Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er   En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   10 ,  No.   4 ,  A ugus t   2020 ,   pp.  34 12 ~ 34 22   IS S N:  20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v 10 i 4 . pp3412 - 34 22           3412       Journ al h om e page :  http: // ij ece.i aesc or e.c om/i nd ex .ph p/IJ ECE   Activ e pow er oup tut opti mizati on  for win d farms  and the rm al  un its by m ini mizin g t he  operatin g cost  and emissi on s       Na z ha C herk aoui,  Ab del az i z  Bel fq ih, Fa is sa l E l M aria m i , Jam al Bouk heroua a,   Abd el maj id Be r dai   La bora tor y   of   Elec tr ic a l  S y s te m s  and  En erg y ,   Nat i onal   High er  Sch ool  of El ec tr ic i t y  and  Me cha n ic s  (ENSEM),  Morocc o       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   J ul   18 , 2 019   Re vised  Jan   3 0 ,   20 20   Accepte d  Fe b   1 0 , 202 0     In  recent   y e ars,   m an y   works   ha ve  bee n   done  in   orde r  to  d iscuss  ec onom ic  dispat ch  in  whi c h  wind  far m s  ar e  install ed  in   elec tr ic a l  grids  in  addi ti on   to   conve nt iona l   po wer  pla n ts.  Nev e rthe l ess,  th e  emi ss ions  ca used  b y  foss il   fue ls  have   not  bee n  c onsidere d  in  m ost  of  the   studie s  done  bef ore .   In  f ac t ,   the rm al  power  pla nts  produc e  important  quant ities  of  e m issions   for  inst anc e ,   ca rbo n   dioxi de  (CO 2 )  a nd  sulphur  dioxide  (SO 2 )  tha t  ar e   har m ful  to  the   e nvironment.   Thi s  pap er  pre s e nts  an  opt imizati on  al gor it hm   wit h  the  objecti v e  t o  m ini m iz e  the   emiss ion  l e vel s  and  the   pr oduct ion  cost .   A  compari son   of  the   result s   obta in ed  with  d iffe ren t  opt imiz at ion  m et hods  l ea ds  us  to  op t  f or  the   g r e y   wolf  opti m izer  t ec hniqu e  (GW O)  to  use   for  solv ing  the  propose d  objecti v e   func ti on .     First,   the   m et hod  use d  to  esti m ate  th e  wind  power  o f  a  pla n t  is   pre sente d .   Seco nd,   the   ec onom ic   dispatch  m odel s  for  wind  and  the rm al   gene ra tors  are   pre sente d  fol lo wed  b y   the   e m ission  dispat ch  m odel   for   the   the rm a l  un it s. Th en,   th e  p roposed  obje c tive  func ti o n  is  form ula te d.   Final l y ,   th e  sim ula ti on  resul ts  obta in ed  b y   ap pl y ing  the   GW O  and   othe r   known opt imizat ion  t ec hniqu es  a re  an aly sed   and   compare d.   Ke yw or d s :   Eco no m ic  d isp at ch   Em issi on  level s   Pr od uctio n  c ost   Ther m al  p ower  p la nts   W i nd  far m s   Copyright   ©   202 0   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Nazh a  Che rk a ou i,   Lab or at ory   of   Ele ct rical  System s an d Ene r gy ,   Nati on al   Highe r  Sc hool  of Ele ct rici ty  an d  Me chan ic s ,   El Jadida  Roa d, km  7 , Casa bl anca,  M orocc o.   Em a il :  nazh a.c herka ou i@e nsem .ac. m a       1.   INTROD U CTION   Re centl y,  the  i nteg rati on  of  t he   wind  e nerg y  into  el ect rica l  gr i ds   has  i ncrea sed  si gn i ficantl y  beca us e   it   is  cl ean  and   cheap   i n  c om par iso n  to  c onve ntion al   e nerg y  so urces.  T he refor e ,  in  case  of   i ntegrat ion   of   wi nd   far m s  ( W F )  wi th  an  e xisti ng   gr i d  with  c onve ntion al   s ource s,  it   is  necessar y   to  ta ke  al so   i nto   acc ount  the   wind   powe r  pla nts  ( WPP)  in  t he  e conom ic   disp at ch   (E D) .  I n  li te ratur e,  m any  works  ha ve  be en  do ne  in  order   t o  discuss di verse  m e tho ds  of  ec onom ic  d ispatc h  in  which   WFs are i nteg rated  into p ow e r  sys tem s.    In   fact,  i n  [1 ] ,   an  ec onom ic   disp at c h  f or  c om bin ed  wind   therm al   syst e m s  is  reali zed  us in g  flo wer  po ll inati on  al gorithm   (F P A).  Be sides,  t he  a uthors  in   [ 2],  pr ese nt  a   ne w  appr oach  f or  E D  pro blem s  in  w hich   WFs   a re  instal le d  in  the n et w ork  us i ng  pa rtic le   swar m   op ti m iz at ion   (P SO)  te chn i que.  Al so ,  the  a uthor s  in  [ 3 ] ,   discuss   a n  eco no m ic   load  disp at ch  (E LD )  in  w hich  so la r  and   wind  unit s  are  include d  in  ad diti on   to  therm al   un it s.  