crow search algorithm
در نشریات گروه برق-
Journal of Artificial Intelligence in Electrical Engineering, Volume:11 Issue: 43, Autumn 2022, PP 1 -10The crow search algorithm and the grey wolf optimizer are two favored optimization approaches that have attracted extensive attention from researchers. The swarm-based lifestyle of crows in nature is the inspiration source of the crow search algorithm. The grey wolf optimizer is inspired by the hierarchical system of grey wolves for hunting. Both mentioned algorithms perform properly for solving many optimization problems, but these algorithms do not perform well for some. A combinatory optimization algorithm is introduced in this paper by combining the crow search algorithm with the grey wolf optimizer. The introduced approach has more diverse movements to explore the search space of the investigated problem. The combinatory algorithm is used to solve the feature selection problem of intrusion detection systems, where its goal is to improve the accuracy rate by selecting the most important features to build the system's classifier. The UNSW-NB15 intrusion detection dataset is considered for evaluation of the combinatory algorithm. The results of the experiments reveal the high efficiency of the combinatory algorithm for most instances in the experiments in comparison with the other popular optimization algorithms.Keywords: Gray Wolf Optimization, Crow Search Algorithm, intrusion detection, Feature Selection, Combinatory optimization algorithm
-
The generation rescheduling is one of the most important methods used in correctional congestion management, which has been the subject of many studies. In the deregulated environment, relieving congestion has a significant impact on the operation and security of the transmission system. Consequently, alleviation of transmission network congestion in all power systems is imperative. In addition, the cost is a top priority in all markets, both electrical and non-electrical. In this paper, the problem of managing congestion is solved using rescheduling (increasing or decreasing) of the active power output of the generators. However, the change in the active power generation imposes a cost depending on the prices offered by the generation companies. The objective is to reschedule the power generation of power plants in such a way as to minimize the congestion cost. The crow search optimization algorithm is employed to determine the optimal solution. Different constraints including those related to the network, transmission lines, and power plants are all modeled and considered in this study. Moreover, various contingencies related to line outage are taken into consideration to cause congestion and necessary measure are applied to relieve the congested lines with the least possible cost. In order to evaluate the accuracy and effectiveness of the proposed approach in finding the optimal solution, it is conducted on IEEE 30 and 57 bus test systems. The results obtained for the various cases studies indicate the superiority of the proposed method in comparison with other techniques presented in the literature.
Keywords: congestion management, transmission system, Optimization, Crow Search Algorithm -
در این مقاله، هماهنگی حفاظتی بهینه مقید به پایداری سیستم به صورت مسئله تصادفی در ریزشبکه با مدهای عملکردی اتصال به شبکه و جزیره ای متشکل از منابع انرژی تجدیدپذیر و سیستم های ذخیره ساز انرژی بیان می شود. این مسئله برای تنظیم بهینه رله های اضافه جریان تنظیم دوگانی و انتخاب اندازه راکتانس محدودکننده جریان خطا، کمینه سازی زمان عملکرد کل رله ها در مدهای حفاظتی اولیه و پشتیبان را بر عهده دارد. همچنین مقید به محدودیت های فاصله زمانی هماهنگی، پارامترهای تنظیم رله ها، اندازه محدودکننده جریان خطا و پایداری ریزشبکه در شرایط خطا می باشد. ریزشبکه ها عموما دارای منابع تجدیدپذیر و ذخیره ساز انرژی هستند، پس طرح حفاظتی پیشنهادی نیاز به بهره برداری روزانه ریزشبکه با مدل تصادفی به منظور محاسبه متغیرهای شبکه قبل از رخداد خطا دارد. لذا مسئله مذکور، کمینه سازی هزینه های بهره برداری و ریزش بار ریزشبکه مقید به معادلات پخش توان بهینه آن در حضور منابع مختلف با فرض عدم قطعیت های بار و تولید را بر عهده دارد. بنابراین، اعمال طرح پیشنهادی بر روی ریزشبکه های 9 و 32 باس، حل آن با الگوریتم جست وجوی کلاغ و با انتخاب اندازه بهینه برای منابع تجدیدپذیر و ذخیره ساز انرژی متناسب با شاخص های بهره برداری و هماهنگی حفاظتی، می توان راه حل حفاظتی سریع مقید به پایداری سیستم در شرایط خطا را به دست آورد.
