دانلود شبیه سازی مقاله GA-API برای پخش بار اقتصادی تولید در بهره برداری سیستم قدرت

پروژه الگوریتم ژنتیک برای دیسپاچ اقتصادی تولید

پخش توان اقتصادی برق تولیدی در سیستم های قدرت، یکی از مهمترین مسائل بهینه سازی برای شرکت های تولید کننده برق که در یک بازار آزاد رقابت می کنند و همچنین بهره برداران سیستم (SO) مسئول مدیریت عادلانه معاملات بین تامین کننده های برق و مشتریانشان، می باشد. مولفه هزینه سوخت، هنوز قسمت عمده ای از هزینه متغیر تولید برق است که مستقیماً در قبض های برق منعکس می شود. هدف پخش توان اقتصادی، تقسیم تقاضای بار برق به واحدهای مولد به مدار آمده به اقتصادی ترین یا سودمندترین نحو و در عین حال رعایت همیشگی قیدهای فیزیکی سیستم قدرت، می باشد. در یک بازار برق آزاد لازم است بهره بردار سیستم (انتقال/مستقل) (TSO/ISO/SO)، اقتصادی ترین برنامه زمانی تولید را با در نظر گرفتن تعدادی محدودیت سیستم، مانند منحنی های نرخ حرارت، قیدهای تولید یا قیدهای رمپینگ واحدهای مولد، محدودیت های خطوط انتقال یا پارامترهای پیشگیری کننده قابلیت اطمینان سیستم (برای مثال، رزرو (ذخیره) سیستم) بدست آورد. بنابراین مسئله بهینه سازی را می توان به صورت یک مسئله کمینه سازی  بیان کرد، هنگامی که هدف، کمینه سازی هزینه کلی تامین بار (از دیدگاه TSO) باشد یا به صورت یک مسئله بیشینه سازی بیان نمود هنگامی که هدف، بیشینه سازی سود شرکت تولید برق (از دیدگاه GENCO) باشد.

این پروژه، الگوریتمی نوین، به نام GAAPI را برای حل مسئله پخش توان اقتصادی غیرمحدب، ارائه می دهد. الگوریتم پیشنهادی از فرآیند ترکیب استراتژی های GA و API حاصل شده است و به نحوی طراحی شده است که قیدهای مختلف سیستم را می توان مدل سازی و رعایت نمود. همچنین نشان داده شده که با شروع از جواب بدست آمده برای تابع هزینه درجه دوم (روش ضرایب لاگرانژ)، فضای جستجو کوچک می شود و تلویحاً، بار محاسباتی کاهش می یابد. استراتژی مدیریت قیدها، همیشه تولید جواب های موجه و تنها کار با این جواب های موجه در طی فرآیند جستجو می باشد. در مقایسه با روش جریمه، این استراتژی مزیت عدم سروکار داشتن با تنظیمات پارامتری دیگر که توانایی کاربر در استفاده از این روش را کاهش می دهند، را دارد. الگوریتم پیشنهادی در تعدادی کارآزمایی مستقل ثابت کرده است که همیشه جواب های مشابه یا بهتر در مقایسه با روش های دیگر موجود در مجموعه مقالات سیستم های قدرت، حاصل می کند. GAAPI، راهکارهایی جهانی هم در امور تست و هم تست سیستم های قدرت فراهم کرده است و همیشه قیدها را رعایت می کند. علاوه بر آن، از طریق موارد آزمون ارائه شده، برتری آن از نظر استواری (در برابر تغییرات پارامتر) مشهود است، زیرا احتمال بالایی برای رسیدن به جواب سراسری یا شبه سراسری بخصوص در شرایط و فرمولاسیون های غیرمحدب دارد. GAAPI به صورت هموار به جواب سراسری همگرا می شود و از همگرایی سریع که ممکن است به بهینه محلی منجر گردد اجتناب می کند.

شبیه سازی این پروژه در محیط ام فایل متلب و با استفاده از الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات انجام شده است. در ادامه نیز تعدادی از شکل موج های خروجی این شبیه سازی قرار داده شده است: