های حفاظتی خط می شود. در این مقاله یک روش تشخیص خطا در خطوط انتقال متصل به ریزشبکه های مبتنی بر انرژی های تجدید پذیر جهت تشخیص زود هنگام خطای قطع فاز مبتنی بر اطلاعات یک سمت خط (ترمینال ابتدای خط) و با استفاده از روش آموزش یادگیری شبکه های عصبی مصنوعی ارائه شده است. شبکه عصبی در نظر گرفته شده در این مقاله ترکیبی از نوع کانولوشنی و بازگشتی با دروازه های فراموشی (CNN_LSTM) می باشد. مدل ترکیبی شامل یک لایه Conv1D با 64 فیلتر و سایز کرنل 3، یک لایه MaxPooling1D، دو لایه LSTM با 32 واحد، یک لایه Dropout و یک لایه Dense با یک واحد و فعال سازی سیگموئید است. دیتاهای لازم جهت آموزش شبکه عصبی مورد نظر از شبیه سازی شبکه اصلی و پیاده سازی سناریوهای مختلف خطا در سیمولینک نرم افزار متلب استخراج شده اند و در نهایت مدل شبکه عصبی مورد نظر در محیط نرم افزار پایتون برنامه نویسی و مدلسازی شده است. طبق نتایج شبیه سازی، دقت نهایی مدل استخراج شده در تشخیص خطای قطع فاز در این توپولوژی پیشنهادی حدود 73/99٪ ارزیابی شده است. نتایج موفقیت آمیز ارائه شده در قسمت نتایج تست و ارزیابی، موید عملکرد مطلوب الگوریتم پیشنهادی در این مقاله می باشد.

    کلید واژگان: خطای قطع فاز، ریزشبکه، انرژی های تجدید پذیر، شبکه های عصبی مصنوعی
    Hamid Reza Safa, Ali Asghar Ghadimi *

    The connection of renewable energy-based microgrids in transmission lines has significantly increased recently. The presence of REMs, along with the advantages they provide, also leads to problems from different aspects of operation, control, and protection in transmission lines. The direct connection of REMs in the form of T-off in the transmission lines and without the construction of a substation, causes a severe disturbance in the performance of the protection algorithms of the line protection relays. This paper presents a fault detection method in transmission lines connected to REMs for early detection of Broken Conductor Fault (BCF) based on the information of one side of the line (the sending terminal) and using the teaching-learning artificial neural networks (ANNs). The neural network considered in this study is a combination of convolutional neural network and long short-term memory (CNN-LSTM). The hybrid model includes a Conv1D layer with 64 filters and a kernel size of 3, a MaxPooling1D layer, two LSTM layers with 32 units, a Dropout layer and a Dense layer with one unit and sigmoid activation. The necessary data for training the desired ANN have been extracted from the simulation of the main network and the implementation of various fault scenarios in MATLAB/Simulink software, and finally the considered ANN model has been programmed and modeled in the Python software environment. According to the simulation results, the accuracy of the extracted model in detecting the BCF in this proposed topology is estimated to be about 99.73%. The successful results presented in the test and evaluation results section confirm the optimal performance of the proposed algorithm.

    Keywords: Broken Conductor Fault, Microgrid, Renewable Energies, Artificial Neural Networks
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال