AN EFFICIENT OPTIMAL-POWER-FLOW SOLUTION VIA IMPERIALIST COMPETITIVE ALGORITHM

An Efficient Optimal-Power-Flow Solution via Imperialist Competitive Algorithm

https://ijesse.net/article/8

Hossein Zeynal¹, Mostafa Eidiani²

¹Dept. of Electrical and Computer Engineering, Buein Zahra Technical University, Buein Zahra, Qazvin, Iran, hzeynal@gmail.com

²Energy Security and Sustainable Energy Institute, Mashhad, Iran, eidiani@ijesse.net

Abstract. This paper presents an Imperialist Competitive Algorithm (ICA) for Optimal Power Flow (OPF) solution. ICA procures an efficient modeling of non-differentiable and non-linear objective and constraints in OPF optimization problem. Simple implementation, fast convergence within a scant number of steps, and a slimmer objective value are parts of the proposed ICA-OPF algorithm. As a result, ICA-OPF is enabled handling more realistic systems. To evaluate the proposed algorithm, simulations are also conducted on two universally-appreciated metaheuristic techniques of Genetic Algorithm (GA) and Particle Swarm Optimization (PSO). Obtained results show that the developed ICA-OPF outruns the GA and PSO both in terms of CPU clocking and objective value.  The IEEE 57-bus system is employed to test the proposed algorithm against conventional techniques. Based on the simulation results, the proposed method can be installed in Load Dispatch Center with a better solution quality and extensible to larger-scale utility size problem.

Keywords: Imperialist Competitive Algorithm, Optimal Power Flow (OPF), Evolutionary Algorithm

چکیده: این مقاله یک الگوریتم رقابتی امپریالیستی (ICA) برای راه حل پخش توان بهینه (OPF) ارائه می دهد. ICA مدلسازی کارآمدی از اهداف و محدودیت‌های غیر قابل تمایز و غیرخطی را در مسئله بهینه‌سازی OPF تهیه می‌کند. پیاده سازی ساده، همگرایی سریع در تعداد کمی از مراحل، و مقدار هدف کوچک‌تر، بخش‌هایی از الگوریتم پیشنهادی ICA-OPF هستند. ICA-OPF قادر است سیستم‌های واقعی‌ را مدیریت کند. برای ارزیابی الگوریتم پیشنهادی، شبیه‌سازی‌ها نیز بر روی دو تکنیک فراابتکاری که به طور جهانی ارائه شده‌اند و الگوریتم ژنتیک (GA) و بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) انجام می‌شوند. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که ICA-OPF توسعه‌یافته از GA و PSO هم از نظر سرعت و هم از نظر مقدار هدف، پیشی می‌گیرد. سیستم 57 باس IEEE برای آزمایش الگوریتم پیشنهادی در برابر تکنیک‌های مرسوم استفاده شده است. بر اساس نتایج شبیه‌سازی، روش پیشنهادی می‌تواند در مرکز توزیع بار، راه‌حل بهتری ارائه دهد و مشکل اندازه سیستم را نیز برطرف کند.

کلمات کلیدی: الگوریتم رقابتی امپریالیستی، پخش توان بهینه (OPF)، الگوریتم تکاملی