Optimal Güç Akışı Probleminin Çözümü İçin GA, MA ve YAK Algoritmalarının Karşılaştırılması



Benzer belgeler
Enerji Sistemlerinde Yapay Arı Kolonisi (YAK) Algoritması Kullanarak Yük Akışı Optimizasyonu

Enerji Sistemlerinde Yapay Arı Kolonisi (YAK) Algoritması Kullanarak Yük Akışı Optimizasyonu

Optimal Reaktif Güç Akışının Kaotik Yapay Arı Kolonisi ile Çözümü

ÖZET Anahtar Kelimeler: ABSTARCT Keywords: 1. GİRİŞ

a IIR süzgeç katsayıları ve N ( M) de = s 1 (3) 3. GÜRÜLTÜ GİDERİMİ UYGULAMASI

Ali Öztürk Accepted: January ISSN : serhatduman@duzce.edu.tr Duzce-Turkey

Sistemde kullanılan baralar, klasik anlamda üç ana grupta toplanabilir :

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt: 16 Sayı: 48 sh Eylül 2014 KRİL SÜRÜSÜ ALGORİTMASI İLE ATÖLYE ÇİZELGELEME

ARAŞTIRMA MAKALESİ/RESEARCH ARTICLE TEK ÇARPIMSAL SİNİR HÜCRELİ YAPAY SİNİR AĞI MODELİNİN EĞİTİMİ İÇİN ABC VE BP YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI ÖZ

KAFES YAPILARIN MODİFİYE EDİLMİŞ YAPAY ARI KOLONİ ALGORİTMASI İLE OPTİMİZASYONU

TÜRKİYE DEKİ 22 BARALI 380 kv LUK GÜÇ SİSTEMİ İÇİN EKONOMİK DAĞITIM VE OPTİMAL GÜÇ AKIŞI YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI ANALİZİ

TÜRKİYE DEKİ 380 kv LUK 14 BARALI GÜÇ SİSTEMİNDE EKONOMİK YÜKLENME ANALİZİ

Cilt:11 Sayı: 4 s , 2008 Vol: 11 No: 4 pp , M. Yasin ÖZSAĞLAM, Mehmet ÇUNKAŞ ÖZET

Deney No: 2. Sıvı Seviye Kontrol Deneyi. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Dijital Kontrol Laboratuvar Deney Föyü Deneyin Amacı

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

Filled fonksiyon kullanarak vana etkili ekonomik yük dağıtımı probleminin çözülmesi

FARKSAL GELİŞİM ALGORİTMASI İLE KARMA YEM MALİYET OPTİMİZASYONU

DETERMINATION OF THE ECONOMIC DISPATCH IN ELECTRIC POWER SYSTEMS USING SIMULATED ANNEALING(SA) ALGORITHM

YÖNETİM VE EKONOMİ Yıl:2006 Cilt:13 Sayı:1 Celal Bayar Üniversitesi İ.İ.B.F. MANİSA

BULANIK AKIŞ TİPİ ÇİZELGELEME PROBLEMİ İÇİN ÇOK AMAÇLI GENETİK ALGORİTMA

4.5. SOĞUTMA KULELERİNİN BOYUTLANDIRILMASI İÇİN BİR ANALIZ

KAFES SİSTEMLERİN UYGULAMAYA YÖNELİK OPTİMUM TASARIMI

kadar ( i. kaynağın gölge fiyatı kadar) olmalıdır.

ÇELİK UZAYSAL ÇERÇEVE YAPILARIN OPTİMUM TASARIMI

İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN GÜVENİLİRLİĞİ

EVRİMSEL ALGORİTMA İLE SINIRLANDIRMALI DİNAMİK OPTİMİZASYON

Haluk Gözde 1, İlhan Kocaarslan 2, M.Cengiz Taplamacıoğlu 3, Ertuğrul ÇAM 4. Gazi Üniversitesi

Genetik Algoritma ile İki Boyutlu Şekil Yerleştirme ÖZET

KISITLI OPTİMİZASYON YAKLAŞTIRMA PROBLEMLERİ

YAYILI YÜK İLE YÜKLENMİŞ YAPI KİRİŞLERİNDE GÖÇME YÜKÜ HESABI. Perihan (Karakulak) EFE

FLYBACK DÖNÜŞTÜRÜCÜ TASARIMI VE ANALİZİ

OPTİMUM GÜÇ AKIŞININ YAPAY ARI KOLONİSİ İLE SAĞLANMASI

Kafes Yapıların Öğretme-Öğrenme Esaslı Optimizasyon Yöntemiyle Boyutlandırılması

Şehiriçi Karayolu Ağlarının Sezgisel Harmoni Araştırması Optimizasyon Yöntemi ile Ayrık Tasarımı *

BÖLÜM 5 İKİ VEYA DAHA YÜKSEK BOYUTLU RASGELE DEĞİŞKENLER İki Boyutlu Rasgele Değişkenler

YERALTI SUYU POMPAJ MALİYETİ MİNİMİZASYON PROBLEMLERİNİN PSOLVER OPTİMİZASYON TEKNİĞİ İLE ÇÖZÜMÜ: TAHTALI HAVZASI ÖRNEĞİ

Denklem Çözümünde Açık Yöntemler

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KAFES SİSTEMLERİN OPTİMUM TASARIMI. YÜKSEK LİSANS TEZİ Mak. Müh.

