Interactive artificial ecosystem algorithm for solving power management optimizations

Abstract

Introduction. Power planning and management of practical power systems considering the integration and coordination of various FACTS devices is a vital research area. Recently, several metaheuristic methods have been developed and applied to solve various optimization problems. Among these methods, an artificial ecosystem based optimization has been successfully proposed and applied to solve various industrial and planning problems. The novelty of the work consists in creating an interactive process search between diversification and intensification within the standard artificial ecosystem based optimization. The concept of the introduced variant is based on creating dynamic interaction between production operator and consumer operator during search process. Purpose. This paper introduces an interactive artificial ecosystem based optimization to solve with accuracy the multi objective power management optimization problems. Methods. The solution of the problem was carried out using MATLAB program and the developed package is based on combining the proposed metaheuristic method and the power flow tool based Newton-Raphson algorithm. Results. Obtained results confirmed that the proposed optimizer tool may be suitable to solve individually and simultaneously various objective functions such as the total fuel cost, the power losses and the voltage deviation.

Вступ. Планування електроживлення та управління енергосистемами, що експлуатуються, з урахуванням інтеграції та координації різних пристроїв FACTS (гнучка система передачі змінного струму) є життєво важливою галуззю досліджень. Останнім часом було розроблено та застосовано кілька метаевристичних методів для вирішення різних задач оптимізації. Серед цих методів оптимізація на основі штучної екосистеми була успішно запропонована та застосована для вирішення різних промислових та планувальних завдань. Новизна роботи полягає у створенні інтерактивного процесу пошуку між диверсифікацією та інтенсифікацією в рамках стандартної оптимізації на основі штучної екосистеми. Концепція представленого варіанта заснована на створенні динамічної взаємодії між оператором-виробником та оператором-споживачем у процесі пошуку. Мета. У статті представлено інтерактивну оптимізацію на основі штучної екосистеми для точного вирішення багатоцільових завдань оптимізації управління живленням. Методи. Розв'язання задачі здійснювалося за допомогою програми MATLAB, а розроблений пакет заснований на об'єднанні запропонованого метаевристичного методу та інструменту Powerflow на основі алгоритму Ньютона-Рафсона. Результати. Отримані результати підтвердили, що запропонований інструмент оптимізатора може бути придатний для індивідуального та одночасного розв'язання різних цільових функцій, таких як загальна вартість палива, втрати потужності та відхилення напруги.