Journals / Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2011 / Cilt: 24 - Sayı: 1

Solutıon Of Envıronmental Economıc Power Dıspatch Problem In Systems Wıth Lımıted Energy Supply Thermal Unıts

Ham Enerji Kaynağı Kısıtlı Termik Birim İçeren Sistemlerde Çevresel Ekonomik Güç Dağıtımı Probleminin Çözümü

Pages
47–72
DOI
—

Abstract

In this study, the solution of the environmental economic power dispatch problem in power systems that contain limited energy supply thermal units has been given. In the problem, as well as the minimization of the total fuel cost and total NOx emission amount, the amount of gas which are fueled by the limited energy supply thermal units under the take-or-pay agreement have been provided. Weighted sum method (WSM) has been used in order to convert this environmental economic power dispatch problem, which is one of the multi objective optimization problems, into a single objective optimization problem, and genetic algorithm (GA) method has been used for the solution of the problem. To illustrate the application of the method, a lossy system with 15 buses consisting of normal thermal and limited energy supply thermal units has been selected as an example. Considering the one-day operation period of the sample system, solutions have been obtained for various values of weight factor w both for unlimited and limited gas amount. The obtained total cost and total NOx emission values (pareto optimal results) have been evaluated.

Özet

Yapılan çalışmada ham enerji kaynağı k ısıtlı termik birimler içeren güç sistemlerinde çevresel ekonomik güç dağıtım probleminin çözümü ele alınmıştır. Problemde toplam yakıt maliyeti ve toplam NOx emisyon miktarının minimum düzeye çekilmesinin yanında ham enerji kaynağı kısıtlı termik birimlerin belirlenen gaz miktarını harcaması da sağlanmıştır. Çok amaçlı optimizasyon problemlerinden biri olan bu çevresel ekonomik güç dağıtım problemini tek amaçlı optimizasyon problemine dönüştürmek için ağırlıklı toplam metodu (ATM), probleminin çözümü için genetik algoritma (GA) metodu kullanılmıştır. Metodun uygulamasını göstermek için örnek olarak normal termik ve ham enerji kaynağı kısıtlı termik üretim birimlerinden oluşan 15 baralı kayıplı bir sistem seçilmiştir. Örnek sistemin bir günlük işletim süresi göz önüne alınarak, gaz kısıtsız ve gaz kısıtlı olarak, ağırlık faktörü w’nin çeşitli değerleri için çözümler elde edilmiştir. Elde edilen çözüm değerlerine göre toplam maliyet ve toplam NOx emisyon değerleri (pareto optimal sonuçlar) değerlendirilmiştir.

Keywords: Çevresel ekonomik güç dağıtımı, Ağırlıklı toplam metodu, Genetik algoritma, Ham enerji kaynağı kısıtlı termik birim.