Ứng dụng thuật toán tìm kiếm nhóm tính toán phân bố công suất tối ưu trong hệ thống điện

pdf
Số trang Ứng dụng thuật toán tìm kiếm nhóm tính toán phân bố công suất tối ưu trong hệ thống điện 8 Cỡ tệp Ứng dụng thuật toán tìm kiếm nhóm tính toán phân bố công suất tối ưu trong hệ thống điện 1 MB Lượt tải Ứng dụng thuật toán tìm kiếm nhóm tính toán phân bố công suất tối ưu trong hệ thống điện 0 Lượt đọc Ứng dụng thuật toán tìm kiếm nhóm tính toán phân bố công suất tối ưu trong hệ thống điện 6
Đánh giá Ứng dụng thuật toán tìm kiếm nhóm tính toán phân bố công suất tối ưu trong hệ thống điện
4.7 ( 19 lượt)
Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu
Để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên
Chủ đề liên quan
Science and technology development journal Phân bố công suất tối ưu Phương pháp tìm kiếm nhóm Hiệu ứng điệm van Đa nhiên liệu Technology development

Tài liệu tương tự

Nội dung

TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, TẬP 20, SỐ K 9-2017 15 Ứng dụng thuật toán tìm kiếm nhóm tính toán phân bố công suất tối ưu trong hệ thống điện Trương Hoàng Bảo Huy, Võ Ngọc Điều *  Tóm tắt—Vận hành kinh tế của hệ thống máy phát điện là một trong những vấn đề phổ biến trong hệ thống năng lượng. Trong bài báo này, một thuật toán mới được đề xuất đó là thuật toán tìm kiếm nhóm (Search group algorithm - SGA) để giải quyết các bài toán phân bố công suất tối ư u (Optimal power flow OPF). Thuật toán này được thử nghiệm trên hệ thống IEEE 30 nút và IEEE 118 nút. Các trường hợp đó bao gồm hàm chi phí nhiên liệu máy phát cơ bản, hàm chi phí đa nhiên liệu, hàm chi phí có xét điểm van công suất. Kết quả mô phỏng được so sánh với một số thuật toán tối ưu nổi tiếng để nhấn mạnh sự hiệu quả của thuật toán SGA trong việc giải quyết các bài toán OPF khác nhau với các hàm mục tiêu phức tạp. năm 1962 [1]. Kể từ đó, OPF trở thành một trong những hàm mục tiêu quan trọng trong hoạt động, sản xuất, kiểm soát và giám sát năng lượng trong hệ thống năng lượng điện hiện đại [1,2]. C Mục đích của bài toán OPF nhằm tìm một điểm vận hành ở trạng thái xác lập của các máy phát điện trong hệ thống sao cho cực tiểu tổng chi phí vận hành đồng thời thỏa mãn các cân bằng công suất và các ràng buộc hệ thống như công suất thực và công suất phản kháng của máy phát, điện áp nút, máy biến áp, hệ thống tụ bù và giới hạn đường dây truyền tải. Thông thường, các kỹ thuật lập trình toán học có thể giải quyết bài toán này. Tuy nhiên, ngày nay do có sự kết hợp các thiết bị FACTS trong hệ thống, điểm van công suất hay máy phát sử dụng đa nhiên liệu đã làm cho bài toán OPF trở nên phức tạp hơn và các kỹ thuật lập trình toán học không phải là giải pháp tốt nhất [3]. Vì vậy mà bài toán OPF đã được nghiên cứu rộng rãi trên thế giới và luôn cần có một thuật toán mạnh mẽ và hiệu quả hơn để giải quyết các vấn đề phức tạp đó. Ngày nhận bản thảo: 31-5 -2017, ngày chấp nhận đăng: 28 -10-2017 Trương Hoàng Bảo Huy, Võ Ngọc Điều - Khoa Điện-Điện tử, Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG -HCM. E-mail: vndieu@hcmut.edu.vn Bài toán OPF đã được giải quyết bởi rất nhiều phương pháp truyền thống trước