برنامه ريزي و توزيع توان راكتيو با روش چند هدفه آشوبناك HBMO مبتني بر معيار پارتو و منطق فازي

Solving Reactive power dispatch and planning using fuzzy Multi Objective Chaotic Honey Bee Mating Optimization

چكيده: در دهه‎هاي اخير با سمتگيري شبكه قدرت به سمت تغيير و تجديد ساختار شدن در مكانيزم بازار و صنعت، خدمات توان راكتيو مستقل از ساير خدمات به عنوان يكي از مباحث سرمايه گزاري براي شركت‎هاي مختلف، مورد توجه قرار گرفته است. در نتيجه اين تغييرات، ايجاد مدلي كارآمد به گونه اي كه بخش‎هاي بيشتري از جنبه هاي مساله برنامه ريزي توان راكتيو را پوشش دهد، از مهمترين اصول برنامه ريزي توان راكتيو شده است. به همين دليل، در اين مقاله، مدلسازي برنامه ريزي توان راكتيو به منظور كاهش تلفات شبكه، افزايش پايداري ولتاژ، افزايش قابليت اطمينان شبكه و كاهش هزينه سرمايه‎گزاري به عنوان يك مساله چند هدفه متضاد از هم در نظر گرفته شده است. علت تضاد به خاطر ماهيت متفاوت بين تابع هزينه، تلفات و ولتاژ مي‎باشد كه نمي‎توان همه اين پارامترها را در يك تابع هدف خلاصه نمود. انگيزه اين مقاله پيدا كردن رويكرد بازار مناسب و رويكرد تنظيم براي مديريت توان راكتيو به عنوان يك مساله دراز مدت و غير خطي در سيستم مورد مطالعه مي باشد. طراحي بازار كه در آن تمام منابع موجود توان راكتيو براي مشاركت در نظر گرفته، پيشنهاد شده است. براي حل مساله پيشنهاد شده از روش بهبود يافته چند هدفه جفت گيري زنبور عسل (HBMO) مبتني بر نظريه آشوب استفاده شده است. همچنين از سيستم مرتب سازي غير خطي و مكانيزم فازي براي تعيين بهترين جواب با توجه به مجموعه جواب هاي ايجاد شده از فضاي پارتو استفاده شده است. روش پيشنهادي بر روي سيستم هاي مختلفي مورد بحث و بررسي قرار گرفته است و نتايج بدست آمده از آن با ساير روش ها مقايسه شده است. جستجوي مناسب، بهگزيني بهترين جوابو ارتقا و تقاطع نسل ها از ويژگي هاي بارز اين روش مي باشد.

ABSTRACT-The key of Reactive Power Planning (RPP), or Var planning and reactive power dispatch, are the optimal allocation of reactive power sources considering location and size. Traditionally, the locations for placing new Var sources were either simply estimated or directly assumed. Recent research works have presented some rigorous optimization based methods in RPP. The reactive power dispatch and planning is a large-scale non-convex, nonlinear programming (NLP) problem with real and discrete variables that presents a high degree of complexity for application in real electric power systems (EPS). This paper addresses an improved Honey Bee Mating Optimization (HBMO) with strength Pareto front to find the feasible optimal solution of the RPP problem with various generator constraints in power systems. For practical generator operation, many nonlinear constraints of the generator, such as ramp rate limits, generation limits, transmission line loss and non-smooth cost functions are all considered using the proposed method. Effectiveness of the proposed method is demonstrated for two different systems, including 6 and 54 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 RPP problems over the other existing methods and enhances efficiently the solutions quality of the power systems