Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 25

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  optimal power flow
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
This manuscript proposes an optimal power flow (OPF) solution in a coordinated bilateralpower network. The primary goal of this project is to maximise the benefits of the powermarket using Newton–Raphson (NR) and cuckoo search algorithm CSA methodologies.The global solution is found using a CSA-based optimisation approach. The study isconducted on real-time bus system. To avoid this, creative techniques have lately beenused to handle the OPF problem, such as loadability maximisation for real-time predictionsystems employing the CSA. In this work, cuckoo search (CS) is used to optimise theobtained parameters that help to minimise parameters in the predecessor and consequentunits of each sub-model. The proposed approach is used to estimate the power load in thelocal area. The constructed models show excellent predicting performance based on derivedperformance. The results confirm the method’s validity. The outcomes are compared withthose obtained by using the NR method. CSA outperformed the other methods in thisinvestigation and gave more accurate predictions. The OPF problem is solved via CSAin this study. Implementing a real-time data case bus system is recommended to test theperformance of the established method in the MATLAB programme.
EN
In recent years, due to the increasing number of renewable energy sources, which are characterised by the stochastic nature of the generated power, interest in energy storage has increased. Commercial installations use simple deterministic methods with low economic efficiency. Hence, there is a need for intelligent algorithms that combine technical and economic aspects. Methods based on computational intelligence (CI) could be a solution. The paper presents an algorithm for optimising power flow in microgrids by using computational intelligence methods. This approach ensures technical and economic efficiency by combining multiple aspects in a single objective function with minimal numerical complexity. It is scalable to any industrial or residential microgrid system. The method uses load and generation forecasts at any time horizon and resolution and the actual specifications of the energy storage systems, ensuring that technological constraints are maintained. The paper presents selected calculation results for a typical residential microgrid supplied with a photovoltaic system. The results of the proposed algorithm are compared with the outcomes provided by a deterministic management system. The computational intelligence method allows the objective function to be adjusted to find the optimal balance of economic and technical effects. Initially, the authors tested the invented algorithm for technical effects, minimising the power exchanged with the distribution system. The application of the algorithm resulted in financial losses, €12.78 for the deterministic algorithm and €8.68 for the algorithm using computational intelligence. Thus, in the next step, a control favouring economic goals was checked using the CI algorithm. The case where charging the storage system from the grid was disabled resulted in a financial benefit of €10.02, whereas when the storage system was allowed to charge from the grid, €437.69. Despite the financial benefits, the application of the algorithm resulted in up to 1560 discharge cycles. Thus, a new unconventional case was considered in which technical and economic objectives were combined, leading to an optimum benefit of €255.17 with 560 discharge cycles per year. Further research of the algorithm will focus on the development of a fitness function coupled to the power system model.
EN
This article presents a new efficient optimization technique namely the Multi- Objective Improved Differential Evolution Algorithm (MOIDEA) to solve the multiobjective optimal power flow problem in power systems. The main features of the Differential Evolution (DE) algorithm are simple, easy, and efficient, but sometimes, it is prone to stagnation in the local optima. This paper has proposed many improvements, in the exploration and exploitation processes, to enhance the performance of DE for solving optimal power flow (OPF) problems. The main contributions of the DE algorithm are i) the crossover rate will be changing randomly and continuously for each iteration, ii) all probabilities that have been ignored in the crossover process have been taken, and iii) in selection operation, the mathematical calculations of the mutation process have been taken. Four conflicting objective functions simultaneously have been applied to select the Pareto optimal front for the multi-objective OPF. Fuzzy set theory has been used to extract the best compromise solution. These objective functions that have been considered for setting control variables of the power system are total fuel cost (TFC), total emission (TE), real power losses (RPL), and voltage profile (VP) improvement. The IEEE 30-bus standard system has been used to validate the effectiveness and superiority of the approach proposed based on MATLAB software. Finally, to demonstrate the effectiveness and capability of the MOIDEA, the results obtained by this method will be compared with other recent methods.