đây. Chẳng hạn như phương pháp lập trình tuyến tính (1979), phương pháp Newton (1992), phương pháp điểm nội (1998) và lập trình động (2001). Frank và cộng sự [4] đã trình bày một khảo sát toàn diện về ứng dụng của các phương pháp truyền thống để giải quyết bài toán OPF. Nhìn chung, các phương pháp cổ điển các thể tìm được lời giải tối ưu nhưng vẫn còn nhiều hạn chế đối với các bài toán có không gian tìm kiếm lớn. Một số hạn chế như không đảm bảo việc tìm kiếm tối ưu toàn cục, tính toán các bài toán phức tạp với thời gian dài và không phù hợp khi có các biến rời rạc [4]. Từ khóa—Phân bố công suất tối ưu, phương pháp tìm kiếm nhóm, hiệu ứng điệm van, đa nhiên liệu. 1 GIỚI THIỆU ó ba vấn đề thường được đề cập trong tài liệu hệ thống điện: dòng chảy công suất, điều độ kinh tế, và phân bố công suất tối ưu. Điều độ kinh tế (Economic dispatch - ED), áp dụng một số công thức để xác định chi phí điều độ máy phát thấp nhất để thỏa mãn các yêu cầu tổng phụ tải, tuy nhiên các công thức được đơn giản hóa hoặc thậm chí bỏ qua các ràng buộc dòng điện. Phân bố công suất tối ưu (Optimal power flow - OPF) ban đầu đã được đề xuất của học giả người Pháp Carpentier 16 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL, VOL 20, NO.K9-2017 Trong vài thập kỷ qua, nhiều phương pháp tìm kiếm Metaheuristic đã được phát triển mạnh mẽ và đã cho thấy khả năng giải quyết được các bài toán phức tạp. Một số thuật toán Meta -heuristics gần đây cho bài toán OPF như: Particle Swarm Optimization (PSO) [3], Backtracking Search Algorithm (BSA) [5], Differential Evolution (DE) [6], Genetic Algorithm (GA) [7], Artificial Bee Colony (ABC) [8] và Biogeographic Based Optimization (BBO) [9]. Tuy nhiên do sự biến thiên của các hàm mục tiêu khi giải quyết các bài toán OPF, không có thuật toán nào là tốt nhất trong việc giải quyết tất cả các vấn đề của bài toán OPF. Vì vậy, luôn luôn có nhu cầu cho một thuật toán mới mà hiệu quả có thể giải quyết được phần lớn các vấn đề mà bài toán OPF đặt ra. Trong bài báo này sẽ giới thiệu một thuật toán Metaheuristic mới, đó là thuật toán Search Group Algorithm được đề xuất ứng dụng vào bài toán phân bố công suất tối ưu. Mục tiêu chính của thuật toán này là cân bằng giữa quá trình tìm kiếm và khai thác miền tìm kiếm. Hiệu quả của SGA được chứng minh thông qua các thử nghiệm trên hệ thống IEEE 30 nút và IEEE 118 nút. Trong đó hệ thống IEEE 30 nút được thử nghiệ m trên các hàm mục tiêu khác nhau bao gồm hàm bậc hai, hiệu ứng điểm van công suất và đa nhiên liệu. (3) Trong đó, u là tập hợp các biến điều khiển (biến độc lập), x là tập hợp các biến trạng thái (biến phụ thuộc), là hàm mục tiêu cần tối ưu hóa, là thiết lập các giới hạn đẳng thức, là thiết lập các giới hạn bất đẳng thức. Bài toán OPF được mô tả chi tiết như sau: (4) Trong đó hàm chi phí nhiên liệu máy phát i có thể là một trong các dạng sau đây: - Hàm chi phí bậc hai: Chi phí nhiên liệu của mỗi nhà máy nhiệt điện được biểu diễn bằng một hàm bậc hai theo công suất thực phát ra: (5) trong đó là các hệ số chi phí nhiên liệu máy phát thứ i. - Hiệu ứng điểm van: Hiệu ứng điểm van trong nồi hơi nhà máy nhiệt điện được mô tả bằng