ترجمه فارسی عنوان مقاله
الگوریتم ترکیبی تکامل تفاضلی به کمک کلونی زنبور عسل مصنوعی برای جریان توان راکتیو بهینه
عنوان انگلیسی
A hybrid artificial bee colony assisted differential evolution algorithm for optimal reactive power flow
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
7588 | 2013 | 9 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : International Journal of Electrical Power & Energy Systems, Volume 52, November 2013, Pages 25–33
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلید واژه ها
1-مقدمه
2-فرمول بندی مسئله
3-الگوریتم ترکیبی پیشنهادی
1-3 الگوریتم تکامل تفاضلی
2-3 الگوریتم کلونی زنبورعسل مصنوعی
3-3 الگوریتم ترکیبی DE-ABC
شکل 1- فلوچارت الگوریتم ترکیبی DE-ABC
شکل 2- فلوچارت عملیات تکامل تسریع کننده کلونی زنبورعسل
4-3 اجرای DE-ABC برای ORPF
4-مطالعات موردی
1-4 مطالعه موردی سیستم 14-باس و 30-باس IEEE
جدول 1- مشخصات سیستم 14-باس و 30-باس IEEE
جدول 2- تعیین متغیرهای کنترل
جدول 3- محدودیت متغیرهای حالت
جدول 4- آمار نتایج آزمایشی برای DE و DE-ABC)IEEE 14 باس)
جدول 5- آمار نتایج آزمایشی DE و DE-ABC)IEEE 30 باس)
شکل 3- مقایسه میان افت شبکه توان فعال متوسط میان DE و DE-ABC)IEEE 14-باس)
شکل 4- مقایسه میان زمان همگرایی DE و DE-ABC)IEEE 14-باس)
شکل 5- مقایسه میان افت شبکه فعال انرژی متوسط میان DE و DE-ABC)IEEE 30-باس)
شکل 6- مقایسه میان زمان همگرایی متوسط میان DE و DE-ABC)IEEE 30-باس)
جدول 6- آمار نتایج آزمایشی برای DE و DE-ABC)IEEE 57-باس)
2-4 مطالعه موردی سیستم 57-باس IEEE
شکل 7- منحنی همگرایی DE، DE-ABC و ABC)IEEE 14 باس)
شکل 8- منحنی همگرایی DE، DE-ABC و ABC)IEEE 30 باس)
جدول 7- تعیین متغیر کنترل و Ploss قبل و بعد از بهینه سازی IEEE 57-باس
5-نتیجه گیری
کلید واژه ها
1-مقدمه
2-فرمول بندی مسئله
3-الگوریتم ترکیبی پیشنهادی
1-3 الگوریتم تکامل تفاضلی
2-3 الگوریتم کلونی زنبورعسل مصنوعی
3-3 الگوریتم ترکیبی DE-ABC
شکل 1- فلوچارت الگوریتم ترکیبی DE-ABC
شکل 2- فلوچارت عملیات تکامل تسریع کننده کلونی زنبورعسل
4-3 اجرای DE-ABC برای ORPF
4-مطالعات موردی
1-4 مطالعه موردی سیستم 14-باس و 30-باس IEEE
جدول 1- مشخصات سیستم 14-باس و 30-باس IEEE
جدول 2- تعیین متغیرهای کنترل
جدول 3- محدودیت متغیرهای حالت
جدول 4- آمار نتایج آزمایشی برای DE و DE-ABC)IEEE 14 باس)
جدول 5- آمار نتایج آزمایشی DE و DE-ABC)IEEE 30 باس)
شکل 3- مقایسه میان افت شبکه توان فعال متوسط میان DE و DE-ABC)IEEE 14-باس)
شکل 4- مقایسه میان زمان همگرایی DE و DE-ABC)IEEE 14-باس)
شکل 5- مقایسه میان افت شبکه فعال انرژی متوسط میان DE و DE-ABC)IEEE 30-باس)
شکل 6- مقایسه میان زمان همگرایی متوسط میان DE و DE-ABC)IEEE 30-باس)
جدول 6- آمار نتایج آزمایشی برای DE و DE-ABC)IEEE 57-باس)
2-4 مطالعه موردی سیستم 57-باس IEEE
شکل 7- منحنی همگرایی DE، DE-ABC و ABC)IEEE 14 باس)
شکل 8- منحنی همگرایی DE، DE-ABC و ABC)IEEE 30 باس)
جدول 7- تعیین متغیر کنترل و Ploss قبل و بعد از بهینه سازی IEEE 57-باس
5-نتیجه گیری
ترجمه کلمات کلیدی
