Application of Meta-Heuristic Algorithm for Finding the Best Solution for the Optimal Power Flow Problem

Abstract

ﺗﻌرض ھذه اﻷطروﺣﺔ دراﺳﺔ اﻟﺗدﻓﻖ اﻟطﺎﻗﺔ اﻟﻛﮭرﺑﺎﺋﯾﺔ اﻷﻣﺛل ﻣﺗﻌدد اﻷھداف. ﻟﺑﻠوغ اﻷھداف اﻗﺗراﺣﻧﺎ طرﯾﻘﺔ اﻟﺗﺣﺳﯾن اﻟﻘﺎﺋم ﻋﻠﻰ اﻟﺗﻌﻠم واﻟﺗﻌﻠﯾم. ﺗم ﺗطﺑﯾﻖ ھذه اﻟطرﯾﻘﺔ ﻋﻠﻰ ﻧظﺎم اﺧﺗﺑﺎر 30 ﻋﻘدة ودراﺳﺔ ﻋدة أھداف ﻣﺛل ﺗﻘﻧﯾن ﺗﻛﻠﻔﺔ اﻟوﻗود، اﻟﺗﻘﻠﯾل ﻣن اﻧﺑﻌﺎث اﻟﻐﺎزات اﻟﺳﺎﻣﺔ، اﻧﺣراف اﻟﺟﮭد، اﺳﺗﻘرار اﻟﺟﮭد واﻟﺗﻘﻠﯾل ﻣن اﻟﺿﯾﺎع ﻓﻲ اﻻﺳﺗطﺎﻋﺎت ﻓﻲ اﻟﺷﺑﻛﺔ اﻟﻛﮭرﺑﺎﺋﯾﺔ. ﺗﻣت دراﺳﺔ ﺣﺎﻻت اﻟﺗوزﯾﻊ اﻷﻣﺛل ﻟﻠطﺎﻗﺔ أﺣﺎدﯾﺔ اﻟﮭدف واﻟﻣﺣﺻﻠﺔ اﻟﻣرﺟﺣﺔ، ﺗم ﺗﺣﻠﯾل ﻧﺗﺎﺋﺞ اﻟﻣﺣﺎﻛﺎة وﻣﻘﺎرﻧﺗﮭﺎ ﺑﺄﺣدث اﻟدراﺳﺎت ﺣول اﻟﻣﺷﻛﻠﺔ.

This thesis, a teaching learning based optimization TLBO approach is applied to solve the problem of optimal power flow (OPF) incorporating distributed generation DG with five different objective functions that reflect fuel cost, emissions, voltage deviation improvement, voltage stability and power losses minimization. The formulation of the OPF problem incorporating DG with five different objective functions is introduced in this thesis. Then, the suggested TLBO technique is employed to solve this problems by converting the multi-objective function into a single objective function using price and weighting factors. In addition, the scalability of the proposed TLBO is tested. To prove the effectiveness of the proposed TLBO technique, it is applied to standard IEEE 30-bus test system. The obtained results of different scenarios using the proposed TLBO method are compared with those obtained using other published methods in the literature. The comparisons with other published methods show the superiority of the proposed TLBO algorithm over other methods with different complexities.

Cette thèse présente l'application de la méthode d'optimisation basée sur l'enseignement- apprentissage, la méthode suggérée est appliquée pour résoudre le problème de la répartition optimale de puissances (OPF) intégrant des sources d'énergie renouvelables (RES) avec cinq fonctions objectives différentes qui reflètent le coût du production, les émissions, l'amélioration de l'écart de tension, maximisation de la stabilité de la tension et la minimisation des pertes de puissance. La formulation du problème OPF intégrant les RES avec cinq fonctions objectives différentes est introduite dans cette thèse. Ensuite, le TLBO proposé est utilisé pour résoudre ce problème en le convertissant en une seule fonction objective en utilisant les coéfficients de prix et de pondération (poids). De plus, l'évolutivité du TLBO proposé est testée. Pour prouver l'efficacité de la technique TLBO, cette dernière est appliquée au système standard IEEE 30-JB. Les résultats obtenus de différents scénarios utilisant la méthode TLBO sont comparés à ceux obtenus en utilisant d'autres méthodes publiées dans la littérature. Les comparaisons avec d'autres méthodes publiées montrent la supériorité de l'algorithme TLBO sur d'autres méthodes de complexité différente.