một biểu thức hàm sin cộng thêm vào hàm bậc hai: (6) 2 BÀI TOÁN OPF Trong bài toán OPF, các biến được xác định bao gồm các biến điều khiển và biến trạng thái. Các biến điều khiển bao gồm công suất thực tại các nút máy phát trừ máy phát nút chuẩn, điện áp tại các nút máy phát, tỷ số máy biến áp, và công suất phản kháng tại các bộ tụ bù. Các biến trạng thái bao gồm công suất thực tại máy phát nút chuẩn, điện áp tại các nút tải, công suất phản kháng của các máy phát, và dòng công suất trên các đường dây truyền tải. Ngoài ra, bài toán OPF còn bao gồm các ràng buộc đẳng thức là các phương trình dòng công suất và các ràng buộc bất đẳng thức là giới hạn của các biến điều khiển và biến trạng thái [3]. Bài toán OPF tổng quát được hình thành như một phương trình tối ưu như sau: Min của (1) Phụ thuộc các giới hạn: (2) trong đó ei, fi là các hệ số đặc trưng cho điểm van công suất. - Đa nhiên liệu: Một máy phát có thể sử dụng nhiều loại nhiên liệu khác nhau như than đá, khí gas hoặc dầu hỏa và được mô tả bằng một hệ gồm nhiều hàm chi phí bậc hai tương ứng các trường hợp là giới hạn hiện thời của công suất thực: (7) min max với Pgik  Pgi  Pgik trong đó aik, bik, cik là hệ số chi phí nhiên liệu của máy phát thứ i với nhiên liệu k. Biến điều khiển u và biến trạng thái x của bài toán OPF được xác định như sau. 17 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, TẬP 20, SỐ K 9-2017 Biến điều khiển trong đó Nb là số nút, Tập hợp các biến có thể điều chỉnh để đáp ứng phương trình dòng công suất tải. Tập hợp các biến điều khiển trong bài toán OPF: - Công suất thực của máy phát ngoại trừ n út chuẩn - Điện áp tại máy phát , Gij và Bij là phần tử ma trận tổng dẫn tương ứng là điện dẫn và dung dẫn tại nút i và j. - Giới hạn bất đẳng thức: Giới hạn nút máy phát: Công suất thực và công suất phản kháng và điện áp tại nút máy phát phải nằm trong giới hạn: - Nấc phân áp của máy biến áp (12) - Công suất phản kháng tại các tụ bù (13) Vector của các biến điều khiển là: (14) trong đó Ng là số nút máy phát. (8) Giới hạn hệ thống tụ bù: Công suất phản kháng phát ra của các tụ bù phải nằm trong giới hạn: (15) Biến trạng thái Tập hợp các biến mô tả trạng thái đặc trưng của hệ thống. Tập hợp các biến trạng thái trong bài toán OPF: - Công suất thực phát ra của máy phát tại nút chuẩn - Điện áp tại nút tải - Dòng công suất biểu kiến qua đường dây truyền tải Vector của các biến trạng thái là: Sl1 ,, SlNt  Giới hạn máy biến áp: Bộ điều áp tại mỗi máy biến áp cũng phải nằm trong giới hạn: (16) trong đó Nt là số máy biến áp. Giới hạn an ninh: Điện áp tại mỗi nút phụ tải và dòng công suất qua đường dây truyền tải không được vượt quá giới hạn: - Công suất phản kháng của máy phát Vl1 ,, VlNd , trong đó Nc là số tụ bù. (17) (18) trong đó, Nd là số nút phụ tải, Sl là trào lưu công suất cực đại giữa nút i và nút j được xác định theo công thức: T (9) (19) Các giới hạn của bài toán OPF có thể được phân loại thành giới hạn đẳng thức và giới hạn bất đẳng thức. Các ràng buộc bất cân bằng của các biến phụ thuộc như độ lớn điện áp nút phụ tải, công suất thực và công suất phản kháng của nút máy phát, dòng công suất biểu kiến