پخش بار اقتصادي ديناميكي بهينه با استفاده از P-PSO پيشنهادي

A Novel P- PSO Algorithm Solution of Dynamic Economic Dispatch

هدف از حل مسيله پخش بار اقتصادي در سيستم قدرت، برنامه‌ريزي خروجي واحدهاي توليد به نحوي است كه تقاضاي بار مورد نياز را با كمترين هزينه ممكن تامين مي‌كند، ضمن اينكه قيود برابري يا نابرابري همه واحدها را ارضا مي‌نمايد. در اين مقاله، روش بهينه‌سازي جديدي تحت عنوان PSO-P براي افزايش قابليت اكتشاف و استخراج پيشنهاد شده كه داراي يك ماژول آشفتگي نيز براي جلوگيري از همگرايي محلي است. روش پيشنهادي براي پخش بار اقتصادي بهينه مورد استفاده قرار گرفته است. براي واحدهاي مختلف قيود موجود در سيستم شامل تلفات سيستم انتقال، تاثير شير ورودي بخار، محدوديت توان توليدي هر واحد و توازن توليد و مصرف و نيز آلودگي نيروگاه‌ها به‌عنوان جزيي از تابع هدف در نظر گرفته شده است. عملكرد روش بهينه‌سازي پيشنهادي بر روي چهار سيستم قدرت مختلف ارزيابي شده كه براي سيستم 15 واحدي پخش بار اقتصادي به‌صورت ديناميكي با توجه به تقاضاي بار 24 ساعت صورت گرفته است. براي نشان دادن كارايي روش در سيستم‌هاي بزرگ، نتايج سيستم 80 واحدي با روش‌هاي بهينه‌سازي كه در مقالات اخير پيشنهاد شده، مقايسه شده است. نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه روش بهينه‌سازي حاصل عملكرد بسيار خوبي داشته و براي حل مسيله پخش بار اقتصادي بسيار كارا مي‌باشد.

In solving the electrical power systems economic dispatch (ED) problems, the goal is to schedule the committed generating units outputs so as to meet the required load demand at the minimum operating cost while satisfying all units and system equality and inequality constraints. This paper presents a different approach to economic dispatch problems with particle swarm optimization (PSO) technique. In the proposed method, in order to achieve better control on the algorithm’s exploration and exploitation capabilities, particles velocity is dependent on both particle’s fitness and time. Perturbation module is adopted to perform perturbation on some particles and provide extra diversity for it to jump out from local optima and avoid premature convergence. The proposed P-PSO method solves both the ED problem with nonconvex/nonsmooth cost functions due to valve-point loading and the ED problem that takes into account nonlinear generator characteristics such as ramp-rate limits and prohibited operating zones in the power system operation. The performance of the P-PSO method is evaluated on four different power systems, and compared with that of other effective optimization methods in terms of the solution quality and convergence characteristics. The outcome is very encouraging and suggests that the P- PSO algorithm is very efficient to solve power system economic dispatch problem.