To res ol ve  the  EL D,  t he  f ire f ly  algorit hm  o pti m iz at io n  te ch nique is   us e d.     Nev e rtheless ,  al tho ug h  the  f act   t hat  the  wind  ene rg y  i s  cl ean ,  the  therm al   po we r   so urces  are   consi der e d  as  po ll utio n  s our ces.  As  a  res ult,  eve n  the  e m issi on s  ha ve   to  be  ta ke n  into  acco unt  durin g   the  plan ning  sta ge.   I n  this  pa per,  we  pro pos e  an  obj ect ive  functi on  that  al lows   getti ng  th e  op ti m a l  real  powe r  gen e rati on  of   t he  un it s  w hich   co ns ist   of  t herm al   gen erat or s   an d  WPP s .  T he   pro posed   ob je ct ive  f un ct io n  aim s  to  re du ce   both  the  pro duct ion  cost  an d  em issi on s  sim ultaneou sly .  In  this  work,  the  pote ntial   power  of  a  wind  far m   is  con sid ered   a s  a  co ns t raint  of  the  pro po s ed  obj ect iv e  functi on  s o  that  to  no t  e xce ed  the  a vaila bl e  wi nd   powe r.     The  grey   wo lf  op ti m iz er  (GWO )   m et ho d  is  util iz ed  in  order   to  so lve  the  pro posed  op ti m iz at ion   al gorithm .    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       Act iv e p ower  oup t ut opti miz ation  f or  wi nd f arms  and t her m al unit s  by min imizi ng  …   ( Na zh a C her ka oui )   3413   This  pap e r  is  orga nized  as  f ollows:   first,  t he  prob a bi li ty   de ns it y  functi on   (pd f)   of   t he  w ei bull   distrib ution   is   pr ese nted  f ol lowe d  by  the   m et ho d  us e d  to  est i m at e   t he  wind  pow er  of   a  sit e.  Seco nd,    the  eco no m ic   disp at c h  m od el   fo r  the rm al   conve ntion al   a nd   wind  unit s   is  descr ibe d.   Thir d,   the  em i ssio n  disp at c h  m od el   fo r  t her m al   un it s  is  pr ese nte d.   T he n,   the  pr opos e d  obj ect ive  f unct ion   is  form ulate d.   Finall y,   the case st ud y  and the  sim ulatio n res ults are  giv e n.       2.   WIN D  P OWE R  EST I MA TI ON   The  probabil it y  den sit y  f un ct ion   (pdf)  of   t he   weib ull  distri bu ti on  is  us e d  to  es tim at e  the  wind  s peed   in an y  place.  T he pr obabili ty  d en sit y functi on  f v   ( v)   of the  w i nd spee d i s exp resse d  as  f ollo ws   [4] :     f v ( v ) = ( k c ) ( v c ) ( k − 1 ) e − ( v c ) k , 0 <  v  <  ∞   (1)     wh e re:   c   : i s the scale  pa ram et er   k   : i s the shape  param et er   v   : i s the  wind s pe ed   The  m et ho d  ci te d  in  [5 ]   is  use d  f or  m od el li ng  the  wind  ge ner at or   c urve ,  as  it   is  show n  in  Fig ur e   1.  This  m et ho d  is   ch os en   bec aus e  i t  is  consi dered  to   be   the  m os t  sim plifie d  m et ho d  t o  sim ulate   the p owe r  outp ut   of a  wind  gen e rator [ 6].  The   powe r prov i de d by a  wind tu r bin e ca n be  re presente d  as  [5]:     w = { 0 w r v − v c v r − v c     w r     v  <  v c   , v >   v f   (2)   v c <   v < v r   v r ≤   v ≤ v f     wh e re:   v c   : i s the c ut - in   wind s pee d of  t he win d  tu r bine   v f   : i s the c ut - off win d  s pee d of  t he win d  tu r bine   v r   : i s the r at e d w ind   sp ee d of t he  w in d  t urbine           Figure  1. P ow e r  c urve  of a  wind tu rb i ne  [ 7]       The  tran sf or m at ion   of  the  pr ob a bili ty   distribu ti on  f unct io n  pdf  of   the  wi nd   s pee d  to  th e  wind   powe r   can  be  e xpress ed  as  foll ows [4] :     f w ( w ) = {     1 − e − ( v c c ) k + e − ( v f c ) k kl v c w r c     ( ( 1 + ρ l ) v c c ) ( k − 1 ) − e − ( v r c ) k − e − ( v f c ) k e − ( ( 1 + ρ l ) v c c ) k     v  <  v c   , v >   v f   (3)   v c <   v < v r   v r ≤   v ≤ v f     wh e re:     ρ = w w r    an d  l = v r − v c v c       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  4 ,  A ugus t   2020   :  3 412   -   3 422   3414   3.   WIN D  P OWE R  P OTE NTI AL OF  A SIT E   The win d p ower  po te ntial  is g ive n by [ 8]:     P ( v ) = 1 2   ρ   Γ ( 1 + 3 k )   c 3 A     (4)     wh e re :   A   : Swe pt ar ea  of  the  ro t or   bla de s in  m 2   ρ   : Air  de ns it y (kg/ m 3 )   an d  is  calc ul at ed  as  fo ll ows :     ρ = ρ 0 - 1,1 94  x  10 − 4   x   H m     ( 5)     with:  ρ 0 = 1 , 225 k g/ m 3   is t he  air  de ns it y value  at s ea le vel a nd  H m   is t he  sit e ele vati on in  m .   