توزیع اقتصادی توان و حرارت (CHPED) با در نظر گرفتن آلاینده‌ها و قیود عملیاتی نیروگاه‌ها با الگوریتم جست‌وجوی‌ هارمونی چندهدفه (MOHS)

نویسندگان

دانشگاه سیستان و بلوچستان

چکیده

در سیستم‌های تولید سنتی، انرژی دریافتی از سوخت صرفاً به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود، درحالی‌که در سیستم‌های تولید همزمان (CHP)، انرژی سوخت افزون بر تولید انرژی الکتریکی، انرژی حرارتی نیز تولید می‌کند؛ ازاین‌رو، بازده این سیستم‌ها بسیار بیشتر از سیستم‌های سنتی است و این لزوم استفاده از سیستم‌های CHP < /span> را توجیه می‌کند. ظهور سیستم‌های CHP < /span> در کنار نیروگاه‌های سوخت فسیلی باعث می‌شود توزیع اقتصادی توان و حرارت بین واحدهای تولیدکنندۀ انرژی به‌نحوی‌ که کمترین هزینه را داشته باشد، از مسائل مهم بهره‌برداری از سیستم‌های قدرت به شمار آید. در این میان، لزوم در نظر گرفتن آلایندگی ناشی از واحدهای تولیدکنندۀ انرژی در کنار سایر قیود عملیاتی نیروگاه‌ها باعث پیچیدگی مسئلۀ توزیع اقتصادی بار می‌شود. حضور توابع هدف متعدد و گاه متضاد، مسئلۀ فوق را به یک مسئلۀ بهینه‌سازی چندهدفه تبدیل می‌کند. این مقاله ضمن بررسی مسئلۀ توزیع اقتصادی بار در نیروگاه‌ها در کنار واحدهای تولید همزمان برق و حرارت، از روش فراابتکاری الگوریتم جست‌وجوی‌ هارمونی چندهدفه در حل مسئلۀ پخش اقتصادی توان و حرارت استفاده می‌کند. برای نشان دادن کارایی روش پیشنهادی، از سیستمی با 4 واحد تولید توان الکتریکی، 2 واحد تولید همزمان و یک واحد تولید توان حرارتی استفاده می‌شود. کارایی الگوریتم پیشنهادی از طریق مقایسه با سایر روش‌های پیشرفتۀ بهینه‌سازی چندهدفه نظیر NSGA-II و MOPSO نشان داده شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] Rooijers, F. J. and Van. R. A. M., "Static Economic Dispatch for Co-Generation Systems", IEEE Transaction on Power System, Vol. 9, No. 3, pp. 1392-1398, Aug. 1994. [2] Guo, T., Henwood, M. I. and Van Ooijen, M., "An Algorithm for Combined Heat and Power Economic Dispatch", IEEE Transaction on Power System, Vol. 11, No. 4, pp. 1778-1784, 1996. [3] Songand, Y. H. and Xuan, Q. Y., "Combined Heat and Power Economic Dispatch Using Genetic Algorithm Based Penalty Function Method", Eletric Mach. Power Syst, Vol. 26, pp. 363-372, 1998. [4] Wong, K. P. and Algie, C., "Evolutionary Programming Approach for Combined Heat and Power Dispatch", Electric Power System Research, Vol. 61, No. 3, pp. 227-232, Apr. 2002. [5] Sinha, N., Saikia, L. C. and Malakar, T., "Optimal Solution Fornon-Convex Heat and Power Dispatch Problems Using Differential Evolution", IEEE International Conference on Computational Intelligence and Computing Research, pp. 1-5, Dec. 2010. [6] Basu, M., "Bee Colony Optimization for Combined Heat and Power Economic Dispatch", IEEE Trans. Power Delivery, Vol. 38, No. 11, pp. 13527-13531, Oct. 2011. [7] Abdolmohammadi, H. and Kazemi, A., "A Benders Decomposition Approach for a Combined Heat and Power Economic Dispatch", Energy Conversion and Management, Vol. 71, pp. 21-31, Jul 2013. [8] Sadeghian, H.R. and Ardehali, M.M., "A Novel Approach for Optimal Economic Dispatch Scheduling of Integrated Combined Heat and Power Systems for Maximum Economic Profit and Minimum Environmental Emissions Based on Benders Decomposition", Energy, Vol. 102, pp 10-23, 2016. [9] Ghorbani, N., "Combined Heat and Power Economic Dispatch Using Exchange Market Algorithm", International Journal of Electrical Power & Energy Systems, Vol. 82, pp. 58-66, 2016. [10] Nguyen, T. T., Vo, D. N. and Dinh, B. H., "Cuckoo Search Algorithm for Combined Heat and Power Economic Dispatch", International Journal of Electrical Power & Energy Systems, Vol. 81, pp. 204-214, 2016. [11] Basu, M., "Combined Heat and Power Economic Emission Dispatch Using Nondominated Sorting Genetic Algorithm-II", International Journal of Electric Power and Energy Systems, Vol. 53, pp. 135-141, Dec 2013. [12] Bahmani, B., Farjah, E. and Seifi, A., "A New Algorithm for Combined Heat and Power Dynamic Economic Dispatch Considering Valve Point Effect", Energy, Vol. 52, pp. 320-332, Apr 2013. [13] Firoozi, B., Farjah, E. and Seifi, A., "A New Algorithm for Combined Heat and Power Dynamic Economic Dispatch Considering Valve Point Effect", IEEE Trans. Power Delivery, Vol. 52, pp. 320-332, Apr. 2013 [14] Shi, B., Yan, L. and Wu, W., "Multi Objective Optimization for Combined Heat and Power Economic Dispatch with Power Transmission Loss and Emission Reduction", Journal of Energy, Vol. 56, pp. 135-143, Jul. 2013. [15] Jadhav, H. T. and Roy, R., "Gbest Guided Artificial Bee Colony Algorithm for Environmental/Economic Dispatch Considering Wind Power", Expert Systems with Applications, pp. 6385-6399, 2013. [16] تقی‌‌لو، علی ، خان تیموری، علیرضا، الگوریتم جست‌وجوی‌ هارمونی و کاربرد در مسائل بهینه‌سازی، چهاردهمین کنفرانس دانشجویی مهندسی برق ایران، 1390. [17] Sivasubramani, S. and Swarup, K.S., "Environmental Economic Dispatch Using Multi Objective Harmony Search Algorithm", Electric Power System Research, Vol. 81, No. 9, pp. 144-153, 2014. [18] Deb, K., Pratab, A., Agrawal, S. and Meyarivan, T., "Multi Objective Genetic Algorithm: NSGA-II", IEEE Trans on Evolutionary Computation, Vol. 6, No. 2, pp. 182-197. 2002. [19] Zitler, E., Laumanns, M. and Thielle, L., SPEA-II: Improving the Strength Pareto Evolutionary Algorithm, Swiss Federal Institute of Technology (ETHZ), Zurich, Switzerland. [20] Benayed, F.Z. Lahouari, A. and Mostefa, R., Harmony Search Algorithm Optimization for the Combined Heat and Power Economic Dispatch, 2015. [21] Abido, M.A., "Multi Objective Particle Swarm for Environmental Economic Dispatch Problem", International Power Engineering Conference, Singapore, pp. 1385-1390, Dec 2007. [22] Benayed, F.Z., Lahouari, A. and Mostefa, R., Harmony Search Algorithm Optimization for the Combined Heat and Power Economic Dispatch, 2015.