- گردش بهینه توان راکتیو - کلنی زنبور عسل مصنوعی - تکامل دیفرانسیل
کلمات کلیدی انگلیسی
ترجمه چکیده
جریان توان راکتیو بهینه (ORPF)، شاخه ای در توسعه تدریجی مسئله جریان توان بهینه است. تکامل تفاضلی (DE) به عنوان الگوریتم تکاملی نویدبخش برای حل مسئله ORPF مطرح شده است ولی نیاز به سایز جمعیت نسبتا بزرگی برای پرهیز از همگرایی زودهنگام دارد که زمان همگرایی الگوریتم را افزایش خواهد داد. از سوی دیگر الگوریتم کلونی زنبور عسل مصنوعی (ABC) نیز از قابلیت جستجوی عمومی خوبی برخوردار است. از تلفیق مزایای خاص DE و ABC، الگوریتم DE به کمک ABC ترکیبی با عنوان DE-ABC در این مقاله پیشنهاد شد تا بر مشکلات سایز جمعیت نسبتا بزرگ DE غلبه و قابلیت جستجوی عمومی را تقویت کند. در آخر کارایی DE-ABC با شبیه سازی سریالی در موارد تست سیستم 14-باس، 30 باس و 57 باس با استاندارد IEEE تائید شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد درخصوص دستیابی به اثر یکسان، سایز جمعیت مورد نیاز برای الگوریتم ترکیبی DE-ABC خیلی کمتر از الگوریتم DE است و زمان همگرایی الگوریتم نیز خیلی پایین بوده و الگوریتم پایداری است.
ترجمه مقدمه
بهینه سازی جریان توان راکتیو عملیاتی است که در آن پارامترهای ساختاری و شرایط بار سیستم شبکه انتقال مشخص می شود و با این فرض که تمام محدودیت های معین شده را برآورده می سازد، یک ساخص عملکرد یا بیشتر سیستم شبکه انتقال با تنظیم برخی متغیرهای کنترل بهینه می شود. ORPF شاخه ای از مسئله توسعه تدریجی جریان توان بهینه است. مدل جریان توان بهینه مبتنی بر مدل ریاضی دقیق اولین بار توسط مهندس برق فرانسوی کارپنتیه در اوایل دهه 1960 پیشنهاد شد [1،2]. با افزایش سایز شبکه، رشد تقاضای برق و گسترش بازار انرژی، ORPF اهمیت بیشتر و بیشتری پیدا کرد.
در طول سالیان زیاد پژوهشگران تحقیقات زیادی در مورد ORPF انجام و مجموعه ای از الگوریتم های بهینه سازی پیشنهاد دادند. این الگوریتم ها عموما به دو گروه تقسیم تقسیم می شوند: الگوریتم بهینه سازی ریاضی کلاسیک و الگوریتم بهینه سازی هوشمند. ایده اولیه الگوریتم کلاسیک شروع از نقطه اولیه، بهبود مستمر راه حل فعلی از طریق مدار خاص و درنهایت همگرایی به یک راه حل بهینه است. این الگوریتم ها عبارتند از روش بهینه سازی برنامه ریزی خطی [3]، روش برنامه ریزی درجه دوم [4]، روش برنامه ریزی غیرخطی [5] و روش برنامه ریزی انتگرال ترکیبی [6] و غیره. ایده اولیه الگوریتم بهینه سازی هوشمند شروع از جمعیت راه حل اولیه براساس اصل احتمال انتقال، جستجو برای تطبیقی ترین راه حل بهینه با استفاده از برخی ابزارهاست. این الگوریتم ها شامل الگوریتم های ژنتیک [7،8]، الگوریتم آنیلینگ شبیه سازی شده [9،10]، الگوریتم جستجوی تابو [11،12] و الگوریتم تکامل تفاضلی [13،14] است. در بین این الگوریتم های هوشمند مبتنی بر جمعیت، هوش جمعی مانند سیستم زنبورعسل، دسته پرندگان و سیستم ایمنی در حل مسائل بهینه سازی ارائه شده اند. بهینه سازی انبوه ذره (PSO) [15] و کلونی زنبورعسل مصنوعی (ABC) [16] توجه محققان را جلب کرده و در یافتن راه حل عمومی موثر بوده است. در بسیاری از الگوریتم های بهینه سازی، الگوریتم DE راه حل خوبی برای ORPF محسوب شده است.