4
Content available remote A new perspective in power loss reduction of ninety two buses integrated D-STATCOM
EN
The electrical energy demand continues to increase along with the rapid development of technology and population growth. Fulfilling the electricity supply is a challenge for the operation of the electric power system since the construction of distribution and transmission infrastructures require large costs and such long time process. The complexity of the power distribution system itself may affect the voltage deviation and power loss parameters. The more complex of the distribution system was configured the more critical impacts on those disturbance parameters encountered entire the power network. The main contribution in this research is exploring on 99 bus context with D-STATCOM injection to increase the voltage profile, reducing the total active power loss and optimal size of D-STATCOM using the Optimal Power Flow (OPF) method for load flow analysis and Particle Swarm Optimization (PSO) in optimizing total loss active power and size of D-STATCOM on a radial distribution network system. This study aims to improve the distribution network performance in terms of the voltage profile, the total active power loss through optimal D-STATCOM placement. Optimization uses the Optimal Power Flow (OPF) method based on Particle Swarm Optimization (PSO). The proposed algorithm is calculated numerically for the North Makassar distribution system with ninety two buses included a network pattern open-loop radial configuration and the total load reaches 4.914 MW. The optimized computation algorithm result a minimum voltage profile of up to 0.73%, an average voltage profile up 0.8% or 4kV and a minimum total active power loss around 10.53%.
PL
Celem artykułu jest poprawa parametrów sieci przez optymalizację położenia układu D-STATCOM oraz zastosowanie metody OPF (optymalny przepływ mocy) z wykorzystaniem algorytmów rojowych PS. Zaproponowany algorytm jest obliczony numerycznie dla regionu North Makasar w Algerii. Uzyskano poprawę jakości napięcia I minimum mocy biernej.
EN
This paper presents the application of an improved ant colony optimization algorithm called mixed integer distributed ant colony optimization to optimize the power flow solution in power grids. The results provided indicate an improvement in the reduction of operational costs in comparison with other optimization algorithms used in optimal power flow studies. The application was realized to optimize power flow in the IEEE 30 and the IEEE 57 bus test cases with the objective of operational cost minimization. The optimal power flow problem described is a non-linear, non-convex, complex and heavily constrained problem.
EN
A two phase approach to obtain feasibility of the Security Constrained Unit Commitment schedules is analysed. In the first planning phase a computationally tractable variant of the security constrained UC problem is considered with a simplified representation of the network flows. Three computationally tractable variants of the UC problem formulations are investigated: (i) UC_NN model without network flow constraints, (ii) UC_NC model with network constraints reflected by enforcing nodal constraints at the bus level, and (iii) UC_DC model by enforcing network constraints on active power flows. These models are tested and compared with respect to efficiency, computational burden and complexity of the corrective actions performed by TSO in the operational phase to meet security and technical requirements of the system.
PL
W pracy jest analizowane podejście dwufazowe do problemu doboru jednostek i ekonomicznego rozdziału obciążeń w systemie elektroenergetycznym. W pierwszej fazie planistycznej jest rozważany uproszczony wariant problemu doboru jednostek i ekonomicznego rozdziału obciążeń z uproszczonym modelem ograniczeń sieciowych rozpływu mocy. Badane są trzy realistyczne obliczeniowo warianty modelu doboru jednostek i ekonomicznego rozdziału obciążeń: (i) model UC_NN bez ograniczeń sieciowych, (ii) restrykcyjny model UC_NC z ograniczeniami sieciowymi w postaci ograniczeń przepływu na poziomie szyn i łączy, and (iii) model UC_DC uwzględniający model rozpływu mocy czynnej w sieci. Modele te są testowane symulacyjnie i porównywane pod względem obliczeniowym, efektywnościowym oraz złożoności i jakości akcji dostosowawczych Operatora Sieci Przesyłowej w drugiej fazie operacyjnych działań pozwalających na uzyskanie stanów sieci spełniających wymagania bezpieczeństwa i ograniczenia techniczne.
EN
This paper presents the application of a recent meta-heuristic optimization technique named a crow search algorithm (CSA) in solving the problem of an optimal power flow (OPF) for electric power systems. Various constrained objective functions, total fuel cost, active power loss and pollutant emission are proposed. The generators’ output powers, generators’ terminal voltages, transmission lines’ taps and the shunt capacitors’ reactive powers are considered as variables to be designed. The proposed methodology based on the CSA is applied on an IEEE 30-bus system and IEEE 118-bus system. The obtained results via the CSA are compared to others and they ensure the superiority of the CSA in solving the OPF problem in electric power systems.
EN
This paper presents the non-interior point method (NIP) based optimal power flow (OPF) algorithm parallelization and performance improvement experiments. The aim is to investigate the impact of parallelization techniques on overall OPF computations speedup. Presented approach takes advantage of the structure of algorithm and exploits it with the usage of multithreading to gain computation speedup. Obtained results give insight into the impact of multithreading techniques and algorithm initialization techniques.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki eksperymentów prowadzących do redukcji czasu realizacji obliczeń algorytmu metody non-interior point (NIP) w zastosowaniu do zadania optymalizacji rozpływu mocy (OPF). Celem pracy było zbadanie wpływu zastosowania technik zrównoleglenia obliczeń na czas realizacji zadania OPF. W zaprezentowanym podejściu brano pod uwagę strukturę algorytmu oraz wykorzystano implementację wielowątkową. Uzyskane wyniki pokazują wpływ wielowątkowej implementacji oraz zastosowanych technik inicjalizacji algorytmu na czas obliczeń.
