Evolução diferencial híbrida com programação quadrática aplicada ao problema de despacho econômico de energia elétrica

Abstract

Neste artigo propõe-se uma nova metodologia híbrida para resolução do problema de despacho econômico de energia elétrica com o efeito do ponto de válvula. O método híbrido proposto integra evolução diferencial (ED) com a técnica de programação quadrática seqüencial (SQP). A ED é utilizada como otimizador global e a SQP é utilizada para o ajuste fino da otimização, realizada pela ED. A metodologia híbrida e suas variantes são validadas para sistemas teste de 3, 13 e 40 unidades geradoras térmicas com funções incrementais de custo de combustível que levam em consideração o efeito de carregamento devido ao ponto de válvula. O método híbrido proposto supera e providencia soluções promissoras, em termos de eficiência, se comparadas com as obtidas pela ED e SQP sozinhas bem como de outras técnicas propostas na literatura para o problema de despacho econômico de carga com o efeito do ponto de válvula.<br>This paper proposes a new hybrid methodology for solving the economic load dispatch problem with valve-point effect. The proposed hybrid method integrates the differential evolution (DE) with the sequential quadratic programming (SQP) technique. The DE is the global optimizer and the SQP is used to fine tune of DE run. The hybrid methodology and its variants are validated for test systems consisting of 3, 13 and 40 thermal units with incremental fuel cost function takes into account the valve-point loadings effects. The proposed hybrid method outperforms and provides quality solutions in terms of efficiency compared with those obtained from DE and SQP alone and other existing techniques for load dispatch problem with valve-point effect

Uma análise do desempenho do método evolução diferencial na resolução do problema de despacho econômico com ponto de carregamento de válvula

“…O efeito de ponto de válvula é o momento em que cada válvula em uma turbina começa a abrir [6], então a função objetivo torna-se não linear, descontínua e pode ser refinada por uma função seno [10]. Logo, a expressão (1) utilizada para calcular o custo total pode ser modificada para considerar o impacto do ponto valvar, de forma que [6]:…”

“…Já os dados para o sistema com 13 unidades geradoras foram obtidos de [18]. Com o objetivo de verificar a qualidade do método ED proposto, comparou-se os resultados obtidos para os três casos, de 3, 13 e 40 unidades geradoras com os resultados obtidos pelos métodos propostos em [4], [10], [13], [19], [20], [21], [22], [23] e [24].…”

“…Neste trabalho, foi apresentada uma breve descrição sobre o método ED para a resolução do PDE-PV. Utilizando os resultados de [4], [10], [13], [19], [20], [21], [22], [23] e [24], pôde-se comparar e concluir que o método implementado é competitivo para a resolução deste tipo de problema, apresentando soluções com menor custo quando comparado com alguns métodos e se aproximando dos resultados de outros, como visto na seção 4.…”

“…Dentre esses métodos, destaca-se o método da Evolução Diferencial (ED) [12,14]. Variações do método ED têm sido muito utilizadas na literatura para resolução do PDE-PCV [10,11]. Em uma busca na base de dados Scopus realizada em abril de 2021, utilizando o campo "Título de artigo, resumo e palavra-chave", e os termos: "dispatch economic" AND "valve point effect" AND "evolution differential", obteve-se em torno de 140 trabalhos publicados desde o ano de 2005 sobre o tema, o que comprova a ampla utilização de abordagens que utilizam o método ED para resolução de problemas de PDE-PCV.…”

Algoritmo Qpso Aplicado Ao Problema De Despacho Econômico Dinâmico De Energia Elétrica Com A Inclusão Da Energia Eólica

“…Porém, a maior parte dessas publicações foi realizada com Despacho Econômico Estático (DEE), que leva em conta apenas a demanda em um tempo simples. Em contrapartida, o problema do Despacho Econômico Dinâmico (DED) considera um número finito de intervalos de despacho acoplados com a previsão de carga para providenciar uma trajetória de geração ótima seguindo uma demanda variável de carga (Coelho e Mariani 2006). O problema de despacho econômico dinâmico é imprescindível para o controle em tempo real de sistemas de geração (Nanjundappan 2016), graças a sua capacidade de ser capaz de adaptar a demandas futuras sem comprometer a vida útil dos geradores.…”