I n t his  wor k,  it   is co ns ide red that   H m   is eq ual to 343m .   Γ   : gam m a functi on   The  sta nd a r d g a m m a fu nctio n i s expr e ssed  by   [9] :     Γ ( x ) = ∫ t x − 1 ∞ 0 exp ( − t ) dt   (6)       4.   ECONO MIC  DIS P ATC H   The  go al   of  th e  eco no m ic   disp at ch  is  t o  m i nim iz e  the  ope rati ng   c os t  of   gen e rato rs  c ontribu ti ng  t o  pro vid e  t he  loa d  dem and .  In  this  stu dy,  t he  valve  point  e ffec t  is  ta ken  int o  acc ount  i n  th e  eco no m ic   disp at c h.   Hen ce , th e  ope rati ng co st  of e ach c onve ntio na l gen e rato r  ca n be  giv e n by the  fo ll owin g [ 10 ] :     C i = a i p i 2 + b i p i + c i + | sin   ( f i ( p i min − p i ) |   (7)     wh e re:   p i   : i s the  gen e rati on outp ut  of g e ner at or  i   a i ,  b i   ,  c i   : are the  co st  c oeffici ents  of   ge ner at or  i   e i   an d  f i   : are the  co st  c oeffici ents  of   ge ner at or  i  re flect ing   valve  poi nt effect s   The   ope rati ng   cost  of  the  WPP  is  the  su m   of   three  com pone nts  w hich  are  the  direct  co st,   the  pen al ty   cost  and   the  r eserv e  c os t.  T hese  three  c ost s  are  exp la ine d  in  detai l  belo w .  The  syst em   op erato r  m us t  pay   a  wind  powe r  gen e rati on  c ost   C w i to  the  wind  pro d uce r  wh ic h  m ay   no t  exi st  if  the  wind  powe r  pla nts  a re   owne d by  the  powe r o per at or  [4 ] .     C w i = d i w i     (8)     wh e re:   w i   : i s the sc hedul ed win d powe r  f r om  the w in d p ow e r ge ner at or i   d i   : i s the  direct c os t c oeffici ent  of the  wind  po wer ge ner a t or i   If   t he  sc he duli ng   of  the   wind  po wer  is  l ess  tha n  it   w ou l d   be  due  t o  a n  unde rest i m ation   of   the av ai la ble wi nd   powe r, a  pe nalty  co st  C p   will  ap pea r  t hat ca n be e xpresse d as [ 4]:     C p i = k p i ∫ ( w − w i )   f w ( w ) dw w r i w i   (9)     wh e re:   k p i   : i s the  pen al ty   cost c oeffici ent for  t he win d p ow e r ge ner at or  i   f w ( w )   : i s the  weib ull distrib utio n functi on for wi nd  powe r   w r i   : i s the r at e d w ind   powe r fr om   the w in d p ower  g e ner at or i   The  pen al ty   cost  m ay   be  e qu al   to  ze r o  if  the  wi nd   f ar m   is  ow ned  by  the  po w er  syst em .   If   t he  sc he du li ng  of  t he  wind   powe r  is   m or e  than   it   w ould  be  du e   to   an   overesti m at ion   of  the  a vaila bl e  wi nd   powe r,  a  r ese rve cost  C r i   will  app ear that ca n be  giv e n by [ 4]:     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       Act iv e p ower  oup t ut opti miz ation  f or  wi nd f arms  and t her m al unit s  by min imizi ng  …   ( Na zh a C her ka oui )   3415   C r i = k r i ∫ ( w i − w ) f w w i 0 ( w ) dw     (10)     wh e re:   k r i   : i s the r e ser ve c os t c oeffici ent of the  w i nd po wer ge ner at or i   The  t otal  opera ti ng   c os t i s e xpresse d  as  f ollo ws:     C ( X ) = ∑ C i + ∑ C w i n2 i = 1 n1 i = 1 + ∑ C p i n2 i = 1 + ∑ C r i n2 i = 1   (11)     wh e re:   X   :  th e  posit io n o f  eac h partic le   hav i ng the  dim ensio n (n = n1+ n2)   n1   :  the  num ber   of the c onve ntio nal g e ne rato rs    n2   :  the  num ber   of w in d p ow e r g ener at or s       5.   EMISSI ON   D ISPA T CH    The  em issi on   disp at c h  ai m s  to  al locat e  the  op ti m al   po wer  ou t pu ts  for  va rio us   ge ne rat or  un it s  wi t h    the  ob j ect ive  t o  m ini m iz e  the  em issi on s.  I n  this  stu dy,  the   e m issi on   f unct ion   is  re pr ese nt ed  by  t he  qu a dr at ic   functi on [1 1]:     E ( X ) = ∑ α i + β i p i + γ i p i 2 n1 i = 1   (12)     wh e re:   α i , β i   , γ i   : The em issi on   coeffic ie nts  of  gen e rato r  i       6.   