Αναπτυξη Αλγοριθμου Για Βελτιστη Φορτιστη Ηλεκτρικων Οχηματων Με Χρηση Γενετικων Αλγοριθμων

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία Γενετικού Αλγορίθμου για την φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων. Πιο αναλυτικά, περιγράφεται αρχικά η έννοια του ηλεκτρικού οχήματος καθώς και οι τρόποι και οι διαδικασίες φόρτισής του. Στην συνέχεια παρουσιάζεται ο γενετικός αλγόριθμός και τα είδη του καθώς και τα στάδια από τα οποία απαρτίζεται. Γίνεται αναλυτική παρουσίαση ενός απλού παραδείγματος για την εύρεση ελαχίστου σε μία συνάρτηση η οποία αποτελείται από δύο μεταβλητές αυτό γίνεται με την χρήση του δυαδικού γενετικού αλγορίθμου δηλαδή μετατρέπουμε τις τιμές των μεταβλητών σε δυαδικό σύστημα προκειμένου να εφαρμόσουμε τον δυαδικό γενετικό αλγόριθμο. Στο τέλος του παραδείγματος αυτού παρουσιάζονται αποτελέσματα όσον αφορούν την ακρίβεια και το ποσοστό επιτυχίας του αλγορίθμου αυτού. Στην συνέχεια παρουσιάζεται ο δυαδικός γενετικός αλγόριθμος για την φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων. Τα οχήματα θα πρέπει να φορτίσουν ακολουθώντας μία καμπύλη ισχύος του δικτύου για συγκεκριμένες ώρες με όσο το δυνατόν μικρότερο σφάλμα. Σε αυτόν τον δυαδικό γενετικό αλγόριθμο αρχικά παρουσιάζεται αναλυτικά ένα παράδειγμα προκειμένου να γίνει κατανοητή η λειτουργία του αλγορίθμου αυτού στην φόρτιση οχημάτων καθώς και η διαφοροποίηση του από τον συνηθισμένο δυαδικό γενετικό αλγόριθμο. Εν συνεχεία, ακολουθούν πέντε σενάρια προκειμένου να ελέγξουμε τον αλγόριθμό μας καθώς και να δούμε κάποιες παραλλαγές του. Στο πρώτο σενάριο θα δούμε πως ανταποκρίνεται ο αλγόριθμός μας όταν έχει να ακολουθήσει δύο καμπύλες του δικτύου μία στην οποία η παρεχόμενη από το δίκτυο ισχύς επαρκεί για την φόρτιση των οχημάτων και μία στην οποία δεν επαρκεί. Στο δεύτερο σενάριο θα δούμε συγκριτικά αποτελέσματα του αλγορίθμου για την φόρτιση οχημάτων κατά την οποία απαγορεύεται η παράλληλη φόρτιση (δηλαδή σε κάθε χρονοθυρίδα (timeslot) φορτίζει μόνο ένα όχημα) και ένα που επιτρέπεται. Σε αυτά τα δύο σενάρια θεωρούμε δύο οχήματα ανά φορτιστή. Ακόμα θα δούμε πως ανταποκρίνεται ο αλγόριθμός μας για την φόρτιση τριών οχημάτων ανά φορτιστή καθώς και πως γενικεύεται για περισσότερα από τρία οχήματα ανά φορτιστή. Τέλος θα μελετήσουμε την φόρτιση οχημάτων από φωτοβολταϊκά. Δηλαδή δεδομένης μιας καμπύλης από φωτοβολταϊκά πως ανταποκρίνεται ο αλγόριθμος μας. Ο αλγόριθμός μας υλοποιήθηκε με την βοήθεια του προγράμματος MATLAB.