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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/3965
Tipo: | Dissertação |
Título: | Algoritmo dos vaga-lumes com população não homogênea aplicado ao despacho econômico de carga |
Autor(es): | Kapelinski, Kléber |
Primeiro Orientador: | Neto, João Plínio Juchem |
Resumo: | O problema de despacho econômico é uma aplicação prática de otimização com fundamental importância para a operação de sistemas de potência. Neste problema, o objetivo é determinar as potências de saída das unidades geradoras do sistema, de forma que, o custo total de geração seja o menor possível, e as restrições do problema sejam atendidas. Logo, uma solução eficiente para este problema contribui para a redução de custos. A utilização de métodos matemáticos para a solução deste problema tem sido considerada, no entanto, estes métodos não são aplicáveis quando a função de custo é não diferenciável ou não convexa. Assim, para a solução de problemas de despacho econômico de carga que consideram efeitos mais complexos, a utilização de metaheurísticas tem se mostrado uma alternativa mais apropriada. O algoritmo dos vaga-lumes é uma metaheurística que tem se mostrado bastante eficiente em estudos comparativos e aplicações. O desempenho deste algoritmo tem sido melhorado com a proposta de variantes. Normalmente, estas variantes são comparadas ao algoritmo original utilizando-se um conjunto de funções teste. Estas funções teste são também conhecidas como problemas artificiais, e foram concebidas ao longo do tempo para caracterizar tipos específicos de obstáculos para os métodos de busca. Por outro lado, em aplicações práticas, vários obstáculos diferentes dificultam a busca pela melhor solução. Neste Trabalho, foi proposta uma nova variante do algoritmo dos vaga-lumes, onde a população de agentes é não homogênea. Desta forma, cada vaga-lume passa a ser governado por seus próprios parâmetros e, consequentemente, a ter também um comportamento distinto. Para a comparação da variante deste Trabalho com o algoritmo original, foi selecionado um conjunto de dez funções teste e, posteriormente, foi realizada uma aplicação dos métodos a problemas de despacho econômico. A comparação dos algoritmos em um caso de teste de um determinado problema não permite uma conclusão generalizada. Assim, para investigar os efeitos de diferentes tamanhos de problemas, modelos de custo e restrições, foram selecionados doze sistemas de teste do problema de despacho econômico da literatura. Nos problemas considerados são considerados o efeito de ponto de válvula, múltiplos combustíveis, função custo cúbica, perdas nas linhas de transmissão, zonas proibidas, limites mínimo/máximo e de rampa. A variante proposta obteve melhor desempenho do que o algoritmo original em nove das dez funções teste. Já no problema de despacho econômico, a variante apresentou melhores resultados em sistemas de maior escala sendo que em dez dos doze problemas considerados, a melhor média de custos foi obtida pelo algoritmo com população não homogênea. |
Abstract: | The economic load dispatch problem is a very important practical application for power systems operation. In this problem, the output power of each generator in the system, need to be adjusted in such a way that the total generation cost be minimal, and the constraints of the problem are met. Thus, an efficient solution to this problem lead to cost and emissions reduction. The use of mathematical methods for the solution of this problem has been considered, however, these methods are not applicable for non smooth or non convex cost functions. Thereby, the use of metaheuristics for the solution of economic dispatch problems with more complex effects has been shown a more appropriated alternative. The firefly algorithm is a metaheuristic that has been quite efficient in comparative studies and applications. The performance of this algorithm has been improved by the proposal of variants. In most cases, those variants are compared with the original algorithm in a set of benchmark functions. Those functions are also known as artificial problems, and are designated the present specific kinds of issues in search methods. On the other hand, in practical applications, several kinds of issues make the search for the optimum solution harder. In this work a new variant of the firefly algorithm, with non-homogenous population, has been proposed. So, each firefly has its own parameters, and hence, a different behavior. For comparison of the original method and the new variant proposed in this work, it was selected a set of ten benchmark functions, and after, the methods are applied to several economic dispatch problems. The comparison of the algorithms in a certain test case doesn’t allow a generalization. Thus, to analyse the effects of different sizes of problems, cost models and constraints, a set of twelve test systems of the economic load dispatch is selected from literature. On the selected problems are considered the valve point effect, multiple fuels, cubic cost function, transmission loss, prohibited zones, minimum/maximum outpup power limits and ramp rate limits. The variant proposed in this work achieved better results in nine of the ten test functions considered. Yet, in the economic dispatch problem, the variant has shown a better performance in large scale systems being that in ten of the twelve considered systems, a better mean cost was achieved by the non homogenous population algorithm proposed. |
Palavras-chave: | Engenharia elétrica Algoritmos Electrical engineering Algorithms |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal do Pampa |
Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
Campus: | Campus Alegrete |
Curso: | Mestrado Acadêmico em Engenharia Elétrica |
Citação: | KAPELINSKI, Kléber. Algoritmo dos vaga-lumes com população não homogênea aplicado ao despacho econômico de carga. Orientador: João Plínio Juchem Neto. 2018. 99p. Dissertação (Mestrado em Engenharia em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2018. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/3965 |
Data do documento: | 14-Set-2018 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Elétrica |
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