توزیع اقتصادی توان در نیروگاه‌ها با در نظر گرفتن آلاینده‌های زیست‌محیطی و شاخص‌های پایداری سیستم با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی چندهدفه
الموضوعات :حسین شریفی 1 , محمود اوکاتی صادق 2
1 - دانشگاه سیستان و بلوچستان
2 - دانشگاه سیستان و بلوچستان
الکلمات المفتاحية: توزیع بار اقتصادیالگوریتم جستجوی هارمونی چندهدفهمحدودیت‌های عملی نیروگاه‌هاآلاینده‌های زیست‌محیطیشاخص‌های امنیت شبکه قدرت,
ملخص المقالة :
حساسیت افکار عمومی نسبت به مسایل زیست‌محیطی در مسئله پخش بار اقتصادی نیز تأثیرگذار می‌باشد و در این صورت لازم است تابع هزینه مربوط به آلودگی نیز در مسئله پخش بار اقتصادی در نظر گرفته شود. قبل از معرفی مفهوم امنیت سیستم قدرت، مسئله پخش بار اقتصادی به‌طور معمول بر جنبه‌های اقتصادی بهره‌برداری متمرکز بود تا بر جنبه‌های امنیتی سیستم. امروزه با گستردگی شبکه قدرت و افزایش بار، ترکیب شاخص‌های پایداری شبکه با مفهوم پخش بار اقتصادی به یک ضرورت مهم تبدیل شده است. این مقاله به حل مسئله پخش بار اقتصادی با در نظر گرفتن مسئله آلایندگی نیروگاه‌ها و شاخص‌های امنیتی شبکه می‌پردازد. شاخص‌های امنیتی سیستم توسط توابع پنالتی به تابع هدف مسئله پخش بار اقتصادی اضافه شده است. از آنجایی که کاهش هزینه‌های سوخت و آلایندگی دو هدف نسبتاً متضاد می‌باشند حل مسئله توزیع اقتصادی توان و کاهش آلایندگی به یک مسئله بهینه‌سازی چندهدفه منجر می‌شود. پیچیدگی توابع هدف و لزوم در نظر گرفتن قیود بهره‌برداری نیروگاه‌ها و شاخص‌های امنیتی نیاز به استفاده از روش‌های کارامد بهینه‌سازی را بیش از پیش آشکار می‌کند. در این مقاله الگوریتم جستجوی هارمونی چندهدفه (MOHS) برای حل مسئله به کار گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهد که MOHS از جهت همگرایی و دقت از قابلیت بسیار خوبی نسبت به سایر روش‌های به کار گرفته شده برخوردار است. سیستم تست به کار رفته برای حل مسئله پیشنهادی، سیستم تست IEEE با 10 واحد نیروگاهی، 39 باس و 46 خط انتقال می‌باشد.
[1] J. B. Park, Y. W. Jeong, W. N. Lee, and J. R. Shin, "An improved particle swarm optimization for economic dispatch problems with nonsmooth cost functions," in Proc. IEEE Conf. and Exposition on Transmission and Distribution. Power Delivery, vol. 3, pp. 1-7, Jun. 2006.
[2] D. Heur, P. Jung-Keun, B. H. Kim, and S. Kwang-Myoung, "Security constraint optimal power flow for the evaluation of transmission capability on Korea electric power system," in Proc. Power Engineering Society Summer Meeting, vol. 2, pp. 1133-1138, Vancouver, BC, Canada, 15-19 Jul. 2001.
[3] P. Somasundaram and K. Kuppusamy, "Application of evolutionary programming to security constrained economic dispatch," IEEE Trans. Power Delivery, vol. 27, no. 6, pp. 343-351, Jul. 2005.
[4] K. Kyoung-Shin, J. Leen-Hark, K. Y. Lee, and M. Un-Chul, "Security constrained economic dispatch using interior point," in Proc. Int. Conf. on Power System Technology, 6 pp., Chongqing, China, 22-26 Oct. 2006.
[5] A. K. Al-Othman and K. M. El-Naggar, "Application of pattern search method to power system security constrained economic dispatch with non-smooth cost function," Electric Power System Research, vol. 78, no. 4, pp. 667-675, Apr. 2008.
[6] H. K. Youssef and K. M. El-Naggar, "Genetic based algorithm for security constrained power system economic dispatch," Electric Power System Research, vol. 53, no. 1, pp. 47-51, Jan. 2000.
[7] G. Baskar and M. R. Mohan, "Security constrained economic load dispatch using improved particle swarm optimization suitable for utility system," International J. of Electric Power and Energy Systems, vol. 30, no. 10, pp. 609-618, Dec. 2008.