Çok Katlı Kompozit Çelik Çerçevelerin Genetik Algoritma ile Dinamik Sınırlayıcılı Optimizasyonu *

PROJE SEÇİMİ VE KAYNAK PLANLAMASI İÇİN BİR ALGORİTMA AN ALGORITHM FOR PROJECT SELECTION AND RESOURCE PLANNING

Şiddet-Süre-Frekans Bağıntısının Genetik Algoritma ile Belirlenmesi: GAP Örneği *

Karasal, Hava ve Uzay Tabanlı Haberleşme Sistemleri Arasındaki Girişimin Minimizasyonu İçin Optimizasyon Yaklaşımı

Soğutucu Akışkan Karışımlarının Kullanıldığı Soğutma Sistemlerinin Termoekonomik Optimizasyonu

AYNI GÜÇ ÜRETİMİ İÇİN TERMAL VE RÜZGÂR BARALARININ YAKIT MALİYETİ VE EMİSYON AÇISINDAN KARŞILAŞTIRILMASI

PRODUCTION PLANNING BASED ON GOAL PROGRAMMING FOR MASS CUSTOMIZATION IN A COMPANY

KAFES SİSTEMLERİN GERİLME, YER DEĞİŞTİRME, BURKULMA VE DOĞAL FREKANS KISITLARI ALTINDA OPTİMUM TASARIMI

Doğrusal Korelasyon ve Regresyon

ÇOKLU REGRESYON MODELİ, ANOVA TABLOSU, MATRİSLERLE REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ,REGRES-YON KATSAYILARININ YORUMU

SAYISAL ANALİZ. Doç.Dr. Cüneyt BAYILMIŞ. Sayısal Analiz. Doç.Dr. Cüneyt BAYILMIŞ

Çarpımsal Ceza Modeli İle Tamsayılı Programlama

TAŞIMACILIK SEKTÖRÜNÜN İŞLEYİŞ SÜRECİ, BULANIK DAĞITIM PROBLEMİNİN TAMSAYILI DOĞRUSAL PROGRAMLAMA MODEL DENEMESİ

Adi Diferansiyel Denklemler NÜMERİK ANALİZ. Adi Diferansiyel Denklemler. Adi Diferansiyel Denklemler

DÜZENLİ DİZAYNLI GENETİK ALGORİTMALAR İLE ÇOK AMAÇLI PROGRAMLAMA MULTIOBJECTIVE PROGRAMMING VIA UNIFORM DESIGNED GENETIC ALGORITHMS

( ) 3.1 Özet ve Motivasyon. v = G v v Operasyonel Amplifikatör (Op-Amp) Deneyin Amacı. deney 3

X, R, p, np, c, u ve diğer kontrol diyagramları istatistiksel kalite kontrol diyagramlarının

Üç Boyutlu Yapı-Zemin Etkileşimi Problemlerinin Kuadratik Sonlu Elemanlar ve Sonsuz Elemanlar Kullanılarak Çözümü

PARÇACIK SÜRÜSÜ OPTİMİZASYON ALGORİTMASI VE BENZETİM ÖRNEKLERİ

B R AFET YARDIM MERKEZ N N SEZG SEL ALGOR TMALAR YARDIMIYLA KONUMLANDIRILMASI

TRİSTÖR VE TRİYAK HARMONİKLERİNİN 3 BOYUTLU GÖSTERİMİ VE TOPLAM HARMONİK BOZUNUMA EĞRİ UYDURMA

PARAMETRİK OLMAYAN HİPOTEZ TESTLERİ Kİ-KARE TESTLERİ

Deprem Tepkisinin Sayısal Metotlar ile Değerlendirilmesi (Newmark-Beta Metodu) Deprem Mühendisliğine Giriş Dersi Doç. Dr.