9
PL
Poprawna i bezpieczna praca systemu elektroenergetycznego wymaga dotrzymania szeregu ograniczeń wynikających ze względów fizycznych a także ekonomicznych. W artykule przedstawiono podejście do modelowania i analizy ograniczeń przesyłowych za pomocą optymalnego rozpływu mocy. Opisano podstawowe modelowane ograniczenia i zaprezentowano wyniki dla kilku wariantów analizy rozwojowej w obszarze sieci przesyłowej Krajowego Systemu Elektroenergetycznego.
EN
Efficient and safe operation of the power system requires keeping a number of constraints arising from physical as well as economic reasons. The paper presents an approach for modeling and analysis of transmission constraints using the optimal power flow. It describes basic modelling of limits and presents the results for several variants of the analysis of transmission grid development of the National Power System.
10
Content available remote Possibility of nodal price usage as a signal to shift power load in time
EN
The article presents possibility of nodal price usage as a signal acting stimulus to shift power load in time. Relationships between power system conditions and nodal prices were included. Furthermore, results of nodal prices variability simulation in an example power system model were posted. Power shifting possibilities without deterioration of individual consumers comfort were proposed. Also advantages and disadvantages of nodal price usage were shown.
PL
W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania ceny węzłowej jako bodźca do przesunięcia poboru mocy w czasie. Zawarto związki cen węzłowych z warunkami pracy systemu elektroenergetycznego. Zamieszczono wyniki symulacji zmienności wartości cen węzłowych w systemie testowym. Zaproponowano też możliwości przesunięcia poboru mocy przez odbiorców indywidualnych bez pogorszenia ich komfortu. Ukazano zalety i wady stosowania tych cen.
EN
This paper presents an application of Cuckoo search algorithm to determine optimal location and sizing of Static VAR Compensator. Cuckoo search algorithm is a modern heuristic technique basing Cuckoo species’ parasitic strategy. The L´evy flight has been employed to generate random Cuckoo eggs. Moreover, the objective function is a multiobjective problem, which minimizes loss power, voltage deviation and investment cost of Static VAR Compensator while satisfying other operating constraints in power system. Cuckoo search algorithm is evaluated on three case studies and compared with the Teaching-learning-based optimization, Particle Swarm optimization and Improved Harmony search algorithm. The results show that Cuckoo search algorithm is better than other optimization techniques and its performance is also better.
12
Content available remote Power Flow Control in the Converters Interconnecting AC-DC Meshed Systems
EN
DC grids are being strongly considered as a technology to be used for future expansions of the transmission system. Voltage sourced converters (VSC) are the key equipment considered for AC/DC interconnections. However the flow from DC to AC system has to be properly set as many alternatives exists. In this article, an Optimal Power Flow (OPF) to control the flow of power in the converters interconnecting AC-DC systems is presented. The proposed OPF solution technique was tested using the CIGRE B4 DC Grid Test System.
PL
W artykule opisano sterowanie przepływem mocy w przekształtniku łączącym sieci DC-AC. Optymalny przepływ mocy OPF był testowany w systemie sieciowym CIGRE B4 DC.
PL
W artykule przedstawiono nową metodykę wyznaczania dostępnych mocy przyłączeniowych opartą na rozwiązaniu zadania optymalnego rozpływu mocy (OPF). Jako dodatkowy wskaźnik do optymalizacji poziomu mocy i lokalizacji nowych źródeł wytwórczych wykorzystano krańcowe ceny węzłowe, których rozkład zaprezentowano w postaci map termicznych. Na podstawie przytoczonej metodyki wskazano wyniki analizy w zakresie oceny zdolności przyłączeniowych Krajowego Systemu Przesyłowego w perspektywie długoterminowej.
EN
New methodology of determining grid access capacity based on solving optimal power flow problem is presented in the paper. Nodal marginal prices are used as additional indicators to optimize the power level and location of new generation sources. Based on the methodology indicated above the results of analysis of assessing the grid access capacity in Polish National Power System in long-term horizon are also presented.
PL
W artykule zaprezentowano algorytm prymalnodualnej metody punktu wewnętrznego oraz nowy wariant metody optymalizacji non interior point w zastosowaniu do zadania optymalizacji rozpływu mocy w systemie elektroenergetycznym (OPF). Opisane algorytmy zostały zaimplementowane w autorskim oprogramowaniu. Przeprowadzone eksperymenty obliczeniowe wskazują przydatność zaimplementowanych algorytmów w zakresie wyznaczenia rozwiązania zadania OPF, w tym dla modelu systemu o rozmiarach porównywalnych z rozmiarami Krajowego Systemu Elektroenergetycznego.