qua đường dây có thể đưa vào hàm mục tiêu như một hàm phạt bậc hai. Biểu thức toán học của hàm phạt được thể hiện như sau: - Giới hạn đẳng thức: Giới hạn công suất thực và kháng: Nb Pgi  Pdi  Vi Vj  Gij cos ij  Bij sin ij  (10)   j 1 Nb Qgi  Qdi  Vi Vj  Gij sin ij  Bij cos ij  (11)   j 1 18 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL, VOL 20, NO.K9-2017 đường dây tải điện. Hàm mục tiêu được xác định như sau: (20) (23) Tổng quát các bước của thuật toán SGA để giải quyết bài toán OPF: trong đó là các hệ số phạt ràng buộc tương ứng cho công suất thực và công suất kháng máy phát, điện áp tại các nút tải, và giới hạn truyền tải đường dây. là giới hạn của các biến trạng thái xác định như sau: được (21) 3 ÁP DỤNG THUẬT TOÁN TÌM KIẾM NHÓM Thuật toán tìm kiếm nhóm ( SGA) là một thuật toán nhằm mục đích có một sự cân bằng tốt giữa việc tìm kiếm và khai thác miền thiết kế. Cả hai thành phần này rất quan trọng để có được một kết quả tối ưu toàn cục. Ý tưởng cơ bản là trong các lần lặp lại đầu tiên của quá trình tối ưu hóa các SGA cố gắng tìm kiếm các khu vực triển vọng trên các miền xác định (tìm kiếm), và qua các lần lặp, SGA tinh lọc các thiết kế tốt nhất trong mỗi khu vực có triển vọng (khai thác). Quá trình tối ưu gồm hai giai đoạn: toàn cục và cục bộ. Chi tiết của SGA có thể tìm trong Gonçalves et al [10]. Để giải quyết bài toán OPF, vị trí mỗi phần tử đại diện cho biến điều khiển được xác định như sau: Bước 1: Khởi tạo các tham số của thuật toán: . và các hệ số hàm phạt Bước 2: Khởi tạo các giới hạn trên và giới hạn dưới của các biến điều khiển bao gồm: công suất thực tại nút máy phát trừ nút chuẩn, điện áp nút máy phát, công suất phản kháng phát ra của tụ bù và nấc phân áp của máy biến áp. Bước 3: Tạo tập hợp ngẫu nhiên ban đầu P gồm cá thể bằng hàm rand. Bước 4: Áp dụng Newton-Raphson tính phân bố công suất cho cá thể. Tính giá trị hàm mục tiêu cho từng cá thể. Xếp hạng các cá thể theo giá trị hàm mục tiêu tính được. Bước 5: Tạo nhóm tìm kiếm ban đầu Rk chọn ng cá thể từ tập hợp ban đầu bằng cách sử dụng một lựa chọn “giải đấu”. Bước 6: Thay thế nmut cá thể bởi các phần tử mới được tạo ra. Bước 7: Tạo các “gia đình” Fi. Bước 8: Chọn nhóm tìm kiếm mới theo nguyên tắc: - Nếu : giai đoạn toàn cục, nhóm tìm k+1 (22) Với Trong đó xd là vị trí của phần tử d và là số phần tử của tập hợp. Hàm mục tiêu cần tối ưu trong được xây dựng dựa trên cở sở hàm chi phí nhiên liệu máy phát và hàm phạt của các biến phụ thuộc, bao gồm công suất thực phát ra tại máy phát nút chuẩn, công suất phản kháng phát ra tại các nút máy phát, điện áp tại các nút tải, và dòng công suất biểu kiến trên các kiếm R được hình thành bởi các phần tử tốt nhất của mỗi gia đình; - Nếu không: giai đoạn cục bộ, nhóm tìm kiếm Rk+1 được hình thành bởi ng cá thể tốt nhất của tập hợp. Bước 9: Cập nhật (3.4); theo Phương trình Bước 10: Cập nhật k=k+1, nếu đến bước 9, nếu không quay lại Bước 6; Bước 11: Kết quả: nhóm tìm kiếm). , đi (hàng đầu tiên của 19 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, TẬP 20, SỐ K 9-2017 4 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG. Trong nghiên cứu này, thuật toán SGA