A new runner root optimization algorithm for combined economic and emission dispatch considering valve-point effect

• Autorzy: Asraoui Abderrahmane , Bouzeboudja Hamid , Naama Bakhta

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.09.30

Warianty tytułu

PL

Nowy algorytm optymalizacji pierwiastka rozgałęźnego dla połączonej wysyłki ekonomicznej i emisji z uwzględnieniem efektu punktu zaworowego.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper proposes a new metaheuristic, the runner-root algorithm (RRA), Inspired by the function of runners and roots of some plants in nature, to find the optimal solution for combined economic and emission dispatch (CEED) problem. RRA is equipped with two search tools, which are random leaps with large steps and the reset strategy escaped the local optimum. In addition, RRA is equipped with an exploitative tool to search around the current best solution with large and small steps to ensure the obtained result of global optimization. In this article, the CEED is formulated as a multi-objective issue by considering the fuel cost and the emission rate of toxic gases, taking into account certain equality and inequality constraints. The bi-objective CEED matter is converted into single objective function using price penalty factor. The validity of the proposed approach is tested on three test systems, with and without valve point effect in terms of total cost, with variable transmission losses and different loads. In order to see the effectiveness of the proposed algorithm, it has been compared with other algorithms in literature. The results show that the RRA is more powerful than other algorithms.

PL

W artykule zaproponowano nową metaheurystykę, algorytm biegacza-korzeń (RRA), zainspirowany funkcją biegaczy i korzeni niektórych roślin w przyrodzie, znaleźć optymalne rozwiązanie problemu połączonej gospodarki i wysyłania emisji (CEED). RRA jest wyposażony w dwa narzędzia wyszukiwania, które są losowymi skokami z dużymi krokami, a strategia resetowania wymyka się lokalnemu optimum. Ponadto RRA jest wyposażone w narzędzie eksploatacyjne do wyszukiwania aktualnie najlepszego rozwiązania z dużymi i małymi krokami, aby zapewnić otrzymany wynik globalnej optymalizacji. W tym artykule CEED jest sformułowana jako kwestia wielocelowa, biorąc pod uwagę koszt paliwa i wskaźnik emisji toksycznych gazów, biorąc pod uwagę pewne ograniczenia równości i nierówności. Dwuobiektywna sprawa CEED jest przekształcana w pojedynczą funkcję celu przy użyciu współczynnika kary cenowej. Trafność proponowanego podejścia jest testowana na trzech systemach testowych, z efektem punktu zaworowego i bez, pod względem całkowitego kosztu, ze zmiennymi stratami transmisji i różnymi obciążeniami. Aby zobaczyć skuteczność proponowanego algorytmu, został porównany z innymi algorytmami w literaturze. Wyniki pokazują, że RRA jest silniejszy niż inne algorytmy.

Słowa kluczowe

EN

runner-root algorithm; combined economic emission dispatch; reserve constraint; valve point effect

PL

Algorytm Runner-Root; połączona emisja ekonomiczna i emisyjna; ograniczenia rezerw; efekt punktu zaworu

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 9
• Strony: 159--163
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Asraoui Abderrahmane

• University of Science and Technology Mohamed Boudiaf, B.P 1505 El M’naouar Oran Algeria, Department of Electrical Engineering, LDDEE Laboratory

autor

Bouzeboudja Hamid

• University of Science and Technology Mohamed Boudiaf, B.P 1505 El M’naouar Oran Algeria, Department of Electrical Engineering, LDDEE Laboratory

autor

Naama Bakhta

• University of Science and Technology Mohamed Boudiaf, B.P 1505 El M’naouar Oran Algeria, Department of Electrical Engineering, LDDEE Laboratory

Bibliografia

• [1] U. Güvenç, Y. Sönmez, S. Duman et al., “Combined economic and emission dispatch solution using gravitational search algorithm,” Scientia Iranica, vol. 19, no. 6, pp. 1754-1762, 2012.
• [2]Y. A. Gherbi, H. Bouzeboudja, and F. Z. Gherbi, “The combined economic environmental dispatch using new hybrid metaheuristic,” Energy, vol. 115, pp. 468-477, 2016.
• [3] A.L. Devi, O.V. Krishna, Combined economic and emission dispatch using evolutionary algorithms-a case study, ARPN Journal of engineering and applied sciences, 3 (2008) 28-35.
• [4] M. Abido, “Multiobjective particle swarm optimization for environmental/economic dispatch problem,” Electric Power Systems Research, vol. 79, no. 7, pp. 1105-1113, 2009.
• [5] D. Aydin, S. Özyön, C. Yaşar et T. Liao, “Artificial bee colony algorithm with dynamic population size to combined economic and emission dispatch problem,” International journal of electrical power & energy systems, vol. 54, pp. 144-153, 2014.
• [6] A. Abdelaziz, E. Ali, and S. A. Elazim, “Combined economic and emission dispatch solution using flower pollination algorithm,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 80, pp. 264-274, 2016.
• [7] U. Sapra, “Solving combined economic and emission dispatch using cuckoo search,” International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT), vol. 4, no. 6, pp. 2544-2549, 2013.
• [8] D. Zou, S. Li, Z. Li et al., “A new global particle swarm optimization for the economic emission dispatch with or without transmission losses,” Energy Conversion and Management, vol. 139, pp. 45-70, 2017.
• [9] M. Basu, “Economic environmental dispatch using multiobjective differential evolution,” Applied soft computing, vol. 11, no. 2, pp. 2845-2853, 2011.
• [10] A. Srivastava, D.K. Das, A new Kho-Kho optimization Algorithm: An application to solve combined emission economic dispatch and combined heat and power economic dispatch problem, Engineering Applications of Artificial Intelligence, 94 (2020) 103763.
• [11] M. Kheshti, X. Kang, J. Li, P. Regulski, V. Terzija, Lightning flash algorithm for solving non-convex combined emission economic dispatch with generator constraints, IET Generation, Transmission & Distribution, 12 (2018) 104-116.
• [12] V. Sakthivel, M. Suman, P. Sathya, Combined economic and emission power dispatch problems through multi-objective squirrel search algorithm, Applied Soft Computing, 100 (2021) 106950.
• [13] F. Merrikh-Bayat, “The runner-root algorithm: a metaheuristic for solving unimodal and multimodal optimization problems inspired by runners and roots of plants in nature,” Applied Soft Computing, vol. 33, pp. 292-303, 2015.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).