PROBLE M   F ORMUL ATI ON     In   this  wor k,   the  obj ect ive  functi on  ai m s   to  fin d  the  optim al   allocati on   of   powe r  ou t pu t  f r om   a  com bin at ion  of   co nventio na l  g ene rato rs  a nd  wind  power  plants  by  m ini m iz ing   both  t he   operati ng  c ost   an d    the em issi on s. The  pro posed   obj ect ive  fun ct ion  is  expre sse d  as  foll ows:     F ( X ) = w 1 C ( X ) + w 2 h T E ( X )     (13)     wh e re :   w 1 , w 2   : are  weig ht’s  f act or s,   w he re  w 1   and  w 2   ≥  0  a nd   w 1 + w 2 =1 [1 2]   h T   : i s the to ta l  pr i ce in  pen al ty  f a ct or   PPF  in $/k g   The  t otal PPF  is ex pr e ssed  as  the s umm at ion  of P P F  of the r m al  u nits [ 13 ] :     h T = ∑ h i n1 i = 1   (14)     wh e re :   h i   : i s the  pr ic e  pe nalty  f act or  of   the g e ne rato r  i   In   this  p a per,  we  us e  t he  eq uation  belo w  t o  cal culat e  the   PPF  of   the  i - th  ge ne rator   be cause  it   wa s   pro ved that t he  m in/ m ax  PPF i s b et te r  th an  ot her   PPF  ty pes [13] :     h i = C i ( p i m in ) E ( p i m ax )     (15)     The o bj ect ive  fun ct io n p rop ose d  in  (1 3)  is  subj ect e d  t o  the  foll ow i ng const raints:     Op e rati ng li m its  of the   co nven ti on al  and  wi nd  powe r gene r at or s:       p i min   ≤   p i ≤   p i max         (16)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  4 ,  A ugus t   2020   :  3 412   -   3 422   3416   0 ≤ w i   ≤  w r i   (17)     wh e re :   p i max   : i s the m axi m um  lim it  o f  rea l powe r ou t pu t  of the c onve ntion al   ge ner at or  i   p i min   : i s the m ini m u m   lim it  o f  real  powe r ou t pu t  of the  con ven ti onal  g e ne rato r  i   w r i   : i s the r at e d w ind   powe r of t he  w in d p ow e r gene rato r  i     The  est im at ed  avail able  wind  powe r of  t he g ener at or  i  w hic h  is  obta ined  usi ng (4) :     0 ≤  w i   ≤  P ( v )   (18)       Power bal a nce   The   total   po w er  ge ner at e d  f r om   the  con ve ntion al   a nd   wi nd   powe r  ge ne rators  sho uld  be  eq ual  to     the total   dem a nd  P D   plu s  the  net work losse s  P L .     ∑ p i n1 i = 1 + ∑ w i n2 i = 1 = P D + P L   (19)     wh e re  t he pow er lo s ses a re ca lc u la te d usin g B  m a trix tech ni qu e a nd is e xp resse d by the  [ 14 ] :      P L = ∑ ∑ p i n j = 1 n i = 1 B ij p j + ∑ B 0i n i = 1 p i + B 00   (20)     wh e re  B ij ,  B 0i   an d  B 00   are c oeffici ent of tra ns m issi on   loss.   In this  w ork , we  us e the   B m a trix cit ed i n  [ 15] .       7.   OPTIMIZ AT ION   ALG ORIT HOMS   7.1.    Gre y  w ol f opt im iz er al go ri th m  f or  s ol ving   th e  eco n omic  an d  emis sion  dis patch   In   t his  w ork,  the  G WO  te ch ni qu e  w hich  is  a  ne w  m et aheu risti c  op ti m iz a t ion   m et ho d  is  pro po se d  t o  so lve  t he  ec onom ic   and   em i ssion  dis patch   pro blem   du e   to  it s  m any  a dv a ntage s  s uc h  as  bein g  si m ple  in   pr i nciple,  ha vin g  a  fa st  seek ing   s pee d  a nd  bein g  easy   t o  reali ze  [ 16 ] .  Be sides,  i n  [ 17] ,  twe nty - ni ne   te st   functi ons  were  us ed  to  be nc hm ark   the  per f or m ance  of  the  G W O  in   te r m s  of   expl oitat ion ,  ex plo rati on ,   con ve rg e nce  and  local   optim a  avo ida nc e.  T he  res ults  il lustrate te d  that  G WO  cou l d  pro vid e   hi gh ly   com petit ive  resu lt s  com par e d  to  well   know n  he ur ist ic s  m eth ods.     T he  G WO  m et ho d  is   inv e nted   by  S ey edal i   et .  al .  in  2014  [ 17 ] .  Grey   w olve s  m os tl y  li ve  in  a  gro up   cal le d  a  pack.  T hey   are  known  by  hav i ng  a  ve ry  s tric t   so ci al   dom inant  hie rar c hy.  I n  fact,  in   the  hi erarch y,   the   w olv es   withi n  th e  pac k  a re  div i ded  into   al pha,   beta,   om ega  and   del ta .  The  first  le vel  of   hiera rchy   of   grey   wo l ves  is  al ph a .  T he  al pha  is  res pons i bl e  for  m akin g  decisi ons  ab ou t  hunting   a nd   it s  decisi on s  are  dicta te d  to   the  pac k.   Also ,  th e  al pha  is  con si der e d  to  be   the  dom inant,  so   his  orde rs  s hould   be  fo ll owed  by  the  pa ck.   T he  sec on d  le vel  of   hier arch y  is  beta .  The  beta  wo l ves  hel p  th e  al ph as  in  de ci s ion   m aking .   The  delta   w olv es  are  in  the  third   le vel  of  hierar c hy.  T he   delta  hav e   to  obey   t o  al pha  a nd  be ta ;  however,   they   dom inate  the  om ega.  