In this paper, we propose a decentralized and self-organizing solution framework aimed at addressing economic dispatch (ED) analysis in a distributed scenario. In particular we will demonstrate that, under some hypotheses, the solution of the ED analysis can be obtained by computing proper weighted averages of the variable of interests. To compute these global quantities we propose the deployment of a network of cooperative dynamic agents solving distributed average consensus problems. Thanks to this decentralized/nonhierarchical paradigm, all the basic operations needed to solve the economic dispatch problem could be easily processed by the agents. Simulation results obtained on the 118 and 300 bus IEEE test networks are presented and discussed in order to prove the effectiveness of the proposed framework

چکیده

در این مقاله، ما یک چارچوب خود سازمانده و غیرمتمرکز را با هدف انجام تحلیل پخش بار اقتصادی (ED) در یک سناریوی پراکنده (توزیع شده) پیشنهاد می دهیم. در حالت خاص، اثبات خواهیم کرد که تحت یک سری فرضیات، پاسخ تحلیل ED را می توان با محاسبه دقیق مقادیر وزنی متوسط برای متغیرهای مورد نظر، به دست آورد. به منظور محاسبه این کمیت های کلی، استفاده از یک شبکه تعادلی بین عوامل دینامیکی را با حل مسائل اجماع متوسط توزیع شده، پیشنهاد می دهیم. به واسطه این الگوی غیرمتمرکز و غیر سلسله مراتبی، تمامی مراحل اصلی لازم برای حل مسئله پخش بار اقتصادی را می توان به سادگی تنها با یک عامل، انجام داد. نتایج شبیه سازی روی شبکه های تست 118 باسه و 300 باسه IEEE ارائه شده و مورد بحث قرار گرفته است تا اثربخشی چارچوب پیشنهادی را تأیید نماید.

1-مقدمه

تحلیل پخش بار اقتصادی (ED) یکی از اساسی ترین و ابزارهای متداول در مطالعات سیستم های قدرت است. هدف آن، برنامه ریزی خروجی واحدهای متعهد برای تولید به گونه ای است که میزان تقاضای بار را با حداقل هزینه تأمین نمایند در حالی که تمامی قیدهای سیستم و واحد نیز برآورده گردد. از نقطه نظر ریاضیات، تحلیل ED را می توان به صورت مسئله بهینه سازی تحت قید و غیرخطی فرمول بندی نمود. به منظور حل این مسئله، الگوریتم های متعددی در مقالات پیشنهاد شده است. این الگوریتم ها شامل پروسه های عددی تکراری بر اساس تئوری ضرایب لاگرانژ، برنامه ریزی دینامیکی، الگوریتم های تکاملی، و روش های ابتکاری است...