được áp dụng trên 2 hệ thống kiểm tra đó là hệ thống IEEE 30 nút và hệ thống IEEE 118 nút. 4.1 Hệ thống IEEE 30 nút Hệ thống IEEE 30 nút với 6 máy phát, 24 nút phụ tải, và 41 đường dây. Các máy phát được đặt ở các nút 1, 2, 5, 8, 11 và 13 và 4 máy biến áp được đặt ở nút 11, 12, 15 và 36. Hệ thống có 9 tụ bù đặt ở nút 10, 12, 15, 17, 20, 21, 23, 24 và 29. Dự liệu chi tiết được lấy từ Matpower 5.1 [11]. Hệ thố ng tổng công suất phát là 435.0 MW và có 24 biến điều khiển. Các hệ số chi phí nhiên liệu được sử dụng trong nghiên cứu được lấy từ [3]. Để đánh giá hiệu quả của thuật toán SGA, với mỗi trường hợp, 30 lần chạy độc lập được tiến hành, kết quả thu được bao gồm giá trị nhỏ nhất, giá trị trung bình, giá trị lớn nhất và độ lệch chuẩn được so sánh với các kết quả của các thuật toán khác bao gồm Backtracking Search Optimization (BSA), Particle Swarm Optimization (PSO), Differential Evolution (DE), Artificial Bee Colony (ABC). Kết quả chi tiết của từng thuật toán lấy từ [5]. Trường hợp 1: Hàm mục tiêu tối ưu chi phí nhiên liệu bậc 2 Bảng 1. So sánh kết quả tốt nhất của trường hợp 1 hệ thống 30 nút giữa các thuật toán. Giá trị Giá trị Thuật toán nhỏ nhất trung bình ($/h) ($/h) Giá trị lớn nhất ($/h) Độ lệch chuẩn ($/h) SGA [10] 798,9559 799,0202 799,1636 0,0385 BSA [5] 799,0760 799,2721 799,6240 0,1357 DE [6] 799,0376 799,3047 801,5552 0,6624 PSO [3] 800,9310 - - - GA [7] 800,1636 802,6876 806,2791 1,7071 ABC [8] 799,0541 799,6945 802,6327 0,8145 BBO [9] 799,1267 801,1927 803,1429 1,0251 Trường hợp đầu tiên nghiên cứu là trường hợp cơ bản, trong đó bao gồm việc tối ưu chi phí nhiên liệu máy phát được thể hiện bằng hàm bậc hai. Do đó, hàm mục tiêu của trường hợp này là : (24) Chi phí nhiên liệu máy phát tối ưu thu được là 798,9559 ($/h). Kết quả tốt nhất tìm được từ SGA được so sánh với các thuật toán khác được thể hiện Bảng 1. Trường hợp 2: Hàm mục tiêu tối ưu chi phí nhiên liệu có điểm van công suất Trường hợp này tương tự trường hợp 1, tuy nhiên thay vì hàm chi phí nhiên liệu bậc 2, trường hợp này có xét hiệu ứng điểm van công suất. Hàm mục tiêu được xác định như sau: (25) Bảng 2. So sánh kết quả tốt nhất trường hợp 2 hệ thống 30 nút giữa các thuật toán Giá trị lớn nhất ($/h) Độ lệch chuẩn ($/h) 830,5623 Giá trị trung bình ($/h) 830,7962 831,0475 0,1049 BSA [5] 830,7779 832,0811 834,3303 0,8474 DE [6] 830,4425 831,4997 842,7195 3,0912 PSO [3] 837,5082 - - - GA [7] 834,2424 840,9013 854,9337 4,5089 ABC [8] 831,5783 834,4691 839,0831 1,9432 BBO [9] 831,4581 835,8153 842,5715 2,6118 Thuật toán Giá trị nhỏ nhất ($/h) SGA [10] Chi phí nhiên liệu máy phát trong trường hợp này đã tăng lên từ 798,9559 ($/h) đến 830,5623 ($/h) so với trường hợp cơ bản. Kết quả tốt nhất tìm được từ SGA được so sánh với các thuật toán khác được thể hiện Bảng 2. Trường hợp 3: Hàm mục tiêu tối ưu chi phí đa nhiên liệu Trường hợp này tương tự trường hợp 1, tuy nhiên trường hợp này có chi phí đa nhiên liệu, hàm chi phí bậc hai trong trường hợp 1 được thay bằng hàm bậc hai từng phần do có xét lựa chọn đa nhiên liệu. Chi phí nhiên liệu máy phát tối ưu thu được là 647,7181 ($/h). Kết quả tốt nhất tìm được từ SGA được so sánh với các thuật toán khác được thể hiện Bảng 3. 