Harmoni Arama Algoritmasının Çevresel Ekonomik Güç Dağıtım Problemlerine Uygulanması

Öz

Günümüzde elektrik enerjisi üretiminde çoğunlukla fosil kaynaklı yakıtların kullanılması çevre kirliliğine yol açmaktadır. Bu nedenle enerji problemleri çözülürken yakıt maliyetinin yanında çevre kirliliği de dikkate alınmalıdır. Çevre kirliliğini de dikkate alan bu tür problemlere çevresel ekonomik güç dağıtım problemleri adı verilmektedir. Bu çalışmada çevresel ekonomik güç dağıtım problemi ağırlıklı toplam metodu (ATM) kullanılarak tek amaçlı optimizasyon problemine dönüştürülmüştür. Dönüştürülen problemin çözümü için harmoni arama (HS) algoritması kullanılmıştır. HS algoritmasının uygulaması için 30 baralı 6 generatörlü (IEEE) test sistemi seçilmiştir. Test sistemi iletim hattı kayıpları ihmal ve dahil edilerek iki kez çözülmüştür. İletim hattı kayıplarının hesaplanması için B kayıp matrisleri kullanılmıştır. Problemin çözümü için farklı ağırlık değerleri (w) kullanılarak optimal çözümler elde edilmiş ve sonuçlar tartışılmıştır

Anahtar Kelimeler

• Çevresel ekonomik güç dağıtımı, ağırlıklı toplam metodu, harmoni arama algoritması

Harmony Search Algorithm Applied To Environmental Economic Power Dispatch Problem

Öz

Today, the frequent use of fossil based fuels for the generation of electrical energy causes environmental pollution. Therefore, environmental pollution as well as the fuel cost has to be taken into consideration in the solution of energy problems. These kind of problems that also take the environmental pollution into consideration are called environmental economic power dispatch problem has been converted into single object optimization problem by using weighted sum method (ATM). For the solution of the converted problem harmony search (HS) algorithm has been used. For the application of the HS algorithm a test system with 30 buses and 6 generators (IEEE) has been selected. The test system has been solved twice by ignoring and including the transmission line losses. For the calculation of the transmission line losses B loss matrixes have been used. Optimum solutions have been obtained by using different weight values (w) for the solution of the problem and the results have been discussed

Anahtar Kelimeler

• Environmental economic power dispatch, weighted sum method, harmony search algorithm

Kaynakça

1. 1. Yaşar C., Özyön S., Temurtaş H., "Termik Üretim Birimlerinden Oluşan ÇevreselEkonomik Güç Dağıtım Probleminin Genetik Algoritma Yöntemiyle Çözümü", ELECO’2008, 5.Elektrik-Elektronik Mühendisliği Sempozyumu ve Fuarı, Elektrik Kontrol Kitapçığı, Sayfa. 105-109, 26-30 Kasım 2008, BURSA.
2. 2. Özyön S., Yaşar C., Temurtaş H., "Ham enerji kaynağı kısıtlı birim içeren hidrotermal güç sistemlerinde çevresel ekonomik güç dağıtımı probleminin çözümü", Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, KÜTAHYA, Sayı : 21, Sayfa: 45-66, Nisan 2010.
3. 3. Wang L., Singh C., "Environmental/Economic Power Dispatch Using a Fuzzified MultiObjective Particle Swarm Optimization Algorithm", Electric Power Systems Research, Vol.77, No.12, s. 1654-1664, October 2007.
4. 4. El Ela A.A.A., Abido M.A., Spea S.R., " Differential evolution algorithm for emission constrained economic power dispatch problem", Electric Power Systems Research 80, s.1286-1292, 2010.
5. 5. Noman N., Iba H., "Differential evolution for economic load dispatch problems", Electric Power Systems Research, Vol.78, No.8, s.1322-1331, 2008.
6. 6. Abido M.A., "Multiobjective evolutionary algorithm for electric power dispatch problem", IEEE Transactions on Evolutionary Computation, Vol.10, No.3, s.315-329, June 2006
7. 7. Abido M.A., "Environmental/economic power dispatch using multiobjective evolutionary algorithms", IEEE Transactions on Power Systems, Vol.18, No.4, s.1529-1537, 2003.
8. 8. Abido M.A., "Multiobjective particle swarm optimization for environmental/economic dispatch problem", Electric Power Systems Research 79, s.1105-113, 2009.

