Differential evolution based power dispatch algorithms

Abstract

This research work presents the application of the Differential Evolution algorithm in the solution of the economic dispatch problem and the reactive power dispatch problem. To test the perfonnance and capability of the algoritlun, four case studies were designed all of which are extremely complex. highly nonlinear and in occasions discontinuous. The case studies can be classified into four groups: economic dispatch using nonconventional cost functions, economic-environmental power dispatch. security constrained economic dispatch and reactive power dispatch. Each case study presents several variants based on typical systems used in other references that help validate the results obtained by Differential Evolution. The main contribution of this research regards the application of evolutionary computation techniques, in particular Differential Evolution, in the solution of complex optimization problems where classical techniques may fail to obtain optimal solutions or may result inefficient to implement.

Esta investigación presenta la aplicación de la técnica de optimización Evolucion Diferencial en la solución de los problemas de Despacho Económico de Potencia y Despacho de Potencia Reactiva. Para evaluar el desempeño y capacidad del algoritmo, cuatro casos de estudio fueron desarrollados los cuales se caracterizan por ser extremadamente complejos, altamente no lineales y en muchos casos presentan un espacio de soluciones discontinuo lo que dificulta su solución mediante técnicas convencionales como las basadas en gradientes. Los casos de estudios se resumen en despacho económico con curvas de costo no convencionales, despacho económico-ambiental de potencia, despacho económico con restricciones de seguridad y despacho de potencia reactiva. Varias modalidades de estos casos fueron evaluadas basadas en sistemas característicos utilizados en otras investigaciones que permiten validar los resultados obtenidos por el algoritmo. La principal contribución de este trabajo es la aplicación de técnicas no convencionales, específicamente Evolución Diferencial en la solución de problemas difíciles y complejos dentro del campo de sistemas de potencia, donde las técnicas clásicas fallan en obtener una solución optima o pueden resultar ineficientes de implementar.