Abstract
The multi-objective scheduling of maximizing the profit and minimising the emission of a Hydro -Thermal System (HTS) using Lagrangian Relaxation-Evolutionary Programming (LR-EP) technique has been presented in this paper. The various constraints of the hydro and thermal power system network considered are power balance, reservoir storage, turbine flow rate and loading limits of both thermal and hydro plants. Numerical results for a sample test system consist of four hydro and three thermal plants have been presented. The increase in demand for electricity has lead to the introduction of hydro, nuclear and tidal power stations. Under such cases, it is essential to interconnect hydro and thermal plants so that effective utilization of all the available energy resources can be carried out and demand can be met easily. Since the operational cost of hydropower plant is low, it can be integrated with thermal power plant so that most of the demand can be met by hydro power plant resulting in less usage of fossil fuel consumption for thermal power plants. Unit Commitment (UC) for thermal plants in the deregulated environment has been dealt with in the earlier works showing considerable profit. Here, in this paper a new attempt has been carried out for multiobjective scheduling of hydrothermal power plants for a Generating company (GENCO). It is observed that there is a increase in profit on the inclusion of non-renewable energy source such as hydro power plants, since it reduces the fuel consumption of thermal power plants. This proves the improved effectiveness of the proposed method
چکیده
زمان‌بندی چندهدفه برای ماکزیمم سازی سود و مینیمم سازی انتشار (گازهای گلخانه‌ای) یک سیستم گرمابی (HTS) با استفاده از روش برنامه‌ریزی تکاملی-آزاد سازی لاگرانژ (LR-EP) در این مقاله معرفی شده است. قیدهای مختلف در نظر گرفته شده برای شبکه سیستم برق حرارتی و آبی عبارت‌اند از: تعادل توان، ذخیره رزرو، سرعت توربین و محدودیت‌های بارگذاری واحدهای حرارتی و آبی. نتایجی عددی برای یک سیستم نمونه آزمایشی که متشکل از چهار واحد آبی و سه واحد حرارتی است، ارائه شده است. افزایش تقاضای برق به معرفی واحدهای جدید آبی، هسته‌ای و ایستگاه‌های تولید برق ناشی از جزر و مد، منجر شده است. در تمامی این موارد، ارتباط بین واحدهای حرارتی و آبی ضروری است و در نتیجه تعامل مفید و مؤثر تمام منابع انرژی موجود و همچنین پاسخگویی آسان تقاضای برق، حاصل خواهد شد. چون هزینه‌های واحدهای آبی خیلی کم است، می‌توان آن‌ها را با واحدهای حرارتی به‌گونه‌ای ترکیب کرد که بخش اعظم تقاضای برق توسط واحد آبی تأمین گردد و در نتیجه مصرف سوخت‌های فسیلی برای واحدهای تولیدی حرارتی، به حداقل خواهد رسید. مسئله تعهد واحد (UC) برای واحدهای حرارتی در محیط تجدید ساختار شده بازار برق، در تحقیقات اخیر مورد توجه قرار گرفته و مزایای قابل‌توجهی را نیز نتیجه داده است. در این مقاله، ارزیابی جدیدی از زمان‌بندی چندهدفه برای واحدهای تولیدی حرارتی برای یک شرکت تولید برق (GENCO) نمونه، صورت گرفته است. مشاهده می‌شود که استفاده از منابع انرژی تجدید ناپذیر نظیر واحدهای تولیدی آبی، سود بیشتری را در پی دارد اما در مقابل مصرف سوخت واحدهای تولیدی حرارتی افزایش خواهد یافت. این مسئله، اثربخشی روش پیشنهادی را به اثبات می‌رساند.
1-مقدمه
زمان‌بندی چندهدفه سیستم حرارتی-آبی (MO-HTS)، تولید بهینه توان توسط واحدهای حرارتی و آبی در عین برآورده سازی قیدهای حرارتی و آبی را به دنبال خواهد داشت. برای این مسئله، هدف‌های اصلی عبارت‌اند از ماکزیمم سازی سود و مینیمم سازی انتشار برای بهبود محیط تولید GENCO. برای حل این مسئله، روش‌های بهینه‌سازی متعددی طی چند سال اخیر ارائه شده است نظیر برنامه‌ریزی غیرخطی، جریان شبکه، برنامه‌ریزی دینامیک (DP، آزادسازی لاگرانژ (LR). در بین تمامی این روش‌ها، DP روش معمول‌تری است و درر تحقیقات متعددی اخیراً اشاره شده است. اگرچه این روش قادر است قیدهای پیچیده را به صورت مستقیم برآورده سازد اما نقطه‌ضعف اصلی آن، حافظه زیاد مورد نیازش است. روش‌های دیگری که در بالا اشاره شد نیز تا حدی برای حل این مسئله استفاده شده‌اند اما به پاسخ‌های بهینه فرعی (غیرواقعی) رسیده‌اند...