برنامه ریزی بهینه زمان بندی پمپاژ به مخازن شبکه های توزیع آب با کنترل هزینه استهلاک پمپ ها

در شبکه های توزیع آب، مقدار قابل توجهی از انرژی الکتریسیته جهت پمپاژ و انتقال آب به مخازن استفاده می شود. برنامه ریزی و زمان بندی پمپاژ می تواند نقش مهمی در مدیریت مصرف انرژی الکتریکی و کاهش هزینه آن داشته باشد. هدف از این مطالعه، تعیین برنامه زمان بندی بهینه پمپاژ برای یک افق زمانی 24 ساعته است که در آن بتوان در عین تامین نیاز آبی مصرف کنندگان، هزینه انرژی الکتریکی مصرفی ناشی از پمپاژ را با در نظر گرفتن محدودیت مربوط به استهلاک پمپ ها به حداقل رساند. برای این منظور مسئله بهینه سازی زمان بندی پمپاژ آب از چاه ها به مخزن در قالب یک مدل برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح فرموله شده و برای حل آن از روش شاخه و حد استفاده می شود. در این تحقیق علاوه بر هدف کمینه کردن هزینه پمپاژ، کاهش استهلاک پمپ ها در اثر خاموش و روشن شدن های مکرر نیز مدنظر است که جهت کنترل و کاهش استهلاک پمپ ها از یک قید در برنامه ریزی زمانی پمپاژ استفاده می شود. جهت نشان دادن کارآیی مدل مذکور، شبکه آب شهر نوش آباد از توابع شهرستان کاشان، به عنوان مطالعه موردی استفاده می شود. نتایج نشان می دهد مدل فرموله شده در این مطالعه بخوبی می تواند دو هدف مذکور را تامین کند به نحوی که خروجی های مدل در مقایسه با بهره برداری موجود، هم از نقطه نظر هزینه انرژی و هم استهلاک پمپ ها وضعیت به مراتب بهتری دارد. بطور مشخص، هزینه انرژی حتی در حالتی که قید استهلاک پمپ‏ها در اکیدترین حالت خود منظور شده بود نیز، در مقایسه با بهره برداری تاریخی حدود 15 درصد کمتر بود.