1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Đề xuất giải thuật tối ưu bầy đàn có xét đến trọng số khối lượng để phân bố tải kinh tế trong thị trường điện

12 28 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • ĐỀ XUẤT GIẢI THUẬT TỐI ƯU BẦY ĐÀN CÓ XÉT ĐẾN TRỌNG SỐ

  • 2Trường Đại học Tôn Đức Thắng, Việt Nam

  • 3Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam

  • TÓM TẮT

  • Hình 1. Đồ thị hàm chi phí đa nhiên liệu

  • 2.2.1. Tổng doanh thu

  • 2.2.2. Tổng chi phí nhiên liệu

  • 2.2.3. Các điều kiện ràng buộc

  • Trong đó

  • ,P-k-max.: giới hạn công suất phát lớn nhất của tổ máy phát thứ k

  • Hình 4. Sự dịch chuyển của các cá thể trong giải thuật IWPSO

  • Hình 5. Lưu đồ giải thuật IWPSO

  • Bảng 1. Thông số giá dự báo cho hệ thống

  • Hình 6. Đồ thị lợi nhuận cực đại thu được

  • Hình 7. Đặc tính hội tụ của 2 giải thuật

  • Bảng 2. So sánh độ lệch chuẩn giữa 2 giải thuật

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

Bài viết đề xuất giải thuật tối ưu bầy đàn có xét đến trọng số khối lượng để giải bài toán điều phối tải kinh tế trong thị trường điện cạnh tranh. Giải thuật tối ưu bầy đàn cải tiến này đưa thêm trọng số khối lượng của cá thể vào công thức vận tốc ban đầu của cá thể để cân bằng giữa tìm kiếm toàn cục và địa phương.

TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF EDUCATION JOURNAL OF SCIENCE Tập 18, Số 12 (2021): 2243-2254 ISSN: 2734-9918 Vol 18, No 12 (2021): 2243-2254 Website: http://journal.hcmue.edu.vn https://doi.org/10.54607/hcmue.js.18.12.3225(2021) Bài báo nghiên cứu * ĐỀ XUẤT GIẢI THUẬT TỐI ƯU BẦY ĐÀN CÓ XÉT ĐẾN TRỌNG SỐ KHỐI LƯỢNG ĐỂ PHÂN BỐ TẢI KINH TẾ TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN Lê Chí Kiên1, Phan Minh Tân2, Nguyễn Trung Thắng2, Hồng Đỗ Ngọc Trầm3* Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Trường Đại học Tôn Đức Thắng, Việt Nam Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Tác giả liên hệ: Hoàng Đỗ Ngọc Trầm – Email: tramnhd@hcmue.edu.vn * Ngày nhận bài: 10-8-2021; ngày nhận sửa: 10-12-2021; ngày duyệt đăng: 14-12-2021 TÓM TẮT Bài báo đề xuất giải thuật tối ưu bầy đàn có xét đến trọng số khối lượng để giải toán điều phối tải kinh tế thị trường điện cạnh tranh Giải thuật tối ưu bầy đàn cải tiến đưa thêm trọng số khối lượng cá thể vào công thức vận tốc ban đầu cá thể để cân tìm kiếm tồn cục địa phương Kết cho thấy, số vịng lặp lớn có giá trị từ 50 trở lên hàm mục tiêu giải thuật bầy đàn cổ điển chưa tìm giá trị cực đại, dao động chưa ổn định, giải thuật đề xuất ổn định, không dao động Điều cho thấy khả tin cậy cao tìm kiếm giải thuật đề xuất so với giải thuật cổ điển Ngoài ra, khả tìm kiếm nghiệm tối ưu giải thuật đề xuất vượt trội so với giải thuật khác, đồng thời độ lệch chuẩn số lần tạo nghiệm nhỏ so với nghiên cứu trước Với kết này, giải thuật đề xuất đóng góp kĩ thuật tối ưu hóa tốt cho tốn phân bố tải kinh tế thị trường điện cạnh tranh Từ khóa: phân bố tải kinh tế; trọng số khối lượng; giải thuật bầy đàn; tổng lợi nhuận Giới thiệu Trong thị trường điện cạnh tranh, ràng buộc lập kế hoạch hình thành để công ty điện lực sử dụng quy tắc chọn công suất phát tổ máy truyền tải đem lại lợi nhuận cao Ngoài ra, ngành điện hình thành thị trường hồn thiện dự trự cơng suất giữ vài trị quan trọng việc định giá nâng cao hiệu suất hoạt động hệ thống Cite this article as: Le Chi Kien, Phan Minh Tan, Nguyen Trung Thang, & Hoang Do Ngoc Tram (2021) Propose a particle swarm optimization algorithm with inertia weight to solve the economic load dispatch problem in the electric market Ho Chi Minh City University of Education Journal of Science, 18(12), 2243-2254 2243 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Lê Chí Kiên tgk Để tạo điện cung cấp đủ cho nhu cầu phụ tải hộ gia đình khu cơng nghiệp, nhà máy nhiệt điện độc lập phải tốn chi phí khác Chúng bao gồm chi phí vận hành, quản lí chi phí mua nhiên liệu chi phí nhiên liệu coi phần quan trọng Vì lí này, việc giảm chi phí nhiên liệu nhiều nhiệm vụ q trình vận hành kinh tế-kĩ thuật nhà máy điện Công việc phần tốn phân bố tải kinh tế (Economic Load Dispatch – ELD) Bài tốn ELD tốn cần xác định cơng suất phát điện phù hợp cho tổ máy phát điện để cung cấp cho phụ tải đồng thời thỏa ràng buộc hệ thống Khi có công suất phát điện phù hợp đáp ứng ràng buộc tổng chi phí sản xuất điện tổ máy phát điện phụ thuộc vào khả giải thuật tối ưu hóa áp dụng Các nghiên cứu toán ELD áp dụng giải thuật tối ưu hóa khác (Dey, 2014; Gachhayat et al., 2017; Khamsen et al 2020) Qua tìm hiểu ứng dụng giải thuật, thấy toán ELD đề cập nhiều thị trường điện Trong trường hợp này, công ti tập trung vào việc cung cấp lượng điện tạo với tổng chi phí Cùng với xu hướng hội nhập toàn cầu, cơng ti điện lực thuộc quyền quản lí phủ nên đổi thành công ti tư nhân để tăng cường khả cạnh tranh hiệu (Orike, 2013) Do đó, tốn ELD liên quan đến môi trường cạnh tranh trở thành vấn đề đáng quan tâm Bởi vì, thúc đẩy