توزیع بهینه دینامیکی توان به‎منظور تأمین تقاضای انرژی به کمک الگوریتم توسعه‌یافته کلونی زنبورعسل با در نظر گرفتن محدودیت‎های عملی

Abstract

چکیده: یکی از مهم‌ترین مسائل در سیستم‌های قدرت، تأمین تقاضای موردنیاز برای انرژی الکتریکی با حداقل هزینه‌های تولید است. این مسئله با در نظر گرفتن قیدهای غیرخطی و تابع هزینه ناصاف دارای پیچیدگی‌های زیادی بوده که باید توسط یک روش بهینه‌سازی با قابلیت پیاده‌سازی ساده و اطمینان بالا حل شود، چراکه به دلیل ماهیت غیرمحدب بودن این مسئله، حل آن با روش‌های ریاضی سخت و بار محاسباتی زیادی به همراه خواهد بود. در این مقاله، مسئله توزیع اقتصادی توان در طول 24 ساعت شبانه‌روز به‎صورت یک مسئله بهینه‌سازی توسط الگوریتم بهبودیافته پیشنهادی حل شده است. به‎منظور اعمال قیود واقعی، تابع ناصاف سینوسی با در نظر گرفتن دریچه شیر ورودی و قیدهایی همانند، نرخ افزایش/کاهش تولید، مناطق ممنوعه تولید نیروگاه‌ها، حداکثر و حداقل توان واحدهای تولیدی در مسئله بهینه‌سازی منظور شده است. همچنین وجود مولدهای بادی با در نظر گرفتن میزان سرعت باد در طول یک شبانه‌روز در مسئله توزیع دینامیکی بار در نظر گرفته شده است. در روش پیشنهادی بر اساس هدایت زنبورهای جستجوگر به کمک بهترین پاسخ به‌دست‌آمده در هر مرحله، جستجوی کلی[i] نیز بهبود پیدا نموده است. علاوه­براین، به کمک نظریه آشوب، جستجوی محلی این الگوریتم نیز تقویت شده است. به کمک تکنیک‌های معرفی‌شده، امکان قرار گرفتن در نقاط محلی کاهش و سرعت همگرایی به پاسخ نهایی افزایش می­یابد. کارایی روش پیشنهادی برای حل مسئله توزیع بهینه دینامیکی توان روی سیستم‎های نمونه 10، 30 و 54 و 5 نیروگاهی با حضور واحدهای بادی در طول شبانه‌روز بررسی و نتایج آن بر اساس معیارهای عملکرد مناسب، مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به‌دست‌آمده از الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم­های دیگر مقایسه شده که نشان‌دهنده کارایی، دقت و سرعت مناسب این الگوریتم در حل مسئله توزیع دینامیکی اقتصادی بار است.