I n  the  lo west  le vel,  the re  a re  om ega   wo l ves  t hat  ha ve  to   obey   to   a ll   the  othe r  do m inant  w olv es   in  the   pac k.  I n  hun ti ng,   the re   are  t hr ee  m ai n  ste ps  fo ll owe d  by  a   grey   w olv es:   a )   Fin ding,   c hasin g,  an d  a ppr oach i ng  th e  prey .  b )   En ci rcli ng   a nd  ha rassin g   the prey   un ti l i t st ops m ov in g.   c ) Att akin g  the  prey .    In   the  grey   wolf  al go rithm ,  it  is  con sidere d  that  the  al ph a  α   is  the  fitt est   so luti on,  w hile   beta  β  and   delta   δ  are  c onside red   res pe ct ively   as  the  seco nd   a nd  th e  third   best  s ol ution s .  Th e  om ega  wo l ves  fo ll ow     the o t her thr ee  wo l ves.    T he  e qu at io n  t o upd at e   the posit io n o f  the  p ac k  is  [17]:     D ⃗ ⃗   = | C ⃗   .     X ⃗ ⃗   p − X ⃗ ⃗   ( t ) |     (21)   X ⃗ ⃗   ( t + 1 ) = X ⃗ ⃗   p − A ⃗ ⃗   . D ⃗ ⃗     (22)     wh e re  A ⃗ ⃗     and   C ⃗     ar e  coeffic ie nt  ve ct or s,  t  is  the  current  it erati on,  X ⃗ ⃗   p   is  the  posit ion   vecto r  of   t he   pr ey ,  a nd  X ⃗ ⃗     is  the posit io n ve ct or   of the  g rey w olf. The  v ect or s   A ⃗ ⃗     and  C ⃗     are ca lc ulate d usin g  t he [1 7]:     A ⃗ ⃗   = 2 a ⃗     . r   1 − a ⃗     (23)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       Act iv e p ower  oup t ut opti miz ation  f or  wi nd f arms  and t her m al unit s  by min imizi ng  …   ( Na zh a C her ka oui )   3417   C ⃗   = 2   . r   2   (24)     wh e re  r   1   a nd  r   2   a re  rand om s  ve rctors  i n  [0,1 ] ,   an d  com pone nets  of      are   li near ly   decr ea s ed  from   2  t o  0  durin g  it erati ons.  The   posit io n  vector  of  the   gr ey   w olf  is  update d  based  on  the  posit ion s   vecto rs  of   t he   first   three  best s olu t ion s  which  are α , β  a nd δ .  In t his r e ga rd, the   fo ll owin g  e qua ti on s a re  us e d  [ 17 ] :     D ⃗ ⃗   α = | C ⃗   1 . X ⃗ ⃗   α − X ⃗ ⃗   | ,  D ⃗ ⃗   β = | C ⃗   2 . X ⃗ ⃗   β − X ⃗ ⃗   | ,  D ⃗ ⃗   δ = | C ⃗   3 . X ⃗ ⃗   δ − X ⃗ ⃗   |     (25)   X ⃗ ⃗   1 = X ⃗ ⃗   α − A ⃗ ⃗   1 . D ⃗ ⃗   α ,  X ⃗ ⃗   2 = X ⃗ ⃗   β − A ⃗ ⃗   2 . D ⃗ ⃗   β ,  X ⃗ ⃗   3 = X ⃗ ⃗   δ − A ⃗ ⃗   3 . D ⃗ ⃗   δ     (26)   X ⃗ ⃗   ( t + 1 ) = X ⃗ ⃗   1 + X ⃗ ⃗   2 + X ⃗ ⃗   3 3   (27)       The  ste ps   for  s olv in g  t he  ec onom ic  an d  em issi on problem  u sin g  t he G WO  alg o rithm  are  as   f ollo ws:   Step   1.   Ge ner a te  r an dom l y t he  grey  wolf  po sit ion   of  eac h s earch  ag e nt  x i k .   Step   2.   Eval uate the  obj ect ive   functi on fo r  ea ch  sea rch age nt  ( 13) .   Step   3.   I niti al i ze  X ⃗ ⃗   α ,  X ⃗ ⃗   β   an d  X ⃗ ⃗   δ .  X ⃗ ⃗   α   is  the  posit ion   of  the  fir st  b est   s olu ti on  a nd  X ⃗ ⃗   β   and  X ⃗ ⃗   δ   are  re sp ect ively     the posit io ns   of the  seco nd a nd thi rd b est   so l utions.    Step   4.   U pd at e  the  posit ion   of each  searc h  a ge nt (2 3) ,  (2 4) ,  (25),  (26),  and  ( 27).   Step   5.  C hec k  t hat the c onstrai nts ar e  sati sfie d (16),  (17) an d   (18).   Step   6.   Eval uate the  obj ect ive   functi on  of  ea c h  sea rch age nt  (13).   Step   7.   U pd at e   X ⃗ ⃗   α ,  X ⃗ ⃗   β   an d  X ⃗ ⃗   δ .   Step   8.   If the  m axi m u m  it era ti on  is  not reac hed,  return t o  s te p4 .  O t herwis e, sto p  t he  al go rithm .   7.2.  Par ticl e s w arm  op timi z at i on   techniq u e (PSO)   The  par ti cl e  s war m   op ti m isation   ( PS O)   te c hn i qu e   is  a  m e ta heurist ic   al go rithm   inv e nted  by  Ke nned y   and  Ebe r har t  i n  1995  [ 18] .  I n  this  m et ho d,   the  init ia li zat i on  of  a  gro up  of  pa rtic le s  is  done   in  a  ra ndom   m ann er  in  the  d - dim ension al   search  s pace,  wh e re  d  is  the   siz e  of   the  de ci sion   va riable s  in  the  op ti m i zat in   pro blem .  To  e ach  i - th   pa rtic le   a   posit ion  ve ct or  x i ,  a  vel ocity   vecto r   v i   an d  a   posit io n  Pbe st i   a re  a sso ci at ed .   The  par ti cl es  exch a nge  ef fect ively   inform at i on  dur i ng   a n  it erati ve  pro c ess   so   that  to f in d  the  optim al   so luti on.  