9. 9. Yalcinoz T., Köksoy O., "A multiobjective optimization method to environmental economic dispatch", Electric Power and Energy Systems 29, s.42-50, 2007.
10. 10. Abido, M. A., “A novel multiobjective evolutionary algorithm for environmental/economic power dispatch” Electric Power Systems Research, Vol. 65, s.71-81, 2003.
11. 11. Ah King, R. T. F., H. Rughooputh, C. S., Deb, K., “Evolutionary multi-objective environmental/economic dispatch : stochactic vs. deterministic approaches” Lecture Notes in Computer Science, Evolutionary MultiCriterion Optimization, Vol. 3410, s.677-691, 2005.
12. 12. Abido, M. A., “A niched pareto genetic algorithm for multiobjective environmental/economic power dispatch” Electric Power and Energy Systems, Vol. 25, No. 2, s.97-105, 2003.
13. 13. Dhanalakshmi, S., Kannan, S., Mahadevan, K., Baskar, S., “Application of modified NSGA-II algorithm to combined economic and emission dispatch problem” Electrical Power and Energy Systems, Vol. 33, s.992-1002, 2011
14. 14. Palanichamy C., Babu N.S., "Analytical solution for combined economic and emissions dispatch", Electric Power Systems Research 78, s.1129-1137, 2008.
15. 15. Das, D. B., Patvardhan, C., “New multiobjective stoshastic search technique for economic load dispatch” IEEE Proceedings. C, Generation, Transmission and Distribution, Vol. 145, No. 6, s.747-752, 1998. 16.Cai, J., Ma, X., Li, Q., Li, L., Peng, H., “A multi-objective chaotic ant swarm optimization for environmental/economic dispatch” Electrical Power and Energy Systems, Vol.32, s.337-344, 2010.
16. 17. Yaşar C., Fadıl S., "Solution to Environmental Economic Dispatch Problem by Using First Order Gradient Method", 5th International Conference on Electirical and Electronics Engineering, ELECO’2007, 5-7 December, Electric Control Proceeding, s. 91-95
17. 18. Zehar K., Sayah S., (2008), "Optimal power flow with environmental constraint using a fast successive linear programming algorithm: Application to the algerian power system", Energy Conversion and Management, Vol. 49, No.11, pp. 3361-3365, November 2008.
18. 19. Ayvaz M. T., Karahan, H., Gürarslan, G., “Su dağıtım şebekelerinin armoni araştırması optimizasyon tekniği ile optimum tasarımı” 5. Kentsel Altyapı Ulusal Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, s.188-202, 2007.
19. 20. Geem ZW, Kim JH, Loganathan GV., “A new heuristic optimization algorithm: harmony search” Simulation, Vol.76, No.2, s.60-68, 2001.
20. 21. Lee KS, Geem ZW. “A new structural optimization method based on the harmony search algorithm” Computers and Structures, Vol.82 No.9-10, s.781-798, 2004.
21. 22. Lee KS, Geem ZW. “A new meta-heuristic algorithm for continues engineering optimization: harmony search theory and practice” Computer Method Application Mech. Eng., Vol.194, s.3902–3933, 2004.
22. 23. Mahdavi M, Fesanghary M, Damangir E. “An improved harmony search algorithm for solving optimization problems” Applied Mathematics and Computation, vol.188, s.1567–1579, 2007.
23. 24. Wood A. J., Wollenberg B. F., "Power Generation Operation and Control ", New York-Wiley, 1996.