SAYISAL ÇÖZÜMLEME. Sayısal Çözümleme

Sera İklimlendirme Kontrolü İçin Etkin Bir Gömülü Sistem Tasarımı

ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN BİYOLOJİK ARITIMI VE ARITIM KİNETİĞİNİN İNCELENMESİ

5.3. Tekne Yüzeylerinin Matematiksel Temsili

TAVLAMA BENZEŞİMİ YÖNTEMİYLE UZAY ÇELİK ÇERÇEVE SİSTEMLERİN OPTİMUM TASARIMI

Heterojen Araç Filolu Zaman Pencereli Eş Zamanlı Dağıtım-Toplamalı Araç Rotalama Problemleri: Matematiksel Model

BULANIK HEDEF PROGRAMLAMA VE BİR TEKSTİL FİRMASINDA UYGULAMA ÖRNEĞİ

TUNING GAIN PARAMETERS OF A PI CONTROLLER USING GENETIC ALGORITHM FOR BOOST DC-DC CONVERTER

GÜNEŞ ENERJİLİ BİR SULAMA SİSTEMİNDE BOOST KONVERTERDEN BESLENEN ARM SÜRÜCÜ SİSTEMİNİN ANALİZİ


DİNAMİK ANALİZ PROBLEMLERİ İÇİN YENİ BİR ADIM ADIM SAYISAL ÇÖZÜMLEME YÖNTEMİ

Zaman pencereli çok araçlı dağıtım toplamalı rotalama problemi için gerçek değerli genetik algoritma yaklaşımı

dir. Bir başka deyişle bir olayın olasılığı, uygun sonuçların sayısının örnek uzaydaki tüm sonuçların sayısına oranıdır.

Rasgele Değişken Üretme Teknikleri

uzayında vektörler olarak iç çarpımlarına eşittir. Bu iç çarpım simetrik ve hem w I T s formuna karşılık gelir. Buna p u v u v v v

Korelasyon ve Regresyon

Karaciğer mikrodizi kanser verisinin sınıflandırılması için genetik algoritma kullanarak ANFIS in eğitilmesi

YAPILARIN ENERJİ ESASLI TASARIMI İÇİN BİR HESAP YÖNTEMİ

DOĞRUSAL HEDEF PROGRAMLAMA İLE BÜTÇELEME. Hazırlayan: Ozan Kocadağlı Danışman: Prof. Dr. Nalan Cinemre

Sürekli Olasılık Dağılım (Birikimli- Kümülatif)Fonksiyonu. Yrd. Doç. Dr. Tijen ÖVER ÖZÇELİK

2.4GHz ISM Bandı Alıcı Verici Sistemleri için ANFIS Kullanılarak 280MHz Band Geçiren Aktif Filtre Tasarımı ve Analizi

Dört Ayaklı Robotun Bir Bacağı İçin PID Kontrolcü Tasarımı ve Arı Algoritması Kullanarak Optimizasyonu

ĐDEAL BĐR DC/DC BUCK DÖNÜŞTÜRÜCÜNÜN GENELLEŞTĐRĐLMĐŞ DURUM UZAY ORTALAMA METODU ĐLE MODELLENMESĐ

Bulanık TOPSIS ve Bulanık VIKOR Yöntemleriyle Alışveriş Merkezi Kuruluş Yeri Seçimi ve Bir Uygulama

bir yol oluşturmaktadır. Yine i 2 , de bir yol oluşturmaktadır. Şekil.DT.1. Temel terimlerin incelenmesi için örnek devre

Tarımsal Alanlarda Sulamanın Enerji Üretimi Üzerine Etkisi

EMG İşaretlerinin K-Ortalama Algoritması Kullanılarak Öbekleştirilmesi. EMG Signal Analysis Using K-Means Clustering

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

ANADOLU ÜNivERSiTESi BiliM VE TEKNOLOJi DERGiSi ANADOLU UNIVERSITY JOURNAL OF SCIENCE AND TECHNOLOGY CiltNol.:2 - Sayı/No: 2 : (2001)

STATCOM İLE BİR ENERJİ İLETİM SİSTEMİNDE GERİLİM KONTROLÜ THE VOLTAGE CONTROL IN AN ENERGY TRANSMISSION SYSTEM BY STATCOM

ROBİNSON PROJEKSİYONU

ÇELİK SİSTEMLERİN GENETİK ALGORİTMA İLE DİNAMİK SINIRLAYICILI OPTİMİZASYONU

Emrah 70 Ekim kat edilen mesafenin en. mizasyonu (PSO) sezgisel. (PSO), Genetik Algoritma (GA), Optimizasyon, Meta-Sezgisel

GRİ İLİŞKİSEL ANALİZ YÖNTEMİNE GÖRE FARKLI SERTLİKLERDE OPTİMUM TAKIM TUTUCUSUNUN BELİRLENMESİ

DÜZLEM KAFES SİSTEMLERİN BULANIK DOĞRUSAL PROGRAMLAMA İLE OPTİMUM BOYUTLANDIRILMASI

İSTATİSTİK DERS NOTLARI

Fırat Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Bölümü, ELAZIĞ

Öğretme-öğrenme esaslı optimizasyon yöntemi ile uzay kafes kule yapı sisteminin optimum boyutlandırılması