EN
The idea of optimal power flow (OPF) is to determine the optimal settings for control variables while respecting various constraints, and in general it is related to power system operational and planning optimization problems. Vast number of optimization methods have been applied to solve the OPF problem, but their performance is highly dependent on the size of a power system being optimized. The development of the OPF recently has tracked significant progress both in numerical optimization techniques and computer techniques application. In recent years, application of interior point methods to solve OPF problem has been paid great attention. This is due to the fact that IP methods are among the fastest algorithms, well suited to solve large-scale nonlinear optimization problems. This paper presents the primal-dual interior point method based optimal power flow algorithm and new variant of the non-interior point method algorithm with application to optimal power flow problem. Described algorithms were implemented in custom software. The experiments show the usefulness of computational software and implemented algorithms for solving the optimal power flow problem, including the system model sizes comparable to the size of the National Power System.
15
Content available remote A Parallel Branch and Bound Approach to Optimal Power Flow with Discrete Variables
EN
An optimal power flow (OPF) with discrete variables is a non-convex, nonlinear combinatorial problem. Usually the discrete variables present in an OPF are treated as continuous variables. The solution obtained using this method is clearly infeasible, but it is considered to be close to the discrete real solution and can be attained easily without producing an excessive degradation in optimality. These hypotheses can easily be refuted by demonstrating the need for a more robust general mechanism for treating the discrete variables in the OPF. Finding the exact solution is intractable due to the high computing cost it requires--this fact causes the heuristic techniques to be seen as a natural way to obtain good solutions quickly. This article presents an algorithm based on a branch and bound technique that, with the help of the parallel computing power a personal computer (PC) provides, allows pseudo-optimal solutions to be attained with good calculating times. The numerical results obtained by applying the technique proposed in IEEE networks of 118 and 300 nodes and a real size network derived from the Spanish transport network, demonstrate that the algorithm proposed has good execution times, provides solutions close to the optimum, and naturally manages the infeasibilities that are produced during the process.
PL
Obliczenie optymalnego rozpływu mocy dla zmiennych dyskretnych jest problemem nieliniowym kombinacyjnym. Zwykle zakłada się, że zmienne dyskretne są traktowane jak zmienne ciągłe. Ta metoda uniemożliwia uzyskanie dokładnego wyniku w akceptowalnym czasie. Stąd powstało wiele technik heurystycznych, umożliwiających szybkie uzyskanie wyniku o dobrej dokładności. W artykule zaprezentowano algorytm na podstawie techniki podziału i ograniczeń, która, przy zastosowaniu obliczeń równoległych w nowoczesnych komputerach PC, pozwala na szybkie uzyskanie wyniku sub-optymalnego. Algorytm zastosowano do obliczeń sieci IEEE o 118 I 300 węzłach oraz rzeczywistej sieci, uzyskując krótkie czasy obliczeń i wyniki bliskie optymalnym.
PL
W  artykule zaprezentowano algorytm prymalno-dualnej metody punktu wewnętrznego oraz nowy wariant metody optymalizacji non interior point, w  zastosowaniu do  zadania optymalizacji rozpływu mocy w  systemie elektroenergetycznym. Opisane algorytmy zostały zaimplementowane w  autorskim oprogramowaniu. Przeprowadzone ekspery- menty obliczeniowe, wskazują przydatność oprogramowania i  zaimplementowanych algorytmów w  zakresie wyznaczenia rozwiązania zadania optymalizacji rozpływu mocy w  systemie elektroenergetycznym, w  tym dla modelu systemu o rozmiarach porównywalnych z rozmiarami Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE).
EN
The idea of optimal power flow (OPF) is to determine the optimal settings for control variables while respecting various constraints, and in general it is related to power system operational and planning optimization problems. A vast number of optimization methods have been applied to solve the OPF problem, but their performance is highly dependent on the size of a power system being optimized. The development of the OPF recently has tracked significant progress both in numerical optimization techniques and computer techniques application. In recent years, application of interior point methods to solve OPF problem has been paid great attention. This is due to the fact that IP methods are among the fastest algorithms, well suited to solve large-scale nonlinear optimization problems. This paper presents the primal-dual interior point method based optimal power flow algorithm and new variant of the non interior point method algorithm with application to optimal power flow problem. Described algorithms were implemented in custom software. The experiments show the usefulness of computational software and implemented algorithms for solving the optimal power flow problem, including the system model sizes comparable to the size of the National Power System.
