بهینه سازی چیدمان مزرعه بادی

توضیحات پروژه: این پروژه با هدف طراحی و بهینه‌سازی یک مزرعه بادی در زمینی به ابعاد 2 کیلومتر در 2 کیلومتر انجام خواهد شد. این زمین به 100 سلول 200 متر در 200 متر تقسیم کرده و در ادامه، بهینه‌سازی موقعیت توربین‌ها به‌منظور حداکثرسازی توان تولیدی و کاهش هزینه‌ها انجام خواهد شد. هر توربین به صورت گسسته در وسط این سلول ها جانمایی میشود در این پروژه، دو سناریوی اصلی برای تحلیل و بهینه‌سازی چیدمان توربین‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. سناریوهای اصلی پروژه: 1. بهینه‌سازی چیدمان توربین‌ها: در ابتدا با یک مقاله معتبر که بهینه سازی چیدمان توربین های بادی را در زمینی به همین ابعاد و با الگوریتم ژنتیک و مدل ویک جنسن انجام داده است کد های به دست آمده را ولید میکنیم. تابع هدف: در این پروژه، هدف اصلی بهینه‌سازی توان تولیدی و کاهش هزینه است: توان: تابع توان به طور مستقیم با توان سوم سرعت باد ارتباط دارد. هزینه: هزینه به تعداد توربین‌ها وابسته است. وتابع آن در رفرنس های ارسالی موجود است مدل‌های Wake : برای شبیه‌سازی اثرات ویک توربین‌ها بر یکدیگر، از چهار مدل Wake مختلف استفاده خواهد شد: 1.مدل ویک یک بعدی جنسن 2.مدل ویک دو بعدی Anislie 3.مدل ویک دو بعدی گاوسی 4.مدل ویک دو بعدی 2D Jenson-k توضیحات آن ها توسط بنده انجام شده است و داخل یک فایل خدمت شما ارسال میگردد سناریوهای مختلف باد: سه سناریو مختلف برای شرایط باد در نظر گرفته می‌شود: 1.سرعت ثابت و جهت ثابت 2.سرعت ثابت و باد از تمام جهات که احتمال آن ها یکسان است 3.سرعت متغیر (استفاده از سه میانگین سرعت مشابه مقالات )و جهت باد متغیر (از تمام جهات) که از یک تابع ویبول استفاده میشود و در رفرنس ها ذکر شده است که احتمال کدام جهات بیشتر است نکات مهم: علاوه بر بهینه‌سازی موقعیت‌های x و y توربین‌ها، در قدم بعدی ارتفاع بهینه (𝑧) توربین‌ها نیز باید به‌طور دقیق محاسبه شود. برای ولیدیشن این کد های اندازه گیری ارتفاع مقاله رفرنس که مربوط به مزرعه منجیل هست ارسال شده است الگوریتم‌های بهینه‌سازی: برای هر یک از مدل‌های Wake و سناریوهای باد، از الگوریتم‌های بهینه‌سازی مختلف استفاده خواهد شد که عبارتند از: الگوریتم ژنتیک (GA) الگوریتم‌های فرا ابتکاری پیشرفته (غیر از PSO) (لطفاً قبل از انجام با کارفرما هماهنگ شود.) نرم‌افزار مورد استفاده: تمامی محاسبات و پیاده‌سازی الگوریتم‌ها در نرم‌افزار MATLAB انجام خواهد شد. 2. محاسبه تعداد توربین‌ها: مشخصا ما میتوانیم تعداد 100 توربین در مزرعه جا نمایی کنیم و ب طبع بازدهی مزرعه پایین می‌آید و هزینه بالا میرود.در این مرحله، با توجه به توان تولیدی مورد نظر و استفاده از رفرنس‌های مختلف، تعداد توربین‌های مورد نیاز برای رسیدن به توان مطلوب محاسبه می‌شود. و نظر دادن میشود که تعداد توربین بهینه ماکسیمم چقدر است این محاسبات در دو حالت انجام خواهد شد: 1.1توربین‌ها با ارتفاع یکسان و مشابه 1.2توربین‌ها با ارتفاع‌های متفاوت در هر دو حالت، هیچ محدودیتی در انتخاب تعداد توربین‌ها وجود نخواهد داشت. خروجی‌های مورد انتظار: کدهای MATLAB مربوط به محاسبات و بهینه‌سازی‌های انجام شده. گزارش کامل شامل فرآیند انجام شده، نتایج بهینه‌سازی، و تحلیل‌های مربوطه. توان و راندمان و تمامی مقایسات و خروجی ها اعم از مقایسه مدل های مختلف ویک و چیدمان ها در گزارش باید ذکر گردد شرایط اعتبارسنجی پروژه: نتایج پروژه باید با توجه به پایان‌نامه‌ , مقالاتی که به پیوست ارسال خواهد شد، اعتبارسنجی گرد