In   eac h  it erati on,  the  PS O  a lgorit hm   searc hes  f or   the  op tim a l  so luti on   by   updatin g  th e  velocit y  (28 )  an d   the  posit ion  ( 29)  of  each  i - th  par ti cl e  ta king  into  c on si der at ion   it s  pr e viou s  best  po sit io n  Pbe st i   an d  the  b est   po sit io n  of  the  gro up   gbest .  A t  each  it erati on   k,   t he  e qu at i ons  al lo wing  to   update  the   vel oc it y  and   the   po sit ion   of each  p a rtic le  are give n by  [19].     v i k + 1 = w k v i k + c 1 r 1 ( Pbe st i k − x i k ) + c 2 r 2 ( g be st k − x i k )     (28)   x i k + 1 = x i k + v i k + 1   (29)     wh e re:   r 1   and  r 2   :  Un i form l y dist ribu te d ran do m  n u m ber s in  the  range  [0 1 ] .   w   :  In e rtia  w ei gh t .   c 1 a nd   c 2   :  Accele rati on  coeffic ie nts.   The   fo ll owin g equ at io n  i s  u se d  to  calc ulate  t he  ine rtia  w ei ght [ 19] :     w k = w max − w max − w min k ma x x   k   (30)     wh e re:   k   : t he  cu rr e nt it e rati on.   k ma x   : t he  m axi m u m  num ber  of ite r at ion s.   w min   an d   w wa x   : are the  lo wer  and the  uppe r bou nd s  of t he  i ner ti a  weig htin g fact ors,  res pe ct ively .     7.3.    Ba t alg or ithm  (BA)   Ba t  al go rithm   (BA)   is  a  m et a heurist ic   op ti m iz at ion   al gori th m   inv ented  in  2010  by  Ya ng   [20].  I n  this  op ti m iz ation   m et ho d,  the  e cho l ocati on  be hav i our  of  bat s  is  us e d  [20].   In  orde r  t o  l ook  for  pr ey ,   bat  fly   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  4 ,  A ugus t   2020   :  3 412   -   3 422   3418   rand om ely  with  a   velocit y  v i   and  a   posit io n   x i    with   a   va ryi ng  l oudness   A   and  f re qu e ncy   f.  T he   eq uatio ns  belo w  a re  us ed  to update  t he po sit io ns   of th e b at s  [21]:     f i ( t ) = f min + ( f max − f min ) ∗ u ( 0 , 1 )   (31)       v i ( t + 1 ) = v i ( t ) + ( x i ( t ) − x Gbest ) ∗ f i ( t )   (32)       x i ( t + 1 ) = x i ( t ) + v i ( t + 1 )   (33)     wh e re:   u ( 0,1 )   : i s a unif or m  r andom  n um ber ra ng i ng fro m  0  to  1   x Gbest   : t he  be st sol ution f ound  by th e sw a rm   A  r an dom  w al k  i s  us e d for a l ocal searc h an d  is e xpresse d by [ 21] :     x i ( t ) = x Gbest + φ A i ( t ) N ( 0 , σ )   (34)     wh e re:   φ   : i s a scali ng f a ct or  all owin g  t o  li m it  the step  size o f  the  r a ndom  w al k   A i   : i s the lou dn es s   N  ( 0,   σ )   : i s a nor m al  r andom  n um ber   with a  sta ndar d de viati on   σ a nd a m ean equal  to  ze ro   wh e n  the  bats  are  nea r  their  t arg et ,  t hey  dec rease  the  lo ud ness  A i   and   inc re ase  the  pulse   r at e  r i .   This  can  be  expresse d by [ 21 ] :     A i ( t + 1 ) = α A i ( t )     (35)   r i ( t + 1 ) = r i ( 0 ) ( 1 − exp ( − γ t ) )   (36)     wh e r e  α  a nd γ   are c on sta nts.     7.4.    Gr av i tational se arch al go ri th m  (G SA)   The  GSA  is  a  heu risti c  opti m iz at ion   al go r it h m   inv ented   in  2009   by  Ra sh edi  et   al .  [2 2].  GSA   te chn iq ue  is  ba sed  on   t he  la w   gr a vity   and   m otion.  I n  this  m et ho d,   a ge nts   are  co ns ide re d  as  obj ect s  an d  their   m asses are  us e d  in  or der  t o  m easur e  their  p e rfor m ance.  T he  posit ion o f  i - t h  a gen t i s  d e fin ed by [ 23] :     X i = ( x i , … x i d , … , x i n ) , i = 1 , 2 , … m     (37)     wh e re:   x i d   : i s the  po sit io n o f  it h  m ass in t he  dt h dim ension   n   : i s the  dim ensi on of   t he  sea rc h  s pace   At a s pecific t i m e t, the forc e  act ing   from   m a ss j to m ass i is give n by the  foll ow i ng [2 3]:     F ij d ( t ) = G ( t ) M i ( t ) x M j ( t ) R ij ( t ) + ε ( x j d ( t ) − x i d ( t ) )   (38)     wh e re:   M i   an d  M j   : are the  m asse s of the  ob j ect s  i an d j   R ij   : i s the e uclidie an dist ance  bet ween t he o bj e c ts i  and  j   ε   : i s a sm all co nst ant   G   : i s the  gr a vitat ion al  c onsta nt  at  tim e t   First G  is init ia li zed  with  G 0  a nd the n wil l de crease acc ordi ng to  t he  ti m e  us in g  i n  [ 23] :     G ( t ) = G0   e − α t T   (39)       wh e re  α  is a  d e scen ding c oeffici ent, t is the  c urren t i te rati on  and T  is the m axim u m  n um ber   of  it erati ons .   