شبیه سازی پخش بار بهینه با الگوریتم PSO

１. مقدمه ２. فرمول بندی مساله ３. الگوریتم ازدحام ذرات در پخش توان بهینه 4. مطالعه کاربردی 5. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله پاسخی برای پخش توان بهینه (OPF) در یک سیستم قدرت با استفاده از یک الگوریتم ساده بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO)، ارائه می دهد. این روش طبیعتی دینامیک دارد و نکات ضعف سایر تکنیک های محاسباتی تکامل یافته مانند همگرایی ناقص را برطرف کرده و پاسخ هایی با کیفیت بالا تولید می کند. هدف حداقل کردن هزینه سوخت و نگه داشتن خروجی توان ژنراتورها، ولتاژهای گذرگاه، خازن ها/راکتورهای شانت، تنظیمات تپ ترنسفرمر در محدوده امن است. میزان اثربخشی PSO با MATPOWER مقایسه شد. قابلیت و برتری PSO از طریق نتایج سیستم IEEE 30-bus نشان داده شد.

This paper presents solution of optimal power flow (OPF) problem of a power system via a simple particle swarm optimization (PSO) algorithm. This method is dynamic in nature and it overcomes the shortcomings of other evolutionary computation techniques such as premature convergence and provides high quality solutions. The objective is to minimize the fuel cost and keep the power outputs of generators, bus voltages, shunt capacitors/reactors and transformers tap-setting in their secure limits. The effectiveness of PSO was compared to that of OPF by MATPOWER. The potential and superiority of PSO have been demonstrated through the results of IEEE 30-bus system

فرض کنید شما مسئول بهره برداری از سیستم قدرت هستید و چند تا نیروگاه به شما داده اند و مقداری بار در شبکه دارید. حالا بگید در یک ساعتی از شبانه روز که مقداری مصرف کننده دارید، هر نیروگاه چقدر تولید کند تا بهینه ترین حالت رخ دهد؟این سوالی است که تحت عنوان پخش بار اقتصادی در مهندسی برق قدرت مطرح است و در این محصول به این موضوع پرداخته شده است.

پخش بار بهینه

مکان نیروگاه های در سیستم قدرت معمولا دور از مرکز ثقل بارهاست. حال سوال اینجاست؟ در ساعتی از روز که کل توان مصرفی شبکه به فرض 100 مگاوات است هر نیروگاه چه مقدار تولید کند؟ به شرطی که اقتصادی ترین حالت ایجاد شود؟ پاسخ این سوال در پخش بار بهینه نهفته است. پخش بار بهینه یعنی تعیین میزان تولید نیروگاه های موجود در سیستم قدرت به طوری که برخی قیود و برخی اهداف بتوانند رعایت شوند. الگوریتم های بهینه سازی مختلفی برای این پخش بار مورد استفاده قرار می گیرند نظیر برنامه ریزی های خطی و غیرخطی و الگوریتم های بهینه سازی نظیر الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات و مورچگان و … .

در واقع انواع نیروگاه های موجود در شبکه در نهایت مشخص می شوند که هر کدام چه مقدار توان اکتیو و چه مقدار توان راکتیو تولید کنند.

در این محصول پخش بار بهینه با استفاده از الگوریتم PSO برای شبکه ی 26 و 30 باس IEEE مورد بررسی قرار گرفته است که شکل زیر خروجی مربوط به نمودار همگرایی PSO و پروفیل ولتاژ می باشد.

شما به راحتی می توانید توسط این محصول پخش بهینه بار را برای هر شبکه ی دلخواه دیگر نظیر IEEE33 و IEEE118 و … نیز انجام داده و از این برای سایر پروژه های خود نیز استفاده کنید.

به نوعی میشه گفت این مقاله محصول شبیه سازی این مقاله است.