کلید واژگان: الگوریتم جست وجوی کلاغ، بهره برداری بهینه روزانه ریزشبکه، پایداری سیستم، سیستم ذخیره ساز انرژی، منابع انرژی تجدیدپذیر، هماهنگی حفاظتی بهینهThis paper presents the system stability-constrianted optimal protection coordination (SSCOPC) as stochastic problem in the microgrid with grid-connected and islanded operation modes, including renewable energy sources (RESs) and energy storage systems (ESSs). To regulate optimally the dual setting overcurrent relays (DSORs) and to selectin the reactance size of fault current limiter (FCL), the system minimizes the total relays operation time in the primary and backup protection modes. Also, it is subject to the limits of the coordination time interval (CTI), DSORs setting parameters, FCL size, and microgrid stability in the fault condition. Generally, the microgrid includes RESs and ESSs; thus, the proposed SSCOPC needs a daily operation of microgrid as stochastic model to calculate network variables before fault occurrence. Hence, s this situation minimizes the microgrid operation cost and load shedding cost of islanded microgid which are subjected to optimal power flow equations in the presence of RESs and ESSswhile considering the uncertainty of the load and its generation. Therefore, by applying the proposed problem on the 9 and 32 bus microgrid, solving the problem by the Crow Search Algorithm (CSA), and selecting optimal size of RESs and ESSs, based on operation and protection coordination indices, the proposed SSCOPC can obtain a fast protection solution that considers system stability in faulty conditions.
Keywords: Crow Search Algorithm, Daily Optimal Operation of Microgrid, System Stability, Energy Storage System, Renewable Energy Source, Optimal Protection Coordination -
با افزایش محبوبیت استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر در قالب ریزشبکه ها در سیستم قدرت، مسایل فنی و اقتصادی جدیدی در این صنعت پا به عرصه ظهور گذاشته اند. بهره برداری بهینه از ریزشبکه ها در حضور منابع انرژی تجدیدپذیر یکی از چالش های جدید این صنعت به شمار می رود. ریزشبکه ها شبکه های کوچکی مشتمل بر واحدهای تولید پراکنده و بارهای محلی هستند که به صورت مستقل یا متصل به شبکه های توزیع مورد بهره برداری قرار می گیرند. معمولا در ریزشبکه های منفصل از شبکه، انرژی مورد نیاز مصرف کنندگان از طریق سیستم های ترکیبی منابع انرژی تامین می گردد. هدف اصلی سیسستم های ترکیبی، تامین بار در هر لحظه از زمان و ذخیره ی انرژی اضافی برای شرایط بحرانی است. در این مقاله یک روش مدیریت انرژی بهینه ریزشبکه براساس معیارهای فنی اقتصادی و زیست محیطی با استفاده از الگوریتم جستجوی کلاغ ارایه شده است. ریزشبکه مورد مطالعه شامل منابع انرژی تجدیدپذیر، باتری و ژنراتور به عنوان پشتیبان است. در روش پیشنهادی هزینه سالیانه و میزان انتشار آلودگی به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده است. فرآیند تخصیص بهینه واحدهای تجدیدپذیر با استفاده از الگوریتم فراابتکاری جستجوی کلاغ انجام شده است. نتایج شبیه سازی روش پیشنهادی نشان دهنده ترکیب بندی مناسبی از اجزاء سیستم بوده که منجر به کاهش انتشار آلاینده ها و هزینه احداث سیستم می شود.کلید واژگان: الگوریتم جستجوی کلاغ، بهینه سازی ریزشبکه، قابلیت اعتماد، مدیریت انرژیBy incremental deployment of renewable energy sources on microgrid frameworks, new technical and economic issues have emerged in the power system industry. The optimal operation of microgrids in the presence of intermittent renewable sources has been counted as a new challenge within the last decade. Microgrids are off-grid or grid-connected power systems on a very small scale encompassing different types of distributed generation sources and local loads. Generally, in isolated microgrids, the demanded energy of consumers is maintained by hybrid models of internal energy sources. The principal purpose of hybrid systems is to supply the electrical power demanded by consumers instantaneously as well as storing surplus energy for critical conditions. In this paper, a techno-economic and environmental base approach for optimal energy management of microgrids using crow search algorithm is presented. Under study microgrid include renewable energy resources, battery and diesel generator as backup power generator. Annual cost and the released emission are considered as the objective function of the proposed method. The crow search algorithm calculates power dispatch scheduling among generation units. Simulation results of the proposed method show the appropriate configuration of the hybrid system that lead to decrease the annual cost of the system and the released emission.Keywords: Crow Search Algorithm, Microgrid optimization, reliability, Energy management
