Застосування генетичних алгоритмів для проєктування сонячних ферм

Abstract

Магістерська робота на тему: «Розроблення системи проєктування сонячної ферми із застосуванням генетичних алгоритмів » Обсяг роботи – 68 сторінок, містить 17 рисунків, 7 таблиць, додатки, список використаних джерел – 31 найменування. Об’єкт дослідження – процес проєктування сонячних ферм. Предмет дослідження – застосування генетичних алгоритмів для оптимізації параметрів і конфігурацій сонячних ферм. Мета роботи – розробка інтелектуальної системи оптимізації проєктування сонячних ферм із використанням генетичних алгоритмів, яка забезпечує підвищення ефективності використання природних і технічних ресурсів. У роботі виконано системний аналіз сучасного стану розвитку сонячної енергетики, розглянуто основні методи проєктування фотоелектричних систем, виявлено їхні обмеження та визначено переваги застосування еволюційних підходів. Проведено формалізацію задачі оптимізації з урахуванням технічних, економічних та природних факторів. Розроблено архітектуру системи, яка включає модулі введення даних, формалізації задачі, генетичного алгоритму, аналізу та візуалізації результатів. Програмну частину реалізовано на Python із використанням бібліотек Tkinter, NumPy, Matplotlib та стандартних модулів Python для обчислень і роботи з файлами. Проведено серію комп’ютерних симуляцій, що підтвердили ефективність розробленого підходу. Отримані результати показали, що використання генетичних алгоритмів дозволяє скоротити час пошуку оптимальної конфігурації сонячної ферми, підвищити коефіцієнт корисної дії фотоелектричних систем і знизити витрати на проєктування. Наукова новизна роботи полягає у створенні моделі оптимізації проєктування сонячних ферм із використанням генетичних алгоритмів та розробці комплексної архітектури системи підтримки прийняття рішень у сфері відновлюваної енергетики. Практичне значення результатів полягає у можливості застосування розробленої системи для оптимізації розміщення панелей, вибору обладнання та розрахунку ефективності сонячних електростанцій на етапі проєктування.