Βέλτιστη Διαστασιολόγηση Μονάδων Διεσπαρμένης Παραγωγής Με Χρήση Γενετικού Αλγορίθμου Και Βέλτιστης Ροής Φορτίου

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι ο υπολογισμός της βέλτιστης θέσης και τουβέλτιστου μεγέθους μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής με την χρήση του γενετικούαλγόριθμου σε συνδυασμό με την βέλτιστη ροή φορτίου. Πρόκειται για μια υβριδική μέθοδο,η οποία ξεπερνάει τους περιορισμούς να είναι προκαθορισμένη η ονομαστική ισχύς ή οι ζυγοίτοποθέτησης των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής και το μόνο που θεωρείται σανπροαπαιτούμενο είναι να είναι προκαθορισμένος ο αριθμός των μονάδων διεσπαρμένηςπαραγωγής που θα εγκατασταθούν.Στην παρούσα εργασία υλοποιήθηκε αλγόριθμος σε περιβάλλον MATLAB για τονυπολογισμό της βέλτιστης θέσης και βέλτιστου μεγέθους μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής,χρησιμοποιώντας και κάποια στοιχεία από το λογισμικό πακέτο MATPOWER, το οποίο είναιλογισμικό σε MATLAB και υπολογίζει ροές φορτίου και βέλτιστες ροές φορτίου. Ακόμααναπτύχθηκε γραφικό περιβάλλον (GUI) για την καλύτερη και πιο εύχρηστη εφαρμογή τουπρογράμματος. Με βάση τον αλγόριθμο του γενετικού αλγόριθμου, δημιουργείται έναςαρχικός πληθυσμός από χρωμοσώματα, κάθε γονίδιο των οποίων αντιπροσωπεύει ένα ζυγότοποθέτησης της μονάδας διεσπαρμένης παραγωγής. Για κάθε ένα από αυτά ταχρωμοσώματα εκτελείται μια βέλτιστη ροή φορτίου με τη βοήθεια του MATPOWER και έτσιυπολογίζεται η τιμή της αντικειμενικής συνάρτησης του καθενός. Στην συνέχεια οπληθυσμός ταξινομείται με βάση την τιμή της αντικειμενικής συνάρτησης και κρατιούνταιμόνο τα καλύτερα χρωμοσώματα, ενώ τα υπόλοιπα διαγράφονται. Στην συνέχεια, έπειτα απόδιασταύρωση του πληθυσμού και μετάλλαξή του, προκύπτει μια νέα γενιά με πιο βελτιωμέναχρωμοσώματα. Η επαναληπτική αυτή διαδικασία συνεχίζεται έως ότου οι γενιές φτάσουνέναν μέγιστο αριθμό, ή όταν η τιμή της αντικειμενικής συνάρτησης του καλύτερουχρωμοσώματος αποτύχει να βελτιωθεί περαιτέρω από μια καθορισμένη τιμή για ένακαθορισμένο αριθμό γενιών. Έτσι με αυτόν τον τρόπο προκύπτει η βέλτιστη λύση, δηλαδή οιβέλτιστοι ζυγοί τοποθέτησης των μονάδων διεσπαρμένης παραγωγής, καθώς και η αντίστοιχηονομαστική ισχύς τους.Ο αλγόριθμος που υλοποιήθηκε εφαρμόστηκε σε ένα δίκτυο 4 ζυγών, ένα δίκτυο 15ζυγών, ένα δίκτυο 31 ζυγών και ένα δίκτυο 69 ζυγών για διάφορες περιπτώσεις και τααποτελέσματα που προέκυψαν για κάθε περίπτωση παρουσιάζονται σε αυτή την εργασία καιεξάγονται τα αντίστοιχα συμπεράσματα.