20 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL, VOL 20, NO.K9-2017 Bảng 3. So sánh kết quả tốt nhất trường hợp 3 hệ thống 30 nút giữa các thuật toán Thuật toán Giá trị nhỏ nhất ($/h) Giá trị trung bình ($/h) Giá trị lớn nhất ($/h) Độ lệch chuẩn ($/h) SGA [10] 647,7181 648,3794 649,5226 0,3935 BSA [5] 646,1504 647,5781 649,0638 0,6668 DE [6] 645,3627 646,7220 650,7419 1,0607 PSO [3] 647,2879 681,7314 839,6854 62,5562 GA [7] 649,9246 658,2511 671,9717 5,9728 ABC [8] 648,5069 652,1451 657,9807 2,6969 BBO [9] 647,1179 651,0801 656,9323 2,5840 4.2 Hệ thống IEEE 118 nút Một hệ thống quy mô lớn được nghiên cứu trong luận văn đó là hệ thống IEEE 118 nút. Hệ thống IEEE 118 nút có tổng công suất phát là 9966,2 MW và dữ liệu chi tiết được lấy từ Matpower 5.1 [11]. 4.3 Đánh giá hiệu quả của SGA Trong các trường hợp của hệ thống IEEE 30 nút, SGA luôn cho kết quả nhỏ hơn các thuật toán khác với độ lệch chuẩn nhỏ, giá trị hàm phạt bằng 0 trong mọi trường hợp. Với hệ thống quy mô lớn IEEE 118 nút, SGA vẫn cho kết quả nhỏ hơn so với các thuật toán phổ biến khác, tuy nhiên giá trị độ lệch chuẩn còn cao. 5 KẾT LUẬN. Trong bài báo này, một thuật toán mới được đề xuất đề giải quyết bài toán OPF, đó là Search Group Algorithm. SGA đã được nghiên cứu trên hệ thống IEEE 30 nút và IEEE 118 nút với các hàm hàm mục tiêu. Nghiên cứu cho thấy SGA là một thuật toán rất mạnh và hiệu quả để giải quyết các bài toán OPF, SGA có đặc tính hội tụ tốt và có thể đạt kết quả tối ưu hơn so với các thuật toán khác. Vì vậy, thuật toán SGA có thể được phát triển và ứng dụng để giải quyết các bài toán OPF và các bài tối ưu khác trong hệ thống điện. Hệ thống IEEE 118 nút bao gồm 54 nút máy phát, 64 nút phụ tải và 186 đường dây truyền tải. Ngoài ra, hệ thống còn có 9 máy biến áp được đặt ở đường dây số 8, 32, 36, 51, 93, 95, 102, 107 và 127 và 14 tụ bù được đặt ở nút số 5, 34, 37, 44, 45, 46, 48, 74, 79, 82, 105, 107 và 110. Hệ thống bao gồm 131 biến điều khiển. [1]. Chi phí tối thiểu thu được 133594 ,9342 ($/h). Kết quả tốt nhất tìm được từ SGA được so sánh với các thuật toán khác được thể hiện Bảng 4. [3]. Bảng 4. So sánh kết quả tốt nhất cho hệ thống 118 nút giữa các thuật toán Thuật toán Giá trị nhỏ nhất ($/h) Giá trị trung bình ($/h) Giá trị lớn nhất ($/h) Độ lệch chuẩn ($/h) SGA [10] 133594,934 136482,322 140932,3688 1666,8682 BSA [5] 135333,474 135511,545 135689,127 93,1975 PSO [3] 139604,132 152204,260 170022,972 6344,7031 ABC [8] 135304,358 135567,269 135973,615 151,6905 BBO [9] 135263,728 135684,113 136611,273 335,0166 TÀI LIỆU THAM KHẢO [2]. [4]. [5]. [6]. [7]. [8]. Cain M, O’neill R, Castillo A. “History of optimal pow er flow and formulations”. FERC Staff Tech Pap; 2012. p. 1–36. Surender Reddy S, Bijwe PR, Abhyankar aR. “Faster evolutionary algorithm based optimal power flow using incremental variables”. Int J Electr Power Energy Syst 2014;54:198–210. Vo, D.N., Schegner, P. “An Improved Particle Swarm Optimization for Optimal Power Flow”. In MetaHeuristics Optimization Algorithms in Engineering, Business, Economics, and Finance, vol. 1, 