The  t otal f or ce  act ing   on the  a gen t i  i n  th e  d dim en sion  is  giv en  b y t he foll ow i ng  in   [ 23 ] :     F i d ( t ) = ∑ rand j F ij d m j = 1 , i ≠ j ( t )   (40)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       Act iv e p ower  oup t ut opti miz ation  f or  wi nd f arms  and t her m al unit s  by min imizi ng  …   ( Na zh a C her ka oui )   3419   wh e re  rand j   is a  rando m  n um ber  i n t he  inte rv al   [ 0  1].   The  acce le rati on at ti m e t of  th e age nt i in  the  d dim ension  is  expresse d by [ 23 ] :     a i d ( t ) = F i d ( t ) M ii ( t )   (41)     The   velocit y a nd the  posit ion o f  eac h  a gen t i s updat ed  acc ordi ng to  t he   [ 23] :     v i d ( t + 1 ) = rand i   ×   v i d ( t ) + a i d ( t )     (42)   x i d ( t + 1 ) = x i d ( t ) + v i d ( t + 1 )   (43)     wh e re :   rand i   : i s a r a ndom  n um ber  fro m  the inter val [0, 1]   v i d   : i s the  velocit y o f  the  ag e nt i i n  the  d dim ension   x i d   : i s the  po sit io n o f  the  ag e nt i i n  the  d dim ension       8.   SIMULATI O N   AND RES U LT S   In   orde r  to   te st  the  pr opos e d  op ti m isa t ion  al gorithm ,  three  di ff er ent  c ases  are  sim ul at ed  us i ng   the  IEEE  30  bu s   syst em .  T he  te st  syst e m  is  con sti tuted   of   five  co nve nt ion al   pla nts  and   on e  wi nd  far m .   The  fi ve  co nv entional  th erm al   plants  are  at   bu se s  1,  2,  22 ,  27  an d  23.  Wh il e,  the  WF  is  at   bu s  13.  Table  1  il lustrate s  the   cost  a nd  em issi on   c oe ff ic i ents  a nd  the  m axi m u m   and  m ini m u m   power  outp ut  of  each   conve ntion al  generat or  i n  t he t est  syst e m  [ 13] .        Table  1.  T he r m al  g ener at or s  d at a   Un its   Bu s   P max   (M W )   P min   (M W )   Co st co ef f icien ts   E m iss io n  coef f icien ts   a   ($/    2 . ℎ )   b   ($/  . ℎ )   c   ($/h )   e   ($/ h)   f   (r ad /  )   γ   (kg /    2 . h)   β   (kg /  . ℎ )   α  (kg /h )   1   1   200   50   0   2   0 . 0 0 3 7 5   15   0 . 063   0 . 0126   - 0 . 9   22 . 983   2   2   80   20   0   1 . 7   0 . 0175   14   0 . 084   0 . 02   - 0 . 1   25 . 313   3   22   50   15   0   1   0 . 0625   12   0 . 15   0 . 027   - 0 . 01   25 . 505   4   27   35   1 0   0   3 . 25   0 . 0 0 8 3 4   10   0 . 20   0 . 0291   - 0 . 005   24 . 9   5   23   30   10   0   3   0 . 025   10   0 . 25   0 . 029   - 0 . 004   24 . 7       The   wind f a rm  u ti li zed in  this  p a per   has  a c a pacit y of   120 M W . It  is co nsi der e d  that t he   wind tu rb i ne   te chnolo gy  ins ta ll ed  in  the  WPP   is  V90/3000  (V e sta s )  [ 24 ] .  Ther e f or e,  th e  rated  powe r  and   the  s wep t  area  of   the  r otor  bla de s  of  the  wind  t urbines   instal le d  in  t he  WPP  are  re sp ect ive ly   3  M W   a nd  6361 . 7  m 2 .   Be sid es,  Table  2  s hows   the  val ues  of  t he  wind  far m   pro duct ion  lim its  ( WF mi n   a nd   WF ma x ),   the  direct  c os t  c oeffici ent,  the r ese r ve  c ost  co ef fici ent a nd the  p e nalty  c os t c oeffici ent  of the  WF i n  t he  test  syst e m .       Table  2.   Win d farm s d at a   WF   Bu s   WF min   (M W )   WF max   (M W )   k r   ($/M W .h)   k p   ($/M W .h)   d  ( $ /MW.h )   1   13   0   120   1   1   1 . 25       In   the   three   cas es,  th e   loa d  syst e m   is  con si dered  t o  be  e qual   t o  300  M W.  A lso,   the   val ue  of  the sh a pe   k  an d  scal e  pa ram et er  c  are  consi der e d  to  be  res pecti vel y  equ al   to  2 . 14  an d  7 . 29   of  ta ng ie r  reg i on  ci te d     in  [25].      Ca se 1 : t he  w ei gh t ’s fact ors ar e co ns ide red to  b e  w 1 =1  a nd   w 2 =0.     Ca se 2 : t he  w ei gh t ’s fact ors ar e co ns ide red to  b e  w 1 =0  a nd  w 2 =1.     Ca se 3 : t he  w ei gh t ’s fact ors ar e co ns ide red to  b e  w 1 =0,5 a nd  w 2 =0 . 5.   In   each  case ,   10   r un s  ar e   done  us in g  the  G WO   an d  three  oth e r  m et aheu risti c  op ti m iz ation   al gorithm s:  the  PS O,   t he  BA   and  the  GSA  wh ic h  a re  us e d  in   the  pur po se  of  c om par ison.  