بکارگیری روش چند منظوره جستجوی گرانشی مبتنی بر منطق فازی در برنامه‎ریزی و توزیع توان راکتیو

برنامه‌ریزی توان راکتیو در شبکه قدرت به منظور تنظیم پروفیل ولتاژ شبکه، کم کردن نوسانات ولتاژ و کمینه‌سازی تلفات به عنوان یک مساله غیرخطی بهینه‎سازی مورد توجه محققیق بوده است. در این مقاله برای دسترسی به این مهم از الگوریتم چند منظوره جستجوی گرانشی با در نظر گرفتن سه تابع هدف مختلف بهره گرفته شده است. مساله برنامه‎ریزی توان راکتیو یک مساله پیچیده در مهندسی می‌باشد. علت این امر به خاطر داشتن توابع متضاد و قیود غیرخطی می‎باشد. علت تضاد به دلیل ماهیت متفاوت بین تابع هزینه، تلفات و ولتاژ می‎باشد که نمی‎توان همه این پارامترها را در یک تابع هدف خلاصه نمود. به منظور مدل‎سازی جامعتر برای مساله برنامه‌ریزی توان راکتیو در این مطالعه از سه تابع هدف با عناوین هزینه اختصاصی برای منابع تولید توان راکتیو، بهبود‎سازی پروفیل ولتاژ و کمینه‌سازی تلفات شبکه مبتنی بر مدل نیوتنرافسون استفاده شده است. برای مرتب سازی داده‌ها از سازوکار مرتب‌سازی معیار پارتو بهره گرفته شده است. به منظور استخراج بهترین جواب از میان مجموعه جواب‎های حاصل از سیستم پارتو، تئوری فازی بکار گرفته شده است. روش پیشنهادی روی سیستم‎های قدرت مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته است و نتایج بدست آمده از روش پیشنهادی با سایر روش‎های انجام گرفته در این زمینه مقایسه شده است. جستجوی مناسب، انتخاب بهترین جواب در هر مرحله و ارتقا مجموعه جواب‎ها و تقاطع نسل‎ها به منظور دستیابی به جواب‌های بهتر از ویژگی‎های بارز روش پیشنهادی می‌باشد.

GSA, Pareto front, Optimization, Reactive power planning, Nonlinear constrains.

The key of Reactive Power Planning (RPP), or Var planning and reactive power dispatch, are the optimal allocation of reactive power sources considering location and size. Traditionally, the locations for placing new Var sources were either simply estimated or directly assumed. Recent research works have presented some rigorous optimization based methods in RPP. The reactive power dispatch and planning is a largescale nonconvex, nonlinear programming (NLP) problem with real and discrete variables that presents a high degree of complexity for application in real electric power systems (EPS). This paper addresses an improved gravitational search algorithm (GSA) with strength Pareto front to find the feasible optimal solution of the RPP problem with various generator constraints in power systems. For practical generator operation, many nonlinear constraints of the generator, such as ramp rate limits, generation limits, transmission line loss and nonsmooth cost functions are all considered using the proposed method. Effectiveness of the proposed method is demonstrated for two different systems, including 6 and 54 unit generating in comparison with the performance of the other recently optimization algorithms reported in the literature in terms of the solution quality and computation efficiency. The results analysis confirms that the proposed approach has an excellent capability to determine optimal solution of the RPP problems over the other existing methods and enhances efficiently the solutions quality of the power systems.