براساس روش جریان پیوسته، یانپینگ چن [17] الگوریتم DE ارتقاء یافته ای ارائه کرد که تعداد تصادفی با تغییر آشوب گونه ایجاد کرد و به صورت دوره ای سایز جمعیت را تغییر داد تا مسئله ایمنی مارژین پایداری ولتاژ استاتیک سیستم توان را حل کند. ژانگ [18] عملیات شتاب دهی و استراتژی های کاهش جمعیت را وارد الگوریتم DE کرد تا از همگرا شدن الگوریتم DE در بهینه موضعی جلوگیری کند. لیو [19] استراتژی تنظیم دینامیک برای فاکتور جهش DE و فاکتور احتمال تلاقی را پیشنهاد کرد. بعد از اجرای جستجوی تکراری در مرحله ای خاص، الگوریتم DE ممکن است موارد برهم پوشان ایجاد کند که در نتیجه باعث راندمان پایین الگوریتم خواهد شد. در مقابل این معایب DE، کنترل تویع یافته در زمان واقعی هر نمونه و تکنیک های بهینه سازی آشوب گونه که با هم پوشانی موارد سروکار دارد در DE برای بهبود عملکرد جستجوی عمومی به کار رفت.
واراداراجان و سواروپ [20]، ORPF را به صورت مسئله ترکیب انتگرال بهینه سازی محدود غیرخطیرا باتوجه به محدودیت امنیت ولتاژ در فرضیه را مدلسازی کرد و از الگوریتم DE برای حل مسئله ORPF استفاده کرد که متغیرهای پیوسته و گسسته را ترکیب کرد. ولتاژ ژنراتور، موقعیت شیر ترانسفورماتور و مقدار دستگاه های جبران توان راکتیو برای تقلیل اتلاف شبکه توان فعال را تنظیم کرد. باسو [21] کاربرد الگوریتم DE را برای حل مسئله کنترل جریان توان بهینه با دستگاه های FACTS و باتوجه به دستگاه های FACTS شامل TCSC و TCPS را پیشنهاد کرد. عباسی [22] الگوریتم DE چندعاملی در جهت فناوری شبکه توزیع یافته را برای حل مسئله ORPF براساس بهینه سازی جریان پیشنهاد کرد که مجموع هزینه توان راکتیو سیستم و اتلاف توان فعال را به عنوان حداقل هدف بهینه سازی درنظر گرفت و اجرای الگوریتم پیشنهادی در مورد تست سیستم 30 باس با استاندارد IEEE سنجیده شد.
الگوریتم های ABC رفتار هوشمند گله زنبور عسل را شبیه سازی می کند و در سیستم توان برای حل مسائل پیچیده، چند وجهی و غیرقابل تفکیک به کار رفته بود. اجرای ABC به دلیل وجود چند پارامتر اندک ساده و کارامد و در مقایسه با سایر الگوریتم ها پایدار است [23]. به دلیل تغذیه اطلتاعات توزیع شده از طریق تمام زنبورها، ABC در اکتشاف خوب ولی در بهره برداری ضعیف است، یعنی کاربرد اطلاعات موجود برای یافتن راه حل بهتر کفایت نمی کند. همچنین در برخی مسائل پیچیده مشکل سرعت همگرایی دارد. برای کنترل این مشکلات بسیاری از ورژن های ABC برای شرایط خاص ارائه شده اند [24].
با تحلیل کامل مقالات درباره مسئله ORPF متوجه شدیم DE الگوریتم تکاملی نویدبخش برای حل مشکل ORPF بوده ولی نیاز به اندازه جمعیت نسبتا بزرگی برای پرهیز از همگرایی زودرس دارد که زمان همگرایی الگوریتم را افزایش می دهد و برای کاربرد آنلاین حل مسئله ORPF سرنوشت ساز است. برای غلبه بر این ایراد DE، الگوریتم ترکیبی DE به کمک ABC را با جستجوی موضعی الگوریتم ABC و ایده های جستجوی عمومی پیشنهاد می کنیم که DE-ABC نامیده می شود. در الگوریتم DE فرایند تکامل شتاب دهنده کلونی زنبورعسل و عملیات شناسایی کلونی زنبورعسل را اضافه می کنیم که از سایز جمعیت مورد نیاز می کاهد و درعین حال عملکرد جستجو را بهبود می بخشد.
ترتیب این مقاله به صورت زیر است. فرمول مسئله ORPF ابتدا در بخش 2 بازنگری شد. سپس بخش 3 الگوریتم ترکیبی DE-ABC را پیشنهاد می کند و نحوه ترکیب DE و ABC در DE-ABC را توضیح می دهد. در بخش 4 اثربخشی DE-ABC با شبیه سازی سریالی در موارد تست سیستم 14 باس، 30 باس و 57 باس در استاندارد IEEE تائید شد. درنهایت بخش 5 نتیجه گیری این مقاله است.