đổi vận hành hệ thống điện, lập kế hoạch, kiểm soát cải thiện chất lượng dịch vụ khả cạnh tranh nhà cung cấp điện Trong môi trường cạnh tranh, nhiệm vụ cốt lõi tốn ELD xác định cơng suất tối ưu máy phát điện để có tổng lợi nhuận nhiều cho cơng ti sản xuất không vi phạm ràng buộc công suất tác dụng yêu cầu tải, dự trữ công suất tác dụng, giới hạn phát điện máy phát giới hạn dự trữ (Vo et al 2012) Bài toán nhận quan tâm chuyên gia nhà khoa học (Singhal et al., 2015; Krishna et al., 2016; Srikanth et al., 2019; Sudhakar et al., 2018) với ứng dụng thuật toán khác Nội dung 2.1 Bài toán điều độ tải kinh tế thị trường điện Điều độ tải kinh tế toán quan trọng hệ thống điện đóng góp nâng cao lợi nhuận hoạt động ổn định hệ thống điện Bài tốn ELD hình thành mục tiêu giảm thiểu chi phí nhiên liệu đồng thời thỏa nhiều ràng buộc liên quan đến tổ máy phát nhiệt điện hệ thống điện Mơ hình tốn học toán ELD xây dựng bỏ qua tổn thất điện ảnh hưởng điện trở điện kháng đường dây truyền tải Nhưng vài nghiên cứu gần toán ELD tính đến việc điện chủ động, hiệu ứng van ràng buộc phức tạp tổ máy phát nhiệt điện vùng làm việc bị giới hạn, giới hạn công suất phát điện Các toán giải vấn đề cách áp dụng giải thuật có khả tối ưu hóa tốt Ngồi ra, hàm không liên tục hàm đa nhiên liệu hàm chi phí nhiên liệu 2244 Tập 18, Số 12 (2021): 2243-2254 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM có xét hiệu ứng xả van nhà máy phát nhiệt điện đưa vào hàm chi phí nhiên liệu Các thách thức hình thành khó khăn lớn cho thuật tốn tối ưu hóa thuật tốn khơng hiệu khơng thể đạt giải pháp tối ưu tồn cục Hình Đồ thị hàm chi phí đa nhiên liệu Dựa thị trường điện cạnh tranh, nghiên cứu trước thiết lập hàm tổng doanh thu, hàm tổng chi phí nhiên liệu hàm tổng lợi nhuận cho hai trường hợp khác bao gồm toán cho điện giao toán cho dự trữ phân bổ Kết là, toán thị trường dự trữ xây dựng cách tốn học sau cơng thức áp dụng cho ELD thị trường điện (Yoshida et al., 2000) Bài toán lựa chọn tắt mở tổ máy toán phân bố tải kinh tế với việc xem xét tình trạng hoạt động tổ máy phát nhiệt điện có sẵn chi phí khởi động tổ máy Sự kết hợp tình trạng hoạt động tổ máy giải nghiên cứu Dubey et al., 2019 Trong nghiên cứu đây, nhóm tác giả giảm mức độ phức tạp nghiên cứu cách giả sử tất tổ máy phát nhiệt có sẵn hoạt động Vì vậy, tình trạng hoạt động chi phí khởi động tổ máy phát bị bỏ qua, việc xây dựng toán thiết lập cách sử dụng nghiên cứu trước thị trường điện cạnh tranh toán truyền tải kinh tế Theo truyền thống, hàm chi phí nhiên liệu tổ máy nhiệt điện biểu diễn xấp xỉ dạng đường cong bậc hai Trong nhà máy gồm có nhiều tổ máy nên việc tối ưu toán ELD xác định giá trị công suất phát tổ máy cho tổng chi phí nhà máy nhỏ đồng thời phải thỏa mãn điều kiện ràng buộc máy phát ràng buộc khác Ngồi mục tiêu tốn ELD có xét đến trường hợp tổ máy sử dụng nhiều nhiên liệu khác dẫn đến hàm chi phí gồm nhiều đường cong kết hợp lại Hình Bài tốn ELD lúc lại khó khăn việc xác định chi phí nhiên liệu loại nhiên liệu có hàm khác tổ máy lại khác nên dạng khó tốn ELD 2245 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Lê Chí Kiên tgk 2.2 Hàm mục tiêu Bài toán ELD thị trường điện cực đại tổng lợi nhuận mục tiêu quan trọng Hàm mục tiêu cho toán phân bố tải kinh tế xem xét thị trường điện cạnh tranh trình bày bên Maximum TPF = TR − TFC (1) Trong TPF: tổng lợi nhuận thu TR: tổng doanh thu TFC: tổng chi phí nhiên liệu 2.2.1 Tổng doanh thu Tổng doanh thu tổng số tiền thu mà chưa tính đến chi phí nhiên liệu Mơ hình doanh thu xét nghiên cứu người mua hợp đồng xác định cơng suất lớn mua giá Để đảm bảo tính ổn định cho hệ thống, nhà máy phải dự trữ lượng công suất cho trường hợp khách hàng sử dụng vượt hợp đồng Vì khách hàng dùng lố nên giá trả cho lượng dự trữ điện đắt giá hợp đồng mua công suất nhiều Để có mơ hình tốn cho vấn đề cần phải đưa hệ số xác suất ω cho biết xác suất lượng dự trữ sử dụng N TR = FSB ∑N k=1 Pk + ωFRP ∑k=1 RPk (2) Trong FSP: giá cho cơng suất phát FRP: giá cho công suất dự trữ Pk: công suất phát tổ máy thứ k RPk: công suất phát dự trữ tổ máy thứ k N: số tổ máy phát 2.2.2 Tổng chi phí nhiên liệu Khi xét đến ảnh hưởng thị trường điện hàm mục tiêu cho ELD có thêm phần cơng suất dự trữ tổ máy thứ k FCk (Pk + RPk ) = C1k + C2k (Pk + RPk ) + C3k (Pk + RPk )2 (3) Trong FCk : chi phí nhiên liệu tổ máy thứ k C1k, C2k, C3k: hệ số hàm chi phí nhà máy nhiệt điện Nhưng chí phí có tác động xác suất khách hàng sử dụng lượng dự trữ nên cơng thức để tính tổng chi phí nhiên liệu viết lại bên N TFCk = (1 − ω) ∑N k=1 FCk (Pk ) + ω ∑k=1 FCk (Pk + RPk ) 2246 (4) Tập 18, Số 12 (2021): 2243-2254 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM 2.2.3 Các điều kiện ràng buộc Giống toán ELD toán tối ưu nói chung, ln ln có ràng buộc cần phải thỏa mãn Khi giải tốn ELD mơi trường thị trường cạnh tranh khơng có ràng buộc cũ bào tốn ELD mà cịn có ràng buộc riêng thị trường điện Khi có thêm ảnh hưởng yếu tố thị trường điện ta có ràng buộc tốn sau • Ràng buộc công suất yêu cầu Về bản, toán ELD việc xác định sản lượng điện tất nhà máy nhiệt để giảm thiểu tổng chi phí nhà máy Ràng buộc cân cơng suất tốn tổng công suất phát phải tổn thất điện công suất tải yêu cầu Độ ổn định tần số thực quan trọng mạng điện áp cao hệ thống điện hoạt động ổn định xảy dao động tần số Do đó, toán điều phối tải kinh tế truyền thống, cân công suất ràng buộc toán Tuy nhiên, xem xét yếu tố xác suất sử dụng công suất dự trữ cho toán điều phối tải kinh tế, ràng buộc cân phải có tổng cơng suất đầu tổ máy phát nhỏ công suất tải yêu cầu (FPD) mô tả bên ∑𝑁𝑁 (5) 𝑘𝑘=1 𝑃𝑃𝑘𝑘 ≤ 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐷𝐷 • Ràng buộc cơng suất dự trữ Trong nghiên cứu (Sudhakar et al., 2018), lí tạo lượng dự trữ hợp đồng tạo dự trữ đề cập Đầu tiên, nhà cung cấp lượng bán lượng điện cho khách hàng họ thông qua hợp đồng kí Để tránh gián đoạn dịch vụ bù đắp cho khách hàng gián đoạn cố máy phát điện họ, nhà cung cấp lượng mua lượng dự trữ từ nhà cung cấp khác Tiếp theo, nhà máy lượng tái tạo thường gây gián đoạn thiếu hụt cơng suất nên phải mua lượng dự trữ từ nhà máy khác Tương tự sản xuất điện, tổng công suất dự trữ tất tổ máy thấp nhu cầu dự trữ (FRD) miễn tổng lợi nhuận cao cơng ty sản xuất mua dự trữ thấp nhu cầu dự trữ dự báo ∑𝑁𝑁 (6) 𝑘𝑘=1 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑘𝑘 ≤ 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐷𝐷 • Giới hạn cơng suất phát Công suất phát tổ máy phát phải giới hạn nhỏ giới hạn lớn Giới hạn nhỏ giới hạn tính kinh tế, phát nhỏ nhà máy lỗ giới hạn giới hạn liên quan đến khả vật lí máy phát, công suất định mức máy phát biểu diễn: 𝑃𝑃𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 ≤ 𝑃𝑃𝑘𝑘 ≤ 𝑃𝑃𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 (7) Trong Pkmin : giới hạn công suất phát nhỏ tổ máy phát thứ k Pkmax : giới hạn công suất phát lớn tổ máy phát thứ k 2247 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Lê Chí Kiên tgk • Giới hạn cơng suất dự trữ Cơng suất dự trữ tổ máy phát phụ thuộc vào cơng suất phát khả phát cịn lại tổ máy nên cơng suất dự trữ bị ràng buộc điều kiện bên sau ≤ 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑘𝑘 ≤ 𝑃𝑃𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 − 𝑃𝑃𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 (8) 𝑃𝑃𝑘𝑘 + 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑘𝑘 ≤ 𝑃𝑃𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 (9) Ràng buộc dự trữ ràng buộc khó vừa phải thỏa giới hạn nhỏ lớn máy phát mà phải thỏa giới hạn phát tổng dự trữ tổng hệ thống Do đó, để xử lí ràng bc này, ta cần xây dựng lại giới hạn cho công suất dự trữ cách xác định giới hạn lớn công suất dự trữ phải công suất phát lớn máy phát trừ công suất phát Vì vậy, giải tốn ELD có điều kiện giới hạn biến cơng suất dự trữ vừa biến điều khiển thuật toán vừa biến phụ thuộc vào công suất phát máy phát 2.3 Giải thuật tối ưu bầy đàn cổ điển Giải thuật PSO ứng dụng nhiều lĩnh vực kĩ thuật khác PSO sử dụng trình dịch chuyển cá thể để đánh giá học hỏi tìm nghiệm tốt Mỗi cá thể đại diện vị trí vận tốc Quá trình cập nhật vận tốc ảnh hưởng vị trí vận tốc cá thể thứ d, vị trí vận tốc cá thể tốt Mơ hình vận tốc vị trí cá thể giải thuật PSO biểu diễn sau Vdnew = Vd + α1 r1 (XBest − Xd ) + α2 r2 (XGBest − Xd ); d = Np (10) Xdnew = Xd + Vdnew ; d = Np (11) Hình thể trình dịch chuyển thể PSO phụ thuộc vào đặc trưng vận tốc Vdnew xác định dựa cá thể tốt bầy GBest vị trí tốt XBest cơng thức (10) Vị trí Xdnew xác định dựa Xd vận tốc theo công thức (11) Lưu đồ giải thuật PSO cổ điển trình bày Hình Hình Sự dịch chuyển cá thể giải thuật PSO 2248 Tập 18, Số 12 (2021): 2243-2254 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Chọn thông số điều khiển Np, MaxL Khởi tạo Np cá thể Tính giá trị Fitness cho cá thể Xác định cá thể FBest , X Best , FGbest , X Gbest Cập nhật vận tốc vị trí V new , X new CT (11), (12) Tính giá trị Fitness cho vị trí cá thể F new F new < FBest Đúng FBest = F new X Best = X new Xác định FGbest , X Gbest Đúng L < MaxL L = L +1 Sai FGbest , X Gbest Hình Lưu đồ giải thuật PSO 2.4 Giải thuật tối ưu bầy đàn cải tiến với trọng số khối lượng Hình Sự dịch chuyển cá thể giải thuật IWPSO 2249 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Lê Chí Kiên tgk Chọn thông số điều khiển Np, MaxL Khởi tạo Np cá thể Tính giá trị Fitness cho cá thể Xác định cá thể FBest , X Best , FGbest , X Gbest Cập nhật vận tốc vị trí V new , X new CT (13), (12) Tính giá trị Fitness cho vị trí cá thể F new F new < FBest Đúng FBest = F new X Best = X new Xác định FGbest , X Gbest Đúng L < MaxL L = L +1 Sai FGbest , X Gbest Hình Lưu đồ giải thuật IWPSO PSO thông thường biết đến cơng cụ mạnh mẽ nhanh chóng việc giải tốn tối ưu hóa có số nhược điểm việc dễ dàng bị mắc kẹt vùng cục hội tụ chậm cho hệ thống lớn điều kiện ràng buộc hoạt động phức tạp Vì lí đó, báo đề xuất phiên khác cải tiến PSO cách thêm vào trọng số khối lượng (Particle Swarm Optimization with Inertia Weight – IWPSO) trình bày chi tiết IWPSO thuật toán cải tiến PSO dựa trọng số khối lượng w thêm vào công thức vận tốc PSO ban đầu để cân tìm kiếm tồn cầu địa phương Trong báo này, w đề xuất dạng mơ hình hoàn toàn Giá trị thay đổi số lần lặp thay đổi Vì vậy, mơ hình vận tốc trọng số w trình bày sau Vdnew = wVd + α1 r1 (XBest − Xd ) + α2 r2 (XGBest − Xd ); d = Np w = wmax wmax −wmin 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝐿𝐿 L; L = MaxL 2250 (13) (14) Tập 18, Số 12 (2021): 2243-2254 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Trong α1, α2: hệ số đóng góp thuật tốn r1, r2: giá trị ngẫu nhiên wmax : giới hạn lớn hệ số w wmin : giới hạn nhỏ hệ số w Tương tự PSO Hình cho ta thấy, trình dịch chuyển cá thể giải thuật IWPSO phụ thuộc vào đặc trưng vận tốc Vdnew xác định công thức (13) dựa cá thể tốt bầy GBest vị trí tốt XBest lại có thêm yếu tố trọng số khối lượng w tính cơng thức (14) cịn vị trí Xdnew xác định dựa Xd vận tốc cập nhật tương tự Lưu