Türk Dilinin Biçimbilim Yapısından Yararlanarak Türkçe Metinlerin Farklı İmgelere Ayrılarak Kodlanması ve Sıkıştırılması

Transkript:

6 th Internatonal Advanced echnologes Symposm (IAS 11), 16-18 May 2011, Elazığ, rkey Comparson of GA, MA and ABC Algorthm for Solton of Optmal ower Flow Abstract In ths stdy, tree dfferent herstc methods are compared for optmal power flow solvng. hese tree herstc algorthms are genetc algorthm (GA), memetc algorthm (MA) and artfcal bee colony (ABC) algorthm. Ftness fncton nsde the optmal power flow, total energy fel cost prodct s chosen. IEEE-11 bs test system s sed to compare the herstc methods. o show the effectness of proposed algorthms the obtaned reslts are compared wth dfferent approaches avalable n the lteratre. Keywords Artfcal bee colony, Genetc algorthm, Memetc algorthm, Optmal power flow. O Optmal Güç Akışı roblemnn Çözümü İçn GA, MA YAK Algortmalarının Karşılaştırılması I. GİRİŞ İMAL güç akışı problem son yıllarda üzernde çalışılmakta olan enerj sstemlernn problemlernden br tanesdr. roblemn amacı eştlk eştszlk kısıtlamalarını sağlayarak enerj sstemnn enerj üretm malyetnn mnmzasyondr. roblem çersndek eştlk kısıtlamaları; güç akışı eştlkler, eştszlk kısıtlamaları, enerj sstemndek fzksel kısıtlamalardır. B problemn çözümü çn lteratürde brçok sayısal metot kllanılmıştır. B metotlara örnek olarak doğrsal olmayan programlama [1], qadratk programlama [2], newton tabanlı teknkler [3] lneer programlama [4] gösterleblr. Sayısal metotların dezavantajlarının en önemller kolay yerel mnmma takılma başlangıç noktası problemdr. B dezavantajları ortadan kaldırmak çn günümüzde sezgsel metotlar kllanılmaktadır. Sezgsel metotların en büyük avantajı global mnmm ya global mnmma yakın optmm çözümler elde edeblmesdr. Sezgsel metotlara örnek olarak genetk algortma (GA) [5], parçacık sürü optmzasyon (SO) [6], karınca kolons algortması [7], dferansyel evrm [8] evrmsel programlama [9] gösterleblr. B çalışmada GA, MA YAK algortmaları le OGA problem çözülmüştür. Önerlen algortmaların sonçları lteratürdek sayısal metotların sonçları le karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma yapmak çn IEEE 11-baralı test sstem kllanılmıştır. Blnan sonçlar sezgsel metotların, sayısal K. Ayan 1 and U. Kılıç 2 1 Sakarya Ünrstes, Sakarya/rkey, kayan@sakarya.ed.tr 2 Mehmet Akf Ersoy Ünrstes, Brdr/rkey, lasklc@mehmetakf.ed.tr 13 metotlara göre global mnmm blmada daha etkl oldklarını göstermektedr. II. OİMAL GÜÇ AKIŞI ROBLEMİ Optmal güç akışı problem, matematksel denklemler y blnen br optmzasyon problem olp aşağıdak gb tanımlanır: Mnmze et f ( x, ) fonksyonn, Kısıtlamaları (1) altında f x, g( x, ) 0 h( x, ) 0 mnmm değer blnmak stenen amaç fonksyondr. B çalışma çersnde amaç fonksyon sstemn toplam enerj üretm malyet seçlmştr. güç akışı eştlklern göstermekte olp h x, g x, se günlk lmt değerlern temsl etmektedr. sırasıyla drm kontrol değşkenlern göstermektedr. Drm değşkenler salınım barasının aktf çıkış gücü gerlm genlk değerler çıkış güçler salnm g L dr. x,, g L x salnm, yük baralarının jeneratör baralarının reaktf Kontrol değşkenler se salınım bara harcndek jeneratör baralarının aktf çıkış gücü, jeneratör baralarının gerlm genlk değerler g (2) g, transformatörlern kademe ayar değerler şönt kapastelern değerler,,, g g c c dr. üm enerj sstemnn toplam enerj üretm malyet aşağıdak (4) denklem le hesaplanmaktadır. F N g 2 a b g c g cos t (4) 1 N g sstemdek toplam jeneratör sayısını, barada üretlen aktf güçler, g (3) a, b c jeneratör yakıt malyet katsayılarını göstermektedr. Optmal güç akışı çersndek güç akışı eştlkler (5) (6) denklemlernde gösterlmştr. Ayrıca sağlanması gereken jeneratör aktf güç, jeneratör reaktf güç, bara gerlm genlk, transformatör kademe değer şönt kapaste lmt değerler.

