حداقل‌سازی هزینه بهره‌برداری شبکه‌های توزیع با استفاده از بهینه‌سازی هوشمند پخش توان

نویسندگان
doi
چکیده

مسئله پخش توان بهینه (OPF) از دیدگاه اقتصادی، به‌عنوان یک ابزار تصمیم‌سازی عملیاتی برای حداقل‌سازی هزینه بهره‌برداری سیستم‌های قدرت شناخته می‌شود، با توجه به غیرخطی بودن این مسئله و وجود قیود عملیاتی متنوع، به‌کارگیری الگوریتم‌های هوشمند تصمیم‌گیری می‌تواند منجر به بهبود قابل‌توجه نتایج اقتصادی در بهره‌برداری شبکه‌های برق گردد. در این مقاله، دو الگوریتم فراابتکاری شامل بهینه‌ساز گرگ خاکستری (GWO) و ارزیابی تفاضلی (DE) به‌عنوان یک سیستم تصمیم‌یار هوشمند برای حل مسئله پخش توان بهینه تک‌معیاره و چندمعیاره با تمرکز اصلی بر حداقل‌سازی هزینه سوخت واحدهای تولیدی ارائه شده‌اند. الگوریتم‌های پیشنهادی بر روی سیستم‌های استاندارد IEEE 30‑bus و IEEE 118‑bus مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. نتایج عددی نشان می‌دهد که در سیستم IEEE 30‑bus، استفاده از الگوریتم هوشمند گرگ خاکستری موجب کاهش هزینه بهره‌برداری به مقدار 129,582 دلار بر ساعت شده است، در حالی که الگوریتم ارزیابی تفاضلی هزینه‌ای معادل 129,720 دلار بر ساعت را رقم زده است. هم‌زمان، تلفات توان واقعی به ترتیب به 79.41 و 79.58 مگاوات محدود شده که نشان‌دهنده حفظ کارایی فنی در کنار کاهش هزینه اقتصادی است. در سیستم بزرگ‌مقیاس IEEE 118‑bus، تحلیل هزینه–زمان محاسباتی نشان می‌دهد که الگوریتم گرگ خاکستری با زمان اجرای 89.5 ثانیه و الگوریتم ارزیابی تفاضلی با 101 ثانیه امکان تصمیم‌گیری عملیاتی مقرون‌به‌صرفه را فراهم می‌کنند. همچنین مقدار شاخص پایداری ولتاژ (VSI) برابر 24.37 و میانگین شاخص پایداری خط (LSI) حدود 0.064 باقی می‌ماند که بیانگر کنترل ریسک بهره‌برداری در فرآیند حداقل‌سازی هزینه است.

کلیدواژه‌ها