đồ giải thuật IWPSO trình bày Hình 2.5 Kết Thơng số tốn hệ thống gồm có tổ máy trình bày Bảng gồm giá trị u cầu tốn thơng số cơng suất hệ số chi phí tổ máy Bảng Thông số giá dự báo cho hệ thống Các thông số Công suất phát yêu cầu FPD (MW) Công suất dự trữ yêu cầu FRD (MW) Giá cho công suất phát FSP ($/MWh) Giá cho công suất dự trữ FRP ($/MWh) Xác xuất công suất dự trữ sử dụng ω Giá trị 1100 100 11.30 3.FSP 0.005 Hình Đồ thị lợi nhuận cực đại thu 2251 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Lê Chí Kiên tgk Hình kết thu với giá trị vòng lặp lớn chọn từ 10 đến 100 Với giá trị vịng lặp lớn nhất, tác giả có khảo sát 50 lần thành công Giá trị tốt 50 lần chạy vẽ hình Qua hình này, ta thấy phiên cải tiến PSO IWPSO đường màu xanh dương có khả tìm kiếm giá trị cực đại lợi nhuận cao PSO đường màu đen chọn MaxL từ 10 đến 50 Từ kết cho thấy MaxL có giá trị từ 50 trở lên giải thuật PSO chưa tìm giá trị cực đại dao động chưa ổn định, giải thuật IWPSO ổn định, không dao động Điều cho thấy khả tin cậy tìm kiếm IWPSO cao PSO cổ điển Bảng cho thấy, kết lợi nhuận tối đa, lợi nhuận trung bình lợi nhuận tối thiểu giải thuật thông số đầu vào So sánh với giải thuật PSO giải thuật IWPSO thu lợi nhuận hiệu Điều có nghĩa có khả tốt PSO việc tìm nghiệm tối ưu Đặc tính hội tụ tốt 50 lần chạy thành công giải thuật PSO vẽ lại Hình Hình cho ta thấy giải thuật IWPSO hội tụ sớm PSO kết cuối thu tốt PSO Kết chứng minh cho khả tìm kiếm nghiệm tối ưu giải thuật cải tiến IWPSO tốt giải thuật PSO cổ điển Bảng cho thấy kết độ lệch chuẩn giải thuật IWPSO thấp nhiều so với giải thuật PSO cổ điển, chứng tỏ khả vận hành kinh tế-kĩ thuật hệ thống điện giải thuật IWPSO tốt nhiều PSO cổ điển Hình Đặc tính hội tụ giải thuật 2252 Tập 18, Số 12 (2021): 2243-2254 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Bảng So sánh độ lệch chuẩn giải thuật Giá trị lợi Giá trị lợi Giá trị lợi Giải thuật nhuận lớn ($/h) nhuận trung bình ($/h) nhuận thấp ($/h) PSO 1,102.448 999.7856 325 201.9246 IWPSO 1,102.451 999.8291 494.9503 166.3297 Độ lệch chuẩn Kết luận Trong báo này, toán phân bố tải kinh tế thị trường điện cạnh tranh xem xét Các giải thuật PSO cổ điển PSO cải tiến áp dụng để giải tối ưu kinh tế-kĩ thuật hệ thống điện Kết so sánh hai giải thuật áp dụng cho hệ thống thử nghiệm giải thuật PSO cải tiến xét đến trọng số khối lượng (IWPSO) giải thuật tốt giải thuật PSO cổ điển giải thuật đại diện số giải thuật PSO để so sánh với giải thuật khác Cụ thể hệ thống thử nghiệm mười tổ máy phát, khả tìm kiếm giải thuật IWPSO ưu việt giải thuật PSO cổ điển Hơn nữa, giải thuật IWPSO giải thuật ổn định nhanh có độ lệch chuẩn có số lần tạo nghiệm nhỏ so với nghiên cứu trước Vì lí này, nhận xét giải thuật IWPSO sử dụng kĩ thuật tối ưu hóa tốt cho toán phân bố tải kinh tế thị trường điện cạnh tranh  Tuyên bố quyền lợi: Các tác giả xác nhận hồn tồn khơng có xung đột quyền lợi  Lời cảm ơn: Cơng trình nghiên cứu thuộc đề tài mã số B2020-SPK-02 Bộ Giáo dục Đào tạo Việt Nam tài trợ Trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật Thành phố Hồ Chí Minh chủ trì TÀI LIỆU THAM KHẢO Dey, T (2014) Economic load dispatch for multi-generator systems with units having nonlinear and discontinuous cost curves using gravity search algorithm International Journal of Applied Power Engineering, 3(3), 166-174 Dubey, B K., Singh, N K., & Bhambri, S (2019) Optimization of PID controller parameters using PSO for two area load frequency control IAES International Journal of Robotics and Automation, 8(4), 256 Gachhayat, S K., Dash, S K., & Ray, P (2017) Multi objective directed bee colony optimization for economic load dispatch