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Optimal load dispatch solution of power system using enhanced harmony search algorithm

KUMAR, Niranjan, D S N M RAO

2018

Overview

L’objectif principal de la production d’énergie électrique est de fournir au consommateur l’énergie requise par un fonctionnement économique optimal. Le système électrique est un grand système interconnecté et l'utilisation de l'énergie augmente considérablement avec la modernisation et le coût de production de l'énergie électrique augmentera avec la croissance rapide de l'infrastructure de transport et de distribution, entraînant des pertes pour la nouvelle transmission et distribution. Il est donc nécessaire d'optimiser la production d'électricité à différents endroits du système d'alimentation. Ceci conduit à une minimisation du coût des unités de production thermique d'entrée répondant à la demande de charge et aux pertes de transmission. C’est une tâche complexe appelée Economic Dispatch (ED), qui inclut des charges quadratiques non linéaires et des chargements de points de vanne, et qui nécessite une résolution complexe. La littérature présente ces fonctions de coût convexes des unités de génération thermiques à vapeur lorsqu'elles sont incluses avec des chargements de points de vanne conduisant à une non-convexité entraînant un problème non convexe. Une modélisation parfaite de l'ED pour les unités génératrices thermiques à vapeur est possible avec les chargements de points de vannes. La résolution du problème non convexe par des méthodes conventionnelles est une question difficile car des changements soudains et des discontinuités sont possibles dans la fonction de coût incrémentiel. Un algorithme amélioré de recherche de l’harmonie(EHS) a été introduit dans cet article pour résoudre le problème de l'ED. La méthode proposée est appliquée à un système d’essai de treize unités avec deux demandes de charge différentes et les résultats sont également présentés. TITRE Solution de répartition optimale de la charge du système d'alimentation utilisant un algorithme de recherche d'harmonie amélioré TITLE Optimal load dispatch solution of power system using enhanced harmony search algorithm RÉSUMÉ L’objectif principal de la production d’énergie électrique est de fournir au consommateur l’énergie requise par un fonctionnement économique optimal. Le système électrique est un grand système interconnecté et l'utilisation de l'énergie augmente considérablement avec la modernisation et le coût de production de l'énergie électrique augmentera avec la croissance rapide de l'infrastructure de transport et de distribution, entraînant des pertes pour la nouvelle transmission et distribution. Il est donc nécessaire d'optimiser la production d'électricité à différents endroits du système d'alimentation. Ceci conduit à une minimisation du coût des unités de production thermique d'entrée répondant à la demande de charge et aux pertes de transmission. C’est une tâche complexe appelée Economic Dispatch (ED), qui inclut des charges quadratiques non linéaires et des chargements de points de vanne, et qui nécessite une résolution complexe. La littérature présente ces fonctions de coût convexes des unités de génération thermiques à vapeur lorsqu'elles sont incluses avec des chargements de points de vanne conduisant à une non-convexité entraînant un problème non convexe. Une modélisation parfaite de l'ED pour les unités génératrices thermiques à vapeur est possible avec les chargements de points de vannes. La résolution du problème non convexe par des méthodes conventionnelles est une question difficile car des changements soudains et des discontinuités sont possibles dans la fonction de coût incrémentiel. Un algorithme amélioré de recherche de l’harmonie(EHS) a été introduit dans cet article pour résoudre le problème de l'ED. La méthode proposée est appliquée à un système d’essai de treize unités avec deux demandes de charge différentes et les résultats sont également présentés. ABSTRACT The key object of electric power generation is to deliver required energy to the consumer by optimum economic operation. Power system is a large interconnected system and usage of power also increasing drastically with modernization and the cost of production of electric energy will increase with rapid growth of transmission and distribution infrastructure as losses for new transmission and distribution occurs. So there is a need for optimizing generation of power at different locations of power system. This leads to minimization of cost of input thermal generating units meeting the load demand and transmission losses. This is a challenging task called Economic Dispatch (ED) which includes non-linear quadratic function and valve point loadings, and requires complex solving. Literature exhibits those convex cost functions of steam thermal generating units when included with valve point loadings leads to non-convexity resulting in non-convex problem. Perfect modeling of ED for steam thermal generating units is possible with valve point loadings. Solving non-convex problem by conventional methods is a difficult issue as sudden changes and discontinuities are possible in incremental cost function. Improved Harmony Search (EHS) algorithm has been introduced in this workto resolve the ED problem. The proposed method is applied to thirteen-unit test system at 2-different load demands and the results also presented. AUTHOR(S) D.S.N.M. RAO, Niranjan KUMAR MOTS-CLÉS non convexe, répartition économique de la charge, algorithme de recherche de l’harmonie (HS), algorithme amélioré de recherche de l’harmonie(EHS), chargements de points de vannes. KEYWORDS non convex, economic load dispatch, harmony search algorithm (HS), enhanced harmony search algorithm (EHS), valve point loading. ARTICLE LANGUAGE English

• Publisher: International Information and Engineering Technology Association (IIETA)
• Subject: Algorithms / Convexity / Cost function / Economics / Energy transmission / Infrastructure / Modernization / Optimization / Power consumption / Power dispatch / Quadratic equations / Search algorithms / Transmission loss / Transport