K. Ayan, U Klc (7)-(11) eştlkler le gösterlmştr. g g N cos sn l jg B 0 j 1 j j j j mn g mn g mn mn mn c c g l N j1 g j G sn B cos 0 j j j j = 1,, N (5) =1,, N (6) = 1,, N g (7) g g = 1,, = 1,, N = 1,, N g N c c = 1,, c Ykarıdak eştszlklerde, reaktf çıkış güçlern, yük değerlern, N, N g c l g l g (8) (9) (10) N (11). jeneratörün aktf. baradak aktf reaktf. baradak şönt kapaste değern,, N N c sırasıyla sstemdek toplam bara, jeneratör, transformatör şönt kapaste sayılarını göstermektedr. mn c c mn g, g değerlern göstermektedr., mn g, g, mn,, mn, lgl değşkenn mnmm maksmm, A. Genetk Algortma III. SEZGİSEL MEOLAR Genetk algortma Darvn n evrm teorsnden üretlmştr. Genetk algortmaları lk olarak Holland 1975 yılında en yleme problemn çözmede kllanmıştır [10]. İnsanlar doğar, büyür, gelşr ölürler prensbyle çalışmaktadır. Algortma çersndek değşkenlern her brne gen adı rlr. Genlern bütünü brey olştrmaktadır. Algortma başlangıcında sınır değerler çersnde rastgele breyler üretlr. Üretlen breylern ygnlk değerler hesaplanır. Elde edlen ygnlk değerlerne göre popülasyon çersndek breylerden ebeynler seçlr. Seçlen anne babalardan çaprazlama yöntemler le yen çock breyler meydana getrlr. Çockların da ygnlk değerler hesaplandıktan sonra, tüm popülasyon çersndek bazı breyler seçlerek mtasyona ğratılır. Mtasyona ğrayan breylern ygnlk değerler hesaplanır. Algortma çersndek tüm breyler ygnlk değerlerne göre sıralandıktan sonra başlangıç popülasyon sayısı kadar brey br sonrak terasyona letlr. Drdrma krter sağlandıktan sonra algortma sonlandırılır. Lteratürde gerek ebeyn seçm çn, gerek çaprazlama çn gerekse mtasyonl brey üretmek çn br çok yöntem mevcttr [11-12]. B çalışma çersnde ebeyn seçm olarak rlet seçm, çaprazlama çn k noktalı çaprazlama mtasyonl brey üretmek çn breyn br gen değştrlmştr. Şekl 1 de genetk algortmanın bast akış şeması gösterlmektedr. (1) denklemndek amaç fonksyon, (5)-(11) denklemlernde gösterlen güç akışı eştlkler sınırlamalar altında aşağıdak gb fade edlmektedr: f x, R F cost R 1 salnm N N g lm 2 R3 _1 1 lm salnm g lm g (12) R 1, R 2 R 3 büyük poztf penaltı değerlerdr. lm salnm, lm lm g se aşağıdak gb tanımlanır; lm salnm salnm mn salnm ; ; salnm salnm salnm mn salnm (13) lm mn ; ; mn (14) Şekl 1. GA akış şeması [13] lm g ; g g g (15) mn mn ; g g g B. Memetk Algortma Genetk algortma genetk evrme dayanırken; memetk algortma, kültürel evrme dayanan sezgsel br algortmadır. Memetk algortma le genetk algortma brçok bakımdan brbrne benzemektedr. Öyle k memetk algortma, genetk algortmaya yerel arama algortmasının eklenmesyle 14