with enhanced power demand and valve point loading International Journal of Electrical & Computer Engineering, 7(5), 2382-2391 Khamsen, W., Takeang, C., & Aunban, P (2020) Hybrid method for solving the non smooth cost function economic dispatch problem International Journal of Electrical and Computer Engineering, 10, 609-616 2253 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Lê Chí Kiên tgk Krishna, P R., & Sao, S (2016) An improved TLBO algorithm to solve profit based unit commitment problem under deregulated environment Procedia Technology, 25, 652-659 Singhal, P K., Naresh, R., & Sharma, V (2015) Binary fish swarm algorithm for profit-based unit commitment problem in competitive electricity market with ramp rate constraints IET Generation, Transmission & Distribution, 9(13), 1697-1707 Orike, S., & Corne, D (2013) An evolutionary algorithm for bid-based dynamic economic load dispatch in a deregulated electricity market 13th UK Workshop on Computational Intelligence, 313-320 Srikanth, R K., Lokesh, P., Panigrahi, B K., & Rajesh, K (2019) Binary whale optimization algorithm: A new metaheuristic approach for profit-based unit commitment problems in competitive electricity markets Engineering Optimization, 51(3), 369-389 Sudhakar, A V V., Karri, C., & Laxmi, A J (2018) A hybrid LR-secant method-invasive weed optimisation for profit-based unit commitment International Journal of Power and Energy Conversion, 9(1), 1-24 Vo, N D., Ongsakul, W., & Nguyen, P K (2012) Augmented Lagrange Hopfield network for solving economic dispatch problem in competitive environment AIP Conference Proceedings, 1499(1), 46-53 Yoshida, H., Kawata, K., Fukuyama, Y., Takayama, S., & Nakanishi, Y (2000) A particle swarm optimization for reactive power and voltage control considering voltage security assessment IEEE Transactions on Power Systems, 15(4), 1232-1239 PROPOSE A PARTICLE SWARM OPTIMIZATION ALGORITHM WITH INERTIA WEIGHT TO SOLVE THE ECONOMIC LOAD DISPATCH PROBLEM IN THE ELECTRIC MARKET Le Chi Kien , Phan Minh Tan2, Nguyen Trung Thang2, Hoang Do Ngoc Tram3* HCMC University Technology and Education, Vietnam Ton Duc Thang University, Vietnam Ho Chi Minh City University of Education, Vietnam * Corresponding author: Hoang Do Ngoc Tram – Email: tramnhd@hcmue.edu.vn Received: August 10, 2021; Revised: December 10, 2021; Accepted: December 14, 2021 ABSTRACT The economic load dispatch problem under the competitive electric market is a new problem that receives interest from researchers, and many measures have been considered to solve this problem In this paper, a particle swarm optimization algorithm with inertia weight is proposed As a result, the proposed algorithm is superior to other methods for the search capability, and it also obtains the highest profit, fast converge speed, and simulation time Keywords: economic load dispatch; inertia weight; particle swarm optimization; total profit 2254 ... Trong báo này, toán phân bố tải kinh tế thị trường điện cạnh tranh xem xét Các giải thuật PSO cổ điển PSO cải tiến áp dụng để giải tối ưu kinh tế- kĩ thuật hệ thống điện Kết so sánh hai giải thuật. .. thống thử nghiệm giải thuật PSO cải tiến xét đến trọng số khối lượng (IWPSO) giải thuật tốt giải thuật PSO cổ điển giải thuật đại diện số giải thuật PSO để so sánh với giải thuật khác Cụ thể... FGbest , X Gbest Hình Lưu đồ giải thuật PSO 2.4 Giải thuật tối ưu bầy đàn cải tiến với trọng số khối lượng Hình Sự dịch chuyển cá thể giải thuật IWPSO 2249 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Lê

Ngày đăng: 18/01/2022, 11:14

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w