2013, pp.140. Frank S, Steponavice I. Optimal power flow?: a bibliographic survey I. Formulations and deterministic methods; 2012. p. 221-58. A.E. Chaib, H.R.E.H. Bouchekara, R. Mehasni , M.A. Abido, “Optimal power flow with emission and non smooth cost functions using Backtracking Search optimization algorithm”. Electrical Power and Energy Systems, vol. 81, pp 64-77, 2016. Cai, H. R., Chung, C. Y., & Wong, K. P. (2008). Application of differential evolution algorithm for transient stability constrained optimal power flow. IEEE Transactions on Power Systems, 23(2), 719-728. doi: 10.1109/TPWRS.2008.919241. Goldberg DE. “Genetic Algorithms in search ptimization and machine learning”. Reading (MA): Addison -Wesley; 1989. Khorsandi a, Hosseinian SH, Ghazanfari a. Modified artificial bee colony algorithm based on fuzzy multi- TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, TẬP 20, SỐ K 9-2017 objective technique for optimal power flow problem. Electr Power Syst Res 2013;95:206–13. [9]. Simon D (2008) Biogeography-based optimization. IEEE Trans Evol Comput 12(6):702–713. [10]. M. S. Gonçalves, R. H. Lopez, L. F. F. Miguel, “Search group algorithm: A new meta-heuristic method for the optimization of truss structures,” Comput. Struct., vol. 153, pp. 165–184, 2015. [11]. Ray D. Zimmerman CEM-S& D (David) G.MATPOWER. . Võ Ngọc Điều tốt nghiệp đại học ngành Hệ thống điện trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM năm 1995, Thạc sĩ ngành Hệ thống điện trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG -HCM năm 2000 và Tiến sĩ Quản lý Hệ thống điện Học viện Công nghệ Châu Á năm 2007. Hiện nay Võ Ngọc Điều 21 là giảng viên tại trường Đai học Bách Khoa, ĐHQG-HCM. Hướng nghiên cứu là tối ưu hóa trong hệ thống điện, phân tích hệ thống điện, năng lượng tái tạo tích hợp trong hệ thống điện và thị trường điện. Trương Hoàng Bảo Huy là sinh viên trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG -HCM. Hướng nghiên cứu là tối ưu hóa trong hệ thống điện. 22 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT JOURNAL, VOL 20, NO.K9-2017 A search group algorithm for optimal power flow in power systems Truong Hoang Bao Huy, Vo Ngoc Dieu Ho Chi Minh City University of Technology, VNU-HCM Corresponding author: vndieu@hcmut.edu.vn Receive: 07-3-2017, Accepted: 20-11-2017 Abstract—Economic operation of the electric energy generating system is one of the common problems in power system. This paper presents a new metaheuristic optimization method, the Search Group Algorithm (SGA) for solving optimal power flow (OPF) problem. The proposed method is tested for 11 different cases on the IEEE 30-bus and IEEE-118 bus systems, in which the IEEE 30-bus system is tested with different objective functions including quadratic function, valve point effects and multiple fuels. The obtained results are compared with some well-known optimization algorithms to emphasize the effectiveness of the SGA method for solving different OPF problems with complicated functions. Index Terms—Optimal Power Flow, OPF, Search Group Algorithm, SGA.
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.