خوارزمية البحث البكتيري الديناميكية المعدلة لإيجاد الحالة التقديرية لمنظومات القدرة

المؤلفون

  • إبراهيم علي فرحات الهندسة الكهربية والحاسوب، كلية الهندسة، الجامعة الأسمرية، زليتن، ليبيا

DOI:

https://doi.org/10.59743/aujas.v6i5.1501

الكلمات المفتاحية:

خوارزمية البحث البكتيري، الحالة التقديرية لمنظومات القدرة، طريقة المربعات الصغرى الموزونة

الملخص

تزداد أنظمة الطاقة تعقيدًا مع النمو المضطرد للطلب المتغير باستمرار على الطاقة. هذا الوضع الديناميكي لشبكات الطاقة الكهربائية يجعل التحكم في النظام ومراقبته مسألة حاسمة. من أجل الحصول على مراقبة دقيقة في الوقت الحقيقي وباستعمال نماذج تمثيلية تحاكي الوضع الحقيقي، فإن ممارسات تقدير الحالة ضرورية. يصبح هذا المطلب أكثر أهمية للأنظمة غير الخطية مثل ما هو الحال بالنسبة لشبكات الطاقة الكهربائية. الهدف وراء دراسة مسألة تقدير الحالة هو تطبيق مجموعة متنوعة من الأساليب الإحصائية وطرق التحسين من أجل تحديد أفضل تقدير لمتغيرات نظام الطاقة. يتم قياس متغيرات نظام الطاقة بشكل تقليدي باستخدام العديد من أجهزة القياس الشائعة على الرغم من التعقيد والتوسع التدريجي للشبكات. ومع ذلك ، ترتبط عدادات القياس هذه بالأخطاء وقراءات الإخراج غير الدقيقة بسبب العديد من الأسباب التشغيلية والتواصلية بالإضافة إلى تلك المتعلقة بالجهاز نفسه. وبالتالي ، فإن تحديد تقدير محسّن وأكثر دقة لحالة النظام أمر مهم ومطلوب بشكل أساسي، وبالتالي فإن هذا الموضوع يكتسب المزيد من الجاذبية  في أوساط  الباحثين. الطريقة الأكثر تطبيقاً للتعامل مع مشكلة تقدير الحالة هي طريقة المربعات الصغرى الموزونة (WLS). في هذا البحث تم تقديم خوارزمية هجينة باستخدام خوارزمية البحث البكتيرية الديناميكية القائمة على طريقة المربعات الصغرى الموزونة. تم تطبيق الخوارزمية المقترحة والتحقق من صحتها باستخدام نظام IEEE 14-bus المعروف. أظهرت النتائج فعالية وتفوق الخوارزمية عند مقارنتها ببعض التقنيات الأخرى المستخدمة لمعالجة مسألة تقدير الحالة.

المراجع

. A. Abur and A.G. Exposito. Power system state estimation: theory and implementation. New York: Marcel Dekker, 2004. DOI: https://doi.org/10.1201/9780203913673

. A. J. Wood, B. F. Wollenberg and G. B. Sheblé. Power generation, operation, and control. 3th ed. Hoboken, New Jersey: Wiley & Sons, 2013.

. F.C. Schweppe and J. Wildes. Power system static-state estimation, part i: exact model. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1970, PAS-89, p.120-125. DOI: https://doi.org/10.1109/TPAS.1970.292678

. F.C. Schweppe and D.B. Rom. Power system static-state estimation, part ii: approximate model. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1970, PAS-89, p.125-130. DOI: https://doi.org/10.1109/TPAS.1970.292679

. F.C. Schweppe. Power system static-state estimation, part iii: implementation. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1970, PAS-89, p.130-135 DOI: https://doi.org/10.1109/TPAS.1970.292680

. I.A. Farhat and M.E. El-Hawary. Optimization methods applied for solving the short-term hydrothermal coordination problem. Electric Power System .Research, 2009, 79, p.1308-1320,. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2009.04.001

. I.A. Farhat and M.E. El-Hawary. Interior point methods application in optimum operational scheduling of electric power systems. Generation, Transmission & Distribution, IET, 2009, 3, p.1020-1029. DOI: https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2008.0573