Optmal Güç Akışı roblemnn Çözümü İçn GA, MA YAK Algortmalarının Karşılaştırılması olştrlmş br algortmadır. Lteratürdek bazı çalışmalarda yerel arama genetk algortmanın sonna eklenmş, bazı çalışmalarda se genetk algortma çersnde yerel arama yapılmak sretyle memetk algortma olşmştr. Memetk algortma çersndek dğer operatörler, genetk algortmada kllanılan operatörler le aynıdır. Yerel arama algortmasının genetk algortmanın hang bölümüne yglanması gerektğ hala tartışma konsdr [14]. B çalışma çersnde genetk algortmanın her terasyonn sonndak en y brey çevresnde yerel arama algortması kllanılarak memetk algortma olştrlmştr. Yerel arama algortması çn örnek aratma algortması kllanılmıştır. Memetk algortma genetk algortmaya göre daha yavaş br algortmadır, çünkü memetk algortma genetk algortma le yerel arama algortmasının br kombnasyondr. Fakat memetk algortma daha az terasyonda optmm noktaya laşmaktadır [15]. Şekl 2 de memetk algortmanın akış dyagramı gösterlmştr. olşmaktadır. İşç arılar etrafında belrl adım aralıkları le gözcü arılar üretlmektedr. Eğer üretlen gözcü arı daha yüksek besn değerne sahp br kaynak blmş se şç arı olarak değştrlr, blamamış se Base değer 1 arttırılır. B Base değernn belrl br Lmt değern aşması drmnda o kaynak terk edlr o kaynaktak arı kaşf arı olarak yenden üretlr. Üretlen tüm arılar çersnden ygnlk değer en y olan arılar br sonrak terasyonda temsl edlrler. Yapay arı kolons algortması çersnde drdrma krter sağlanıncaya kadar aşağıdak adımlar zlenr. 1) Başlangıç opülasyon Algortma çersndek başlangıç popülasyon sınır değerler çersnde (16) denklem le üretlr. (16) x j x rand mn, j 1 x mn, j 0, x x x, j, j mn, j parametres küçük en büyük değerlern göstermektedr. j olan değşkenn en 2) İşç arılar opülasyon çersndek arıların blglernden faydalanarak (17) eştlğ le şç arılar üretlr. İşç arıların özellğ önceden keşfedlmş kaynaklardan faydalanarak üretlmelerdr. v j mn( x x, j x kj j, x v j kj ) ( x j, x kj ) rand 0.5 2 üretlecek olan şç arıyı, se sırasıyla x j x kj mn x, j x kj (17) arılarının değşkenlernn en küçük en büyük değerlern göstermektedr. rand değer [0,1] arasındadır. Şekl 2. MA akış şeması [16] C. Yapay Arı Kolons Algortması YAK algortması 2005 yılında Karaboğa tarafından önerlmştr [17]. 2005 yılından günümüze YAK algortması günümüzde blgsayar endüstr mühendslğ, hdrolk mühendslğnden havacılık zay blm gb farklı blm dallarında başarıyla yglanmıştır [18-20]. Yapay arı kolons algortmasının akış şeması şekl 3 te gösterlmştr. YAK algortması bal arıları sürülernn yyecek blmalarından esnlenlmş popülasyon tabanlı br algortmadır. B algortma çersnde bal arıları sürüsü şç arılar şç olmayan arılar olmak üzere 2 grba ayrılmıştır. İşç olmayan arılar, gözcü arılar kaşf arılardan 3) Gözlemc Arılar İşç arılar çersnden rlet çarkı seçm metod le belrlenen arılar etrafında belrl adım aralıkları le yerel arama yapılarak gözlemc arılar üretlmektedr. Üretlen gözlemc arının blmş oldğ kaynak, şç arının kaynağından daha y se gözlemc arı şç arı olarak atanır, değl se Base değer 1 arttırılır. Br arının popülasyon çersndek etknlğ (18) bağıntısı le hesaplanmaktadır. Etknlğ yüksek olan arının rlet seçmnde seçlme olasılığı da yüksektr. NF j1 ft ft j (18) ft nc çözümün modfye yglk değern NF besn kaynak sayısını göstermektedr. ft 1 (19) f f değer (12) eştlğ le her brey çn ayrı ayrı hesaplanan ygnlk değern göstermektedr. 4) Kaşf Arılar İşç arı etrafında arama yapan gözcü arının Base değer Lmt değern aşarsa, b besn kaynağı etrafında daha y br besn kaynağının blnmaması b kaynağın yerel br mnmm kaynak olmasından dolayı b besn kaynağı terk 15