-
نصب واحدهای تولیدی جدید به عنوان واحدهای خودراه انداز یک راه حل موثر برای افزایش سرعت بازیابی یک سیستم بویژه در شرایط راه اندازی ناموفق واحدهای خودراه انداز از پیش تعیین شده می باشد. بر این اساس، در این مقاله یک طراحی بهینه جدید برای جایابی واحدهای توربین گازی به منظور بهبود عملکرد سیستم قدرت در هر دو شرایط عادی و بازیابی ارائه شده است. در انجام این طراحی، توابع هدف مورد نظر که در روند بهینه سازی با یکدیگر ناسازگار می باشند، بطور همزمان بهینه می گردند. بنابراین یک مساله چند هدفه به صورت یک مساله برنامه ریزی خطی با اعداد مرکب تعریف شده است. جوابهای پرتو بهینه مساله پیشنهادی با استفاده از یک الگوریتم ابتکاری با نام الگوریتم جستجوی کلاغ بدست می آیند. در این مقاله دو سیستم قدرت شامل یک سیستم عملی نمونه و سیستم استاندارد 39 باس IEEE برای اعمال روش پیشنهادی استفده شده اند. نتایج شبیه-سازی نشان می دهند که روش پیشنهادی علاوه بر افزایش قابلیت خودراه اندازی سیستم در شرایط بازیابی، عملکرد سیستم را در شرایط عادی نیز بهبود می دهد. همچنین در شرایط بازیابی شبکه، با انتخاب مسیرهای بهینه توالی راه اندازی واحدهای حرارتی بزرگ بهینه می گردند.کلید واژگان: بازیابی سیستم قدرت، واحد خودراه انداز، طراحی چند هدفه، مجموعه بهینه پرتو، الگوریتم جستجوی کلاغInstalling new energy sources as redundant black-start (BS) units is an efficient way to enhance the speed of power system restoration, especially when there is a high risk that the available power plants considered as BS units fail to operate. In this regard, this paper provides a new optimal design for the placement of the Gas Turbine (GT) as the redundant energy source to improve the power system performance during both restoration and normal conditions. In doing so, there will be contradictory objective functions to be minimized. Therefore, a multi-objective problem (MOP), as a mixed integer linear programming (MILP), is defined. The Pareto optimal solutions of the MOP are obtained by using a new population-based meta-heuristic technique, called Crow Search Algorithm (CSA). Two power systems are used for the validation of the proposed method. The simulation results show that the system can benefit from this method not only to increase the capability of black-start generation, but also to improve the power system performance in normal conditions. During the restoration process, it also provides the optimal start-up sequences of non-black-start (NBS) units with the optimal transmission paths.Keywords: Power System Restoration, Black-start Units, Crow Search Algorithm, Multi-objective Design, Pareto Optimal Set
-
در این مقاله، یک چارچوب برای بهینه سازی چندهدفه سیستم ترکیبی فتوولتائیک/دیزل ژنراتور (PV/DG) ارائه شده است. این مطالعه طراحی سیستم PV/DG را با اهداف کاهش هزینه، کاهش آلایندگی و افزایش قابلیت اطمینان دنبال می کند. هزینه خالص فعلی (TNPC)، آلایندگی دی اکسیدکربن و احتمال ازدست دادن منبع تغذیه (LPSP) به عنوان توابع هدف مسئله انتخاب شده اند. این سیستم در سه وضعیت 1- بدون در نظر گرفتن عدم قطعیت و رزرو، 2- با در نظر گرفتن عدم قطعیت و 3- با در نظر گرفتن عدم قطعیت و رزرو بررسی شده است. به منظور حل موثر این مسئله بهینه سازی، نسخه چندهدفه الگوریتم جستجوی کلاغ (MO-CSA) توسعه داده شده و نتایج شبیه سازی با نتایج حاصل از الگوریتم پرطرفدار ژنتیک مبتنی بر رتبه بندی نامغلوب II (NSGA-II) مقایسه شده است. کدنویسی مسئله در محیط نرم افزار متلب انجام گرفته و مرزهای پارتو حاصل از بررسی سیستم در هر یک از سه وضعیت مذکور با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج حاصل نشان می دهند که ترکیب دیزل ژنراتور و سیستم فتوولتائیک گزینه مناسبی برای تحقق اهداف در نظر گرفته شده و تامین توان الکتریکی مناطق مستقل از شبکه است. ضمن آن که الگوریتم جستجوی کلاغ چندهدفه نتایج بهتری نسبت به الگوریتم ژنتیک مبتنی بر رتبه بندی نامغلوب II پیدا می کند.