. I.A. Farhat and M.E. El-Hawary. Short-term hydro-thermal scheduling using an improved bacterial foraging algorithm. In IEEE Electrical Power & Energy Conference (EPEC), 2009, p.1-5. DOI: https://doi.org/10.1109/EPEC.2009.5420913

. I.A. Farhat and M.E. El-Hawary. Modified bacterial foraging algorithm for optimum economic dispatch. In IEEE Electrical Power & Energy Conference (EPEC), 2009, p.1-6. DOI: https://doi.org/10.1109/EPEC.2009.5420912

. F. Aminifar et al. Optimal placement of phasor measurement units using immunity genetic algorithm. IEEE Transactions on Power Delivery, 2009, 24, p.1014–1020. DOI: https://doi.org/10.1109/TPWRD.2009.2014030

. L. Junjie and L. Chao. PSO based distributed generalized state estimation using synchrophasors. In IEEE Sustainable Power and Energy Conference (iSPEC), 2019, p.219–224.

. K.M. Passino. Biomimicry of bacterial foraging for distributed optimization and control. IEEE Control Systems Magazine, 2002, 22, p.52-67. DOI: https://doi.org/10.1109/MCS.2002.1004010

. I.A. Farhat and M.E. El-Hawary. Bacterial foraging algorithm for optimum economic-emission dispatch. In IEEE Electrical Power & Energy Conference (EPEC), 2011. DOI: https://doi.org/10.1109/EPEC.2011.6070192

. I.A. Farhat and M.E. El-Hawary. Fixed-head hydro-thermal scheduling using a modified bacterial foraging algorithm. In IEEE Electrical Power & Energy Conference (EPEC), 2010. DOI: https://doi.org/10.1109/EPEC.2010.5697200

. I.A. Farhat and M.E. El-Hawary. Scheduling of variable-head hydro-thermal generation using an enhanced bacterial foraging algorithm. In 24th Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, CCECE, 2011. DOI: https://doi.org/10.1109/CCECE.2011.6030488

. I.A. Farhat and M.E. El-Hawary. Short-term coordination of hydro-thermal systems with cascaded reservoirs using bacterial foraging algorithm. In 24th Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, CCECE, 2011. DOI: https://doi.org/10.1109/CCECE.2011.6030487

. I.A. Farhat and M.E. El-Hawary. Short-term hydro-thermal scheduling with environmental considerations using bacterial foraging algorithm. In 24th Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, CCECE, 2011. DOI: https://doi.org/10.1109/CCECE.2011.6030486

. I.A. Farhat and M.E. El-Hawary. Multi-objective short-term hydro-thermal scheduling using bacterial foraging algorithm. In IEEE Electrical Power & Energy Conference (EPEC), 2011. DOI: https://doi.org/10.1109/EPEC.2011.6070190

. I.A. Farhat and M.E. El-Hawary. Dynamic adaptive bacterial foraging algorithm for optimum economic dispatch with valve-point effects and wind power. IET Generation, Transmission & Distribution, 2010, 4, p.989-999. DOI: https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2010.0109

. F. Ahmed. Enhancement of the Voltage Profile for an IEEE-14 Bus System by Using FACTS Devices. In: Mishra S. et al. (eds), Applications of Computing, Automation and Wireless Systems in Electrical Engineering. Lecture Notes in Electrical Engineering, 553, Singapore: Springer, 2019, pp.1243-1257. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-13-6772-4_109

. M. A. Hussein and A. J. Sultan. Enhancement of state estimation power system based hybrid algorithm. In 1st Annual International Conference on Information and Sciences (AiCIS), 2018, p.164-169. DOI: https://doi.org/10.1109/AiCIS.2018.00040

التنزيلات

منشور

31-12-2021

كيفية الاقتباس

فرحات إ. ع. (2021). خوارزمية البحث البكتيري الديناميكية المعدلة لإيجاد الحالة التقديرية لمنظومات القدرة. مجلة الجامعة الأسمرية, 6(5), 466–478. https://doi.org/10.59743/aujas.v6i5.1501

إصدار

القسم

الهندسة الكهربائية والإلكترونية