[8] A. M. Jubril, O. A. Olaniyan, O. A. Komolafe, and P. O. Ogunbona, "Economic emission dispatch problem: a semidefinite programming approach," J. of Applied Energy, vol. 134, pp. 446-455, 1 Dec. 2014.
[9] S. D. Chen and J. F. Chen, "A direct Newton_Raphson economic emission dispatch," International J. of Electric Power and Energy Systems, vol. 25, no. 5, pp. 411-417, Jun. 2003.
[10] A. S. Kumar, K. Dhanushkodi, J. J. Kumar, and C. K. C. Paul, "Particle swarm optimization solution to emission and economic dispatch problem," in Proc. IEEE Conf. on Convergent Technologies for the Asia Pacific Region, TENCON’03, vol. 1, pp. 435-439, Bangalore, India, 15-17 Oct. 2003.
[11] R. E. Perez-Guerrero and J. R. Cedeno-Maldonado, "Differential evolution based economic environmental power dispatch," in Proc. of the 37th Annual North American Power Symp., pp. 191-197, Ames, IA, USA, 23-25 Oct. 2005.
[12] U. Govenc, Y. Sonmez, S. Duman, and N. Yorukeren, "Combined economic emission dispatch solution using gravitional search algorithm," Scintia Iranica, vol. 19, no. 6, pp. 1754-1762, Dec. 2012.
[13] G. Chen, "Combined economic emission dispatch using SFLA," in Proc. IEEE Int Conf. on Information Engineering and Computer Science, 4 pp., Wuhan, China, 19-20 Dec. 2009.
[14] F. Mohammadi and H. Abdi, "A modified crow search algorithm (MCSA) for solving economic load dispatch problem," Applied Soft Computing, vol. 71, pp. 51-65, Oct. 2018.
[15] A. Y. Abdelaziz, E. S. Ali, and S. M. Abd Elazim, "Implementation of flower pollination algorithm for solving economic load dispatch and combined economic emission dispatch problems in power systems," Energy, vol. 101, pp. 506-518, 15 Apr. 2016.
[16] M. Pradhan, P. Kumar Roy, and T. Pal, "Grey wolf optimization applied to economic load dispatch problems," International J. of Electrical Power & Energy Systems, vol. 83, pp. 325-334, Dec. 2016.
[17] M. Kumar and J. S. Dhillon, "Hybrid artificial algae algorithm for economic load dispatch," Applied Soft Computing, vol. 71, pp. 89-109, Oct. 2018.
[18] R. M. Rizk-Allah, R. A. El-Sehiemy, and G. G. Wang, "A novel parallel hurricane optimization algorithm for secure emission/ economic load dispatch solution," Applied Soft Computing, vol. 63, pp. 206-222, Feb. 2018.
[19] N. Ghorbani and E. Babaei, "Exchange market algorithm for economic load dispatch," International J. of Electrical Power & Energy Systems, vol. 75, pp. 19-27, Feb. 2016.
[20] A. Safari and H. Shayeghi, "Iteration particle swarm optimization procedure for economic load dispatch with generator constraints," Expert Systems with Applications, vol. 38, no. 5, pp. 6043-6048, May 2011.
[21] B. Goswami and V. Agrawal, "Security constrained economic dispatch using a hybrid fuzzy genetic algorithm," in Proc. IEEE Int. Conf. on Computer Communication and Informatics, 6 pp., Coimbatore, Coimbatore, India, 4-6 Jan. 2013.
[22] S. Sivasubramani and S. Swarup, "Multiagent based particle swarm optimization approach to economic dispatch with security constraints," in Proc. IEEE Int. Conf. on Power Systems, 6 pp., Kharagpur, India, 27-29 Dec. 2009.
[23] S. Sivasubramani and K. S. Swarup, "Environmental economic dispatch using multi-objective harmony search algorithm," Electric Power System Research, vol. 81, no. 9, pp. 144-153, Sept. 2014.
[24] Z. W. Geem, J. H. Kim, G. V. Loganathan, "A new heuristic optimization algorithm: harmony search," Simulation, vol. 76, no. 2, pp. 60-68, 1 Feb. 2001.
[25] E. Zitler, M. Laumanns, and L. Thielle, SPEA-II: Improving the Strength Pareto Evolutionary Algorithm, Swiss Federal Institute of Technology (ETHZ), Zurich, Switzerland, 2001.
[26] K. Deb, A. Pratab, S. Agrawal, and T. Meyarivan, " A fast and elitist multiobjective genetic algorithm: NSGA-II," IEEE Trans. on Evolutionary Computation, vol. 6, no. 2, pp. 182-197, Apr. 2002.
[27] M. A. Abido, "Multi objective evolutionary algorithms for electric power dispatch problem," IEEE Trans. on Evolutionary Computation, vol. 10, no. 3, pp. 315-329, Jun. 2006.