کلید واژگان: سیستم ترکیبی فتوولتائیک، دیزل ژنراتور، بهینه سازی چندهدفه، الگوریتم جستجوی کلاغIn this paper, a framework for multi-objective optimization of a hybrid photovoltaic/diesel generator (PV/DG) system has been presented. This study follows the design of the PV/DG system at the lowest cost, lowest emission and highest reliability.The total net present cost (TNPC), CO2 emissions and the loss of power supply probability (LPSP) are selected asthe problem objectives. This system has been designed in three scenarios: 1- without considering uncertainty and operating reserve, 2- with considering uncertainties of the system and 3- with considering uncertainties of the system and using DG as operating reserve. In order to effectively solve this problem, multi-objective versionof crow search algorithm (MO-CSA) has been developed and the results are compared with the results obtained by well-known non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II). The coding of the problem has been done in MATLAB environment and the Pareto fronts have been compared. Simulation results indicate that combination of DG and PV is a promising alternative for supplying the electrical demand of stand-alone areas. Moreover, the results obtained by MO-CSA outperform the results obtained by NSGA-II.Keywords: hybrid photovoltaic, diesel system, multi-objective optimization, crow search algorithm
-
نیاز به سیستم های قدرت کارآمدتر موجب نیاز به استفاده از تکنولوژی های جدیدی همچون تجهیزات سیستم انتقال جریان متناوب انعطاف پذیر (FACTS) شده است. ادوات FACTS فرصت جدیدی برای کنترل توان عبوری خطوط و حداقل سازی تلفات به همراه حفظ ولتاژ شین ها در محدوده مجاز فراهم می کنند. در این مقاله ، روشی جدید برای جایابی و تعیین اندازه بهینه خازن سری کنترل شونده با تریستور (TCSC) و جبران کننده استاتیک توان راکتیو (SVC) جهت بهبود شرایط بهره برداری سیستم های قدرت با استفاده از الگوریتم جست وجوی کلاغ ارایه شده است. مکان بهینه نصب TCSC و SVC به ترتیب بر اساس توان های عبوری راکتیو خطوط و شاخص مجاورت فروپاشی ولتاژ (VCPI) تعیین می شوند. ظرفیت بهینه ادوات FACTS به همراه توان راکتیو واحدهای تولیدی و تپ بهینه ترانسفورماتورها، با حل یک مسیله بهینه سازی محاسبه می شوند. تابع هدف به صورت حداقل سازی مجموع هزینه های شبکه شامل هزینه های تلفات انرژی و هزینه های ادوات FACTS تعریف شده است. الگوریتم جست وجوی کلاغ یک روش بهینه سازی فراابتکاری جدید است که از رفتار هوشمند کلاغ ها در ذخیره سازی و بازیابی غذا الهام گرفته شده است، که در این تحقیق برای اولین بار جهت جایابی و تعیین اندازه TCSC و SVC استفاده شده است. روش پیشنهادی بر روی شبکه های نمونه 30 شینه و 57 شینه IEEE در محیط MATLAB شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم جست وجوی کلاغ ضمن برآورده سازی تمامی قیود فنی، به سمت پاسخ بهینه همگرا شده و موجب بهبود کارایی سیستم قدرت می گردد.
کلید واژگان: سیستم انتقال جریان انعطاف پذیر (FACTS)، خازن سری کنترل شونده با تریستور (TCSC)، جبران کننده استاتیک توان راکتیو (SVC)، شاخص مجاورت فروپاشی ولتاژ (VCPI)، الگوریتم جست و جوی کلاغThe need for more efficient power systems has prompted the use of a new technologies includes Flexible AC transmission system (FACTS) devices. FACTS devices provides new opportunity for controlling the line power flow and minimizing losses while maintaining the bus voltages within a permissible limit. In this thesis a new method is proposed for optimal placement and sizing of Thyristor controlled series compensator (TCSC) and Static VAR compensator (SVC) for improvement power system operation using crow search algorithm. Optimal place for installation of TCSC and SVC is determined based on line’s reactive power flow and voltage collapse proximity indication (VCPI), respectively. Optimal size of FACTS devices as long as reactive power of generating units and optimal tap of transformers is computed by solving an optimization problem. The objective function is defined as minimizing the sum of the network costs includes costs of energy losses and costs of FACTS devices. Crow search algorithm is a novel metaheuristic optimization method that inspired from the intelligent behavior of crows in storing and retrieving foods. That’s this thesis is used for the first time in optimal placement and sizing of TCSC and SVC. The proposed method is simulated on IEEE 30 bus and 57 bus sample networks in MATLAB environment. Simulation results shows that crow search algorithm converges to optimal solution while meets all technical constraints.And Improves the power system efficiency.
Keywords: Flexible AC transmission system (FACTS), Thyristor controlled series compensator (TCSC), Static VAR compensator (SVC), Voltage collapse proximity indication (VCPI), Crow search algorithm
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.