K. Ayan, U Klc edlr. B sayede kaynaksız kalan şç arı artık br kaşf arıdır. Daha öncek arıların blglernden yararlanmaksızın sınır değerler çersnde (16) eştlğ le br kaşf arı üretlr. Algortma çersnde değer 75, Lmt değer 5, şç sayısı 30, gözcü arı sayısı 10, kaşf arı sayısı 10 olarak alınmıştır. B değerler denemeler soncnda elde edlmştr. te yük 2.6 brm, toplam reaktf yük mktarı se yük 1.02 brmdr. GA, MA YAK algortmalarının popülasyon büyüklükler sırasıyla ablo1, ablo 2 ablo 3 te gösterlmştr. B üç sezgsel metodn popülasyon büyüklükler deneysel deneymlere dayanmaktadır. Mnmm üretm malyetn elde etmek çn, her algortma ayrı ayrı 30 kez çalıştırılmıştır. ablo 4 te gösterldğ gb GA, MA YAK tarafından blnan mnmm malyetler sırasıyla 1252.97 $/h, 1252.98 $/h 1252.85 $/h. Referans [21] referans [22] de elde edlmş mnmm malyetler se sırasıyla 1263.84 $/h 1253.828 $/h tr. Referans [22] nn sonçlarına göre altı nmaralı baranın gerlm genlğnde üçüncü baranın reaktf güç değernde taşmalar olmştr. Üç sezgsel metodn sonçlarında kontrol değşkenlernn lmt değerlernde hçbr lmt aşımı yoktr. GA, MA YAK algortmaları çn program koşma süreler sırasıyla 10.35 sanye 39.02 sanye 10.03 sanyedr. ablo 1. GA popülasyon sayıları Başlangıç popülasyon Çaprazlam a oranı Mtasyo n oranı Maksmm terasyon GA 30 0.4 0.1 75 Başlangıç popülasyon ablo 2. MA popülasyon sayıları Çaprazlama oranı Mtasyo n oranı Yerel arama oranı Maksmm terasyon MA 30 0.4 0.1 0.1 75 ablo 3. YAK popülasyon sayıları Kaşf Maksmm İşç arı Gözcü arı Arı terasyon YAK 30 10 10 75 Şekl 3. Yapay arı kolons algortmasının akış dyagramı I. ÜÇ ALGORİMA İÇİN SİMÜLASYON SONUÇLARI Önerlen üç sezgsel algortma IEEE 11-baralı test sstemnde test edlmştr. Sstemn dyagramı şekl 4 te gösterlmştr. Sstem rler referans [21] den alınmıştır. Jeneratör baralarının gerlm genlk değerler [1, 1.1] le dğer baraların gerlm genlkler se [0.9, 1.05] arasında sınırlandırılmıştır. Jeneratörlern rler referans [22] den alınmıştır. Sstemdek toplam aktf yük mktarı Şekl 4. IEEE 11-baralı test sstem Şekl 5 te GA, MA YAK tarafından blnan en y breylern ygnlk değerlernn terasyona göre değşm gösterlmektedr. YAK algortması en düşük terasyonda optmm noktaya laşmıştır. 16

Optmal Güç Akışı roblemnn Çözümü İçn GA, MA YAK Algortmalarının Karşılaştırılması Şekl 5. GA, MA ABC algortmalarının karşılaştırılması Şekl 6. GA çn jeneratör gerlmlernn terasyonla değşm Şekl 7. MA çn jeneratör gerlmlernn terasyonla değşm Şekl 8. YAK çn jeneratör gerlmlernn terasyonla değşm Değşken 1 2 ablo 4. üm algortma sonçları özetler Lmtler Alt Üst GA MA YAK 0.30 1.20 0.5020 0.5077 0.4739 0.30 1.20 0.7307 0.7461 0.7023 p.. 0.30 1.20 0.4761 0.4600 0.4843 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 p.. 0.30 1.20 0.5068 0.5071 0.5113 0.30 1.20 0.4841 0.4777 0.5290-0.20 1.10 0.1450 0.2169 0.1621-0.10 1.00 0.3293 0.3288 0.3216-0.10 1.00-0.1000-0.0178-0.0111-0.10 1.00 0.1257-0.0027 0.0865-0.10 1.00 0.1277 0.0875 0.0669 1.00 1.10 1.0499 1.0708 1.0530 1.00 1.10 1.0695 1.0816 1.0745 1.00 1.10 1.0719 1.0867 1.0896 1.00 1.10 1.0540 1.0520 1.0570 1.00 1.10 1.0427 1.0402 1.0357 p.. 0.90 1.05 1.0479 1.0457 1.0466 6 0.90 1.05 0.9987 1.0097 1.0027 7 8 9 10 0.90 1.05 0.9795 0.9887 0.9825 0.90 1.05 0.9939 0.9977 0.9917 0.90 1.05 1.0184 1.0303 1.0225 11 0.90 1.05 1.0171 1.0330 1.0204 2 3 4 5 - - 0.9925 1.2058 0.9869 - - 5.9461 5.8215 5.9983 - - 2.3751 2.7180 2.8314 - - 1.0680 1.4030 2.1481 6 - - 0.9027 1.2392 1.6340 p.. - - -4.0613-3.7599-3.8934 7 8 9 10 - - -4.4789-4.1770-4.2053 - - -2.6845-2.4000-2.0515 - - -2.9030-2.6374-2.7791 11 - - -2.9733-2.7989-2.8661 Cost ($/h) 1252.97 1252.98 1252.85 Loss (MW) 9.97 9.86 10.08 Şekl 6, 7 8 de üç farklı algortma tarafından elde edlen jeneratör gerlmlernn terasyon sayısına göre değşmler gösterlmektedr. 17

