توزيع بهينه ديناميكي توان به منظور تامين تقاضاي انرژي به كمك الگوريتم توسعه‌يافته كلوني زنبور عسل با در نظر گرفتن محدوديتهاي عملي

Dynamic economic dispatch to meet the energy demand using improved artificial bee colony considering practical constrains

يكي از مهم‌ترين مسائل در سيستم‌هاي قدرت، تأمين تقاضاي موردنياز براي انرژي الكتريكي با حداقل هزينه‌هاي توليد است. اين مسئله با در نظر گرفتن قيدهاي غيرخطي و تابع هزينه ناصاف داراي پيچيدگي‌هاي زيادي بوده كه بايد توسط يك روش بهينه‌سازي با قابليت پياده‌سازي ساده و اطمينان بالا حل شود، چراكه به دليل ماهيت غيرمحدب بودن اين مسئله، حل آن با روش‌هاي رياضي سخت و بار محاسباتي زيادي به همراه خواهد بود. در اين مقاله، مسئله توزيع اقتصادي توان در طول 24 ساعت شبانه‌روز بهصورت يك مسئله بهينه‌سازي توسط الگوريتم بهبوديافته پيشنهادي حل شده است. بهمنظور اعمال قيود واقعي، تابع ناصاف سينوسي با در نظر گرفتن دريچه شير ورودي و قيدهايي همانند، نرخ افزايش/كاهش توليد، مناطق ممنوعه توليد نيروگاه‌ها، حداكثر و حداقل توان واحدهاي توليدي در مسئله بهينه‌سازي منظور شده است. همچنين وجود مولدهاي بادي با در نظر گرفتن ميزان سرعت باد در طول يك شبانه‌روز در مسئله توزيع ديناميكي بار در نظر گرفته شده است. در روش پيشنهادي بر اساس هدايت زنبورهاي جستجوگر به كمك بهترين پاسخ به‌دست‌آمده در هر مرحله، جستجوي كلي نيز بهبود پيدا نموده است. علاوه ­براين، به كمك نظريه آشوب، جستجوي محلي اين الگوريتم نيز تقويت شده است. به كمك تكنيك‌هاي معرفي‌شده، امكان قرار گرفتن در نقاط محلي كاهش و سرعت همگرايي به پاسخ نهايي افزايش مي­يابد. كارايي روش پيشنهادي براي حل مسئله توزيع بهينه ديناميكي توان روي سيستمهاي نمونه 10، 30 و 54 و 5 نيروگاهي با حضور واحدهاي بادي در طول شبانه‌روز بررسي و نتايج آن بر اساس معيارهاي عملكرد مناسب، مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج به‌دست‌آمده از الگوريتم پيشنهادي با الگوريتم ­هاي ديگر مقايسه شده كه نشان‌دهنده كارايي، دقت و سرعت مناسب اين الگوريتم در حل مسئله توزيع ديناميكي اقتصادي بار است.

One of the most important issues in power systems is providing the optimal demand for electrical energy’s customers with minimal costs. This goal with non-convex formulation in real-time will be difficult to solve. In this paper, the optimal appropriation of power plants during 24 hours of a day is formulated as an optimization problem which solved by a new modified optimization algorithm. The objective is finding the optimal schedule of the online power plants over a especial time horizon while satisfy the generation unit and ramp-rate constraints. The proposed optimization algorithm work based on the guidance of best solution in the each iteration to enhance searching progress in local and global domains. In addition, by using the chaos theory the local search is enhanced. Also, effect of wind turbine with considering wind speed is investigated in the DED problem solution. The effectiveness of the proposed algorithm is demonstrated on 10-unit, 30-unit, 54-unit and 5-unit with wind power system for a period of 24 hours. The simulation results obtained by the proposed MABC algorithm are compared with the available results for other methods in the literature. In terms of solution quality, the proposed algorithm is found to be better compared to other algorithms.