پخش بار اقتصادي مبتني بر روش بهبود يافته ABC با اعمال محدوديت هاي غيرخطي

Economic load dispatch solution using improved ABC procedure considering nonlinear constraints

توليد انرژي الكتريكي براي سيستم هاي قدرت با هدف كمينه سازي كل هزينه توليدي براي واحدهاي فعال موجود در شبكه قدرت، از مهمترين مباحث براي سيستم‎هاي مدرن امروزي مي‌باشد. به بياني ديگر هدف از پخش بار اقتصادي برنامه‌ريزي بهينه و مناسب براي واحدهاي توليدي با در نظر گرفتن عوامل و محدوديت‌هاي غير خطي موجود در شبكه قدرت و واحدهاي توليدي مي‎باشد. در اين مقاله، مساله پخش بار اقتصادي با در نظر گرفتن محدوديت‌هاي غير خطي از جمله تلفات شبكه انتقال، تاثير شير ورودي بخار بر تابع هزينه توليدي، توازن توليد و مصرف در سيستم، زون‌هاي ممنوعه، حدود توليد و نرخ‌هاي افزايشي و كاهشي يه يك مساله بهينه سازي تبديل شده و در نهايت با روش بهبود يافته الگوريتم كلوني مصنوعي زنبور عسل (ABC) به حل آن پرداخته شده است. الگوريتم بهبود يافته كلوني مصنوعي زنبور عسل روشي حافظه دار، مبتي بر هوش جمعي و رفتار زنبورهاي يك كلوني در يافتن بهترين منبع تغذيه مي باشد. در روش بهبود يافته ABC با تبادل اطلاعات دريافتي بين زنبور ها بر اساس قوانين نيوتن و گرانشي سبب استفاده از كليه ظرفيت اين الگوريتم در يافتن جواب بهينه با در نظر گرفتن قيود اعمالي بر سيستم مي شود. به منظور نشان دادن كارايي اين روش، الگوريتم پيشنهادي برروي سيستم‌هاي نمونه 6 نيروگاهي با كل بار درخواستي 1263 مگاوات، سيستم قدرت 13 نيروگاهي با كل تقاضاي بار 1800 مگاوات و 40 نيروگاهي با بار درخواستي 10500 مگاوات اعمال شده و نتايج بدست آمده از الگوريتم پيشنهادي با الگوريتم‌هاي ديگر مقايسه شده كه نشان دهنده كارايي، دقت و سرعت مناسب اين الگوريتم در حل مساله توزيع اقتصادي بار مي‌باشد.

In this paper, an improved Artificial Bee Colony (ABC) while called Interactive Artificial Bee Colony (IABC) algorithm is proposed to find the feasible optimal solution of the Economic Load Dispatch (ELD) problem with considering operational constraints of the generators. The aim of ELD problem is to optimum schedule of the online generators generation in the power system for minimizing the total cost of supplying power and satisfying power balance equations subject to operational constraints of the generators such as prohibited operating zones, ramp rate limits, valve-point loading effects, unit generating output limits and multi-fuel options. A generating unit may have prohibited operating zones between the minimum and maximum power outputs due to physical limitations of the power generators. The IABC algorithm describes the food foraging behavior, memorizing and information sharing characteristics of honey bee swarm to find the best possible solution within a reasonable computation time. Effectiveness of the proposed method is demonstrated for three different systems, including 6, 13 and 40 unit generating in comparison with the performance of the other recently optimization algorithms reported in the literature in terms of the solution quality and computation efficiency. The results analysis confirms that the proposed approach has an excellent capability to determine optimal solution of the ELD problems over the other existing methods and enhances efficiently the solutions quality of the power systems.