PL
W artykule nakreślono proces realizacji analiz rozpływowych dla celów planowania rozwoju w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. Na tym tle przedstawiono zadanie optymalizacji wykorzystania zdolności przesyłowych. Na podstawie obliczeń modelowych porównane zostały wyniki analiz przeprowadzonych z wykorzystaniem programu roz-pływowego oraz programu z optymalizacją rozpływu mocy. W efekcie przeprowadzonych rozważań i uzyskanych wyników sformułowano wnioski i zalecenia dla realizacji zadania planowania rozwoju sieci.
EN
The paper outlines the process of power flow analyses for development planning in Polish National Power System. The task of optimizing the use of transmission capacity was presented against above mentioned background. The results of calculations using the power flow problem and the optimal power flow problem were compared on the basis of system model calculations. The conclusions and recommendations on the problem of grid and system development planning were made as the result of above mentioned considerations.
EN
The boom of multicore microprocessors seen in recent years has made it so that any personal computer (PC) can be used as a small parallel computer. In this new environment a review of the algorithms and the tools used for the analysis of electrical systems is needed in order to take advantage of all the computing power available today on a PC. This paper presents the parallelization of an optimal power flow (OPF) which is solved with a predictor-corrector interior point method (PCIPM). OpenMP, a programming model for symmetric machines with shared memory, will be used for the parallelization.
PL
Rozkwit procesorów wielordzeniowych procesorów w ostatnich latach umożliwia zastosowanie przeciętnego komputera osobistego (PC) jako małego komputera równoległego. Przeglądu algorytmów oraz narzędzi używanych do analizy systemów elektrycznych w środowisku procesorów wielordzeniowych jest niezbędny w celu skorzystania z mocy obliczeniowej dostępnej obecnie na komputerze PC. W artykule przedstawiono paralelizację optymalnego przepływu energii (OFE), który został rozwiązany za pomocą algorytmu predyktor-korektor metody punktu wewnętrznego (PCIPM). Zastosowano do paralelizacja OpenMP, model programowania dla symetrycznych maszyn o pamięci współdzielonej.
19
PL
W artykule określono prognozowaną wartość całkowitych zdolności przesyłowych TTC linii wymiany KSE w zimowym szczycie wieczornym w horyzoncie do 2015 roku. Do obliczenia rozpływu mocy w systemie połączonym zastosowano zadanie OPF. Wskazano związek między zdolnościami TTC połączeń transgranicznych a ograniczeniami sieciowymi w sieci wewnętrznej KSE. Następnie przeanalizowano różne warianty inwestycyjne pozwalające na zwiększenie możliwości wymiany transgranicznej między Polską a pozostałą częścią systemu UCTE.
EN
In the paper the total transfer capacity (TTC) of Polish Power System cross-border transmission lines in the winter evening peak in 2015 horizon was determined. To calculate the power flow in the interconnected system the optimal power flow method was used. Some relationship between TTC and network constraints in Polish transmission grid was pointed out. Then various investment options, that can increase the cross-border capacity of Poland, were analyzed.
PL
Wielkoskalowe źródła wytwórcze wymagają przyłączenia do sieci najwyższych napięć. W artykule przedstawiono wybrane wyniki analiz, których głównym celem było określenie zdolności przyłączeniowych stacji krajowej sieci 400 i 220 kV. Analizy wykonano dla modeli systemów odwzorowujących zimowy i letni szczyt obciążenia KSE w horyzoncie do 2015 roku. Dla rozpatrywanego okresu stworzono modele matematyczne KSE uwzględniające planowany rozwój podsystemu wytwórczego, sieci 400 i 220 kV oraz prognozowany wzrost zapotrzebowania. Obliczenia rozpływowe, pozwalające na określenie zdolności przyłączeniowych stacji krajowej sieci najwyższych napięć, zostały wykonane przy wykorzystaniu metody optymalizacji rozpływu mocy OPF, która pozwala na bezpośrednie uwzględnienie ograniczeń sieciowych.
EN
Large-scale power sources require a connection to the high voltage transmission network. The paper presents the results of analysis, whose main aim was to determine the connection abilities of the 400 and 220 kV network stations. Analysis were performed by using the system models reflecting winter and summer peak load conditions in the 2015 horizon. For each year of the examined time period, suitable mathematical models were created taking into account the planned development of the Polish power system including: large-scale power sources, transmission networks and the forecasted growth in peak power demand. Power flow calculations, which were a base for determining the connection abilities of network stations, were made by using optimal power flow method, which allows direct accounting of network constraints.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.