K. Ayan, U Klc KAYNAKLAR [1] H. Hababollahzadeh, GX Lo, A. Semlyen, Hydrothermal optmal power flow based on a combned lnear and nonlnear programmng methodology. IEEE rans ower Syst. 4 (2) (1989) 530-537. [2] J.S. Lpowsk, C. Charalambos, Solton of optmal load flow problem by modfed recrs qadratc programmng method, roc. of IEE Cl28 (5) (1981) 288-294. [3] S. Zhang, M.R. Irvng, Enhanced newton-raphson algorthm for normal, controlled and optmal power flow soltons sng colmn exchange technqes, IEE roc. Gener. ransm. Dstrb. 141 (6) (1994) 647-657. [4] R. Mota-alomno,.H ntana, Sparse react power schedlng by a penalty-fncton lnear programmng technqe. IEEE rans ower Syst. l (3) (1986) 31-39. [5] M.S. Osman, M.A. Abo-Snna and A.A. Mosa, A solton to the optmal power flow sng genetc algorthm, Appl. Math. and Compt. 155 (2) (2004) 291-405. [6] S. He, J.Y. Wen, E. rempan,.h. W, J. Ftch and S. Mann, An mprod partcle swarm optmzaton for optmal power flow, ower Syst. ech. 2 (2004) 1633-1637. [7] J.G. lachoganns, N.D. Hatzargyro and K.Y. Lee, Ant colony system-based algorthm for constraned load flow problem, IEEE rans. on ower Syst. 20 (3) (2005) 1241-1249 [8] S. Sayah, K. Zehar, Modfed dfferental evolton algorthm for optmal power flow wth non-smooth cost fnctons, Energy conrson and management, 49 (11) (2008) 3036-3042. [9]. Somasndaram, K. Kppsamy and R.. Kmdn Dev, Evoltonary programmng based secrty constraned optmal power flow, Electrc power system research, 72 (2) (2004) 137-145. [10] Holland, J. H. (1975). Adaptaton n Natral and Artfcal Systems. Ann Arbor: Unrsty of Mchgan ress. [11] Mrata,.; Ishbch, H.; erformance Evalaton of Genetc Algorthms for Flowshop Schedlng roblems, IEEE World Congress on Comptatonal Intellgence, 2 (1994) 812-817. [12] R. Kowalczyk, Constraned Genetc Operators reservng Feasblty of Soltons n Genetc Algorthms Genetc Algorthms n Engneerng Systems: Innovatons and Applcatons, 191-196, 1997. [13] Özdemr A., Lm J.Y., Sngh C., ost-otage React ower Flow Calclatons by Genetc Algorthms: Constraned Optmzaton Approach, IEEE ransactons on ower Systems,olme 20, Isse 3, Ag. 2005 age(s):1266 1272. [14] U.Klc, Memetc Optmzasyon le Gens Band Mkrodalga Kvtlendrc asarımı, Süleyman Demrel Ünrstes, Fen Blmler Ens., Y. Lsans ez, 2006. [15] Y.Cengz, U. Klc, Memetc Optmzaton Algorthm Appled to Desgn Mcrowa Amplfer for the Specfc Gan ale Constraned by the Mnmm Nose or the Avalable Bandwdth, Int. J. RF and Mcrowa Compter-Aded Eng., ol. 20, No. 5, pp. 546-556, September 2010. [16] C.-H. Hs and W.-J. Shyr, Memetc Algorthms For Optmzng Adapt Lnear Array atterns By hase-oston ertrbatons, Crcts Systems Sgnal rocessng,ol. 24, No. 4, 2005, pp. 327 341, 2005. [17] D. Karaboga, An dea based on honey bee swarm for nmercal optmzaton, ECHNICAL REOR-R06, Ercyes Unrsty, Engneerng Faclty, Compter Engneerng Department 2005. [18] Marnaks, Y., Marnak, M., Matsatsns, N., A Hybrd dscrete artfcal bee colony-gras algorthm for clsterng, Compters and Indstral Engneerng, art. no. 5223810, pp. 548-553, 2009. [19] Kang, F., L, J.-J., X,., Hybrd smplex artfcal bee colony algorthm and ts applcaton n materal dynamc parameter back analyss of concrete dams, Shl Xebao/Jornal of Hydralc Eng. 40 (6) (2009)736-742. [20] Chnfang X, Habn Dan, Fang L, Chaotc artfcal bee colony approach to Unnhabted Combat Ar ehcle (UCA) path plannng, Aerospace Scence and echnology, 14 (8), 535-541, December 2010. [21] J.L. Bala, A. hankachalam, An mprod second order method for optmal load flow, IEEE rans. on ower Appar. and Syst. 97 (4) (1978) 1239-1244. [22] A. Ozdemr, Real and react power optmzaton by approxmate sboptmm technqes, Doktora ez, Istanbl eknk Ünrstes, 1990, Istanbl. 18