پاسخی برای مساله‌ی زمانبندی تولید در سیستم‌های قدرت دارای مزارع بادی مقیاس وسیع با کمک الگوریتم رقابت استعماری اصلاح شده (MICA)

چکیده

1.مقدمه

2.توربین بادی

 3. فرمول‌بندی مساله‌ی زمانبندی تولید (GS)

1. قید تعادل توان


2. قید ذخیره

 4.کاربرد الگوریتم رقابت استعماری (ICA) برای مساله‌ی زمانبندی تولید

4.1.تولید کشورهای اولیه

4.2.همسان‌سازی

4.3.تکامل (انقلاب)

4.4.تعویض موقعیت‌های استعمارگر و مستعمره 

4.5.قدرت کلی یک امپراتوری

4.6.رقابت استعماری

4.7.حذف امپراتوری‌های بدون قدرت

4.8.همگرایی

 5. مطالعات شبیه‌سازی

1. مورد 1


2. مورد 2


3. مورد 3


4. مورد 4


5. تحلیل و مقایسه‌ی نتایج

6.نتیجه‌گیری

 شکل‌ها

شکل1. منحنی توان توربین بادی

شکل2. نمودار گردشی روش ICA ارائه شده

شکل3. یک آرایه‌ی ساده به عنوان کشور

شکل4. حرکت مستعمره به سمت استعمارگر در ICA معمولی.

شکل5. حرکت مستعمره به سمت استعمارگر در ICA جدید.

شکل6. مشخصه‌ی همگرایی ICA ارائه شده در مورد1 و 2

 جداول

جدول1: مشخصه‌ی تولید و ضرایب تابع هزینه [7].

جدول2: الگوی بار و خروجی مزرعه‌ی بادی.

جدول3: نتیجه‌ی بهینه برای تامین بار (ذخیره) به کمک MICA در مورد1.

جدول4: هزینه‌ی بهینه‌ی هر ماه با کمک MICA برای مورد 1.

جدول5: هزینه‌ی بهینه‌ی هر ماه با کمک MICA برای مورد2.

جدول6: هزینه‌ی بهینه‌ی هر ماه با کمک MICA برای مورد3.

جدول7: هزینه‌ی بهینه‌ی هر ماه با کمک MICA برای مورد4.

جدول8: مقایسه‌ی نتایج ارائه شده با دیگر روش ها

- این مقاله یک راهکار نوین بر اساس الگوریتم رقابت استعماری (ICA) معرفی می‌کند تا پاسخ بهینه‌ی ممکن مساله‌ی زمانبندی تولید (GS) در سیستم‌های قدرت مقیاس وسیع دارای مزارع بادی بزرگ تعیین شود. قیود مربوط به میزان ذخیره‌، تعادل بار و دسترسی توان بادی در این کار در نظر گرفته شده‌اند. به منظور حل یک مساله‌ی GS به شدت مقید، یک ICA نسخه‌ی اصلاح شده معرفی می‌شود تا آغاز کشورهای جدید و عملگرهای همسان‌ساز ICA بهبود یابد. MICA ی ارائه شده به سیستم‌های تست مختلف با میزان نفوذ گوناگون انرژی بادی اعمال می‌شود. نتایج بدست آمده با دیگر روش‌ها مقایسه می‌شود و این مقایسه نشان دهنده‌ی اعتبار و کارائی روش ارائه شده است، که منجر به جدول‌های نزدیک به بهینه‌ می‌شود، در عین حال انواع قیود معادلاتی و نامعادلاتی در نظر گرفته شده و رعایت می‌شود.

در سال‌های اخیر، به دلیل رشد بازارهای انرژی الکتریکی، و افزایش سریع قیمت‌های سوخت فسیلی، یک نیاز فوری برای کاوش منابع جدید انرژی برای تولید برق بوجود آمده است. انرژی بادی و خورشیدی به عنوان محبوب‌ترین منابع توانی شناخته شده‌اند که قادر به تبدیل شدن به الکتریسیته هستند. این مقاله زمانبندی تولید (GS) برق را با مزارع بادی مقیاس بزرگ در نظر می‌گیرد تا هزینه‌ی کلی را در طی دوره‌های زمانی خاص حداقل کند. مساله‌ی زمانبندی تولید شامل دو زیرمساله‌ی اصلی است؛ مشارکت واحد و توزیع اقتصادی . این مساله شامل چیدمان طرح حداقل هزینه‌ی عملکردی برای دوره‌های زمانبندی است. به عبارت دیگر، هدف اصلی مساله‌ی زمانبندی تولید تصمیم‌گیری روی مشارکت و تولید منابع توانی موجود در طی یک افق زمان‌بندی (زمانبندی) است تا هزینه‌ی کلی تولید حداقل شود. مساله‌ی زمانبندی تولید دارای قیود مربوط به تقاضاهای سیستم و الزامات ذخیره‌سازی‌ است [1]. از آنجا که هزینه‌ی سوخت مهم‌ترین بخش در مخارج ژنراتورهای معمولی است، کاهش میزان سوخت موردنیاز باعث صرفه‌جوئی چشم‌گیر مالی در هر سال برای شرکت‌ها خواهد شد. فوری‌ترین ماموریت در عملکرد سیستم قدرت، که شامل زمانبندی تولید بهینه می‌باشد، قیود فنی و اقتصادی را طی یک زمان برنامه‌ریزی از یک ساعت تا چندین سال را در نظر می‌گیرد. یافتن پاسخ قطعی، برای یک زمانبندی تولید طولانی مدت تقریبا غیرممکن است که دلیل آن زمان محاسباتی بسیار طولانی و قیود زیادی است که در این مساله حضور دارند. از سوی دیگر، بهدلیل صرفنظر از چندین قید، استفاده از زمانبندی تولید کوتاه مدت برای زمانبندی دوره‌ی طولانی مدت مناسب نیست.