T he  optim i zat ion   par am et ers  are  sh ow n  in  Tab le   3.   In   eac h  c ase,  the  ave rage  values  of  the   ac ti ve  power   ou t pu ts ,  the  lo sses,   the  total   op er at ing   cost  an d  the  e m issi on s  ob ta ine d  in   the  te n  runs   fo r  eac h  opti m iz at ion   m et h od   a r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  4 ,  A ugus t   2020   :  3 412   -   3 422   3420   cal culat ed  an d  repor te d  in  Ta ble  4.   As  we  c an  noti ce  from   Table  4,   wh e n  the  only   obje ct ive  to  m inim iz e  is   the  total   c os t,  the  G WO  m eth od  at ta ine d  be tt er  res ults  th an  P SO,  BA   a nd  G SA.  I n  fa ct ,  the  G WO   m et ho d  per m it s   achieving the l ow e st a ver a ge value  of the  total  ope r at ing  c os t.    In  the  sec on d  c ase,  wh e n  t he  on ly   obj ect ive   to  m ini m iz e  is  the  em issi on s,  the  G WO  perf or m s  bette r  than  t he  ot he r  opti m iz at ion   m et ho ds   by   pro du ci ng   t he   best  res ults .  I nd ee d,   t he   aver a ge  valu e s  of   the  em issi on s  ob ta ine d  us in g  the  G WO   is  280 . 60 20   kg / h,   wh il e  the  ave r age  val ues  obta ined  wit h  PS O,   BA   and   GSA  are   resp ect ively   280 . 7096  kg /h ,  301 . 0234  kg /h  and   299 . 90 55kg/h.   In   th e  third   case,  whe n   the  obj ect ive   is  to  re du ce   both  the   ope rati ng  c os t  a nd  the   em issi on s,  th e  G WO  per m i ts  getti ng  the   l ow es t   value  of  the  op erati ng   c os t  in  com par ison   to  PSO,  BA  an d  GSA.  Re ga rd i ng   the  em issi on s,  the  PS O  at ta ined   the  best  res ults.  Ne ver thless ,   the  G WO   pe rm i ts  getti ng   bette r  res ults  than  the  B A  and   the  GSA.  I n  fact,   the  ave ra ge  va lues  of  t he  em i ssion s   obta ine d  with  the   G W O,   B A,   a nd  G SA   a re  resp ect ively   293 . 9747   kg/h,   314 . 7205  kg/h  and 30 1 . 7588  kg / h.   Accor ding  to  the  sim ulatio n  r esults,  the  m axi m al  real  po we r  pro vid e d  fro m   the  W F  is  72. 5881  M W  wh ic h  represe nts  th e  wind  powe r  pote ntial   of   the  sit e.  Ther e fore,  c on si der i ng   the  wi nd  powe r  pote nt ia l  of   a  sit e  as  a  c on st raint  of  the  m ulti   ob j e ct ive  functi on   propose d  in  th is  paper,  pe rm i ts  no t  exc eedin g   the av ai la ble  w ind   powe r.  In a dd it io n,  the  G WO  m et ho d  ca n  be use d  to   s ol ve  su c h op ti m iz at ion  proble m s   du e  to  the  fact  th at   it   a ll ow s  ge tt ing   bette r  r esults  by  redu ci ng   both  t he   op e rati ng   c ost   and   the  e m issi on   le vels  sim ultan eo us ly   in   co m par ison   t o  s om e  known  optim iz at ion   al gorithm s,  as  we  ca n  noti ce  from   the sim ulati on  r es ults.       Table  3.   O pti m iz at ion  param e te rs   Alg o rith m   Para m eter   Valu e   GW O   Po p u latio n  size   50   Maxi m u m  nu m b er  of  iter atio n s   300   PSO   Inertia  weig h t [ w min , w max ]   [ 0 ,4 0 ,9]   Acceler atio n  coef ficients  c1 et c2   2 . 05   Po p u latio n  size   50   Maxi m u m  nu m b er  of   iteration s   300   BA   Mini m al  f requ en cy   f min   0   Maxi m al  f requ en cy   f max   10   Initial lo u d n ess  A0   0 . 8   Initial p u lse rate   0 . 2   α   0 . 5   γ   0 . 99   Po p u latio n  size   50   Maxi m u m  nu m b er  of  iter atio n s   300   GSA   G0   1   Alp h a   20   Po p u latio n  size   50   Maxi m u m  n u m b er  of  iter atio n s   300       Table  4.   Sim ul at ion   resu lt s i n ca se   1,  2  a nd 3       P G1   (M W )   P G2   (M W )   P G3   (M W )   P G4   (M W )     P G5   (M W )   WF   (M W )   Los ses   (M W )   Co st   ($/h )   E m iss io n s   (kg /h )   GW O   Cas e 1   97 . 2 8 2 7   68 . 1 0 2 4   49 . 9 8 3 6   15 . 4 7 9 1   11 . 5 0 2 8   71 . 3 6 6 3   13 . 7 1 2 6   591 . 7 0 4 5   332 . 2 4 9 0   Cas e 2   93 . 9 3 5 0   49 . 8 9 1 9   35 . 1 9 0 5   30 . 9 8 4 3   29 . 2 4 0 3   72 . 5 8 7 5   11 . 8 2 6 8   652 . 9 3 2 5   280 . 6 0 2 0   Cas e 3   98 . 2 9 8 8   56 . 9 4 0 0   43 . 6 1 8 5   22 . 2 0 4 8   19 . 1 4 3 1   72 . 5 8 0 1   12 . 7 8 7 6   602 . 5 2 2 4   293 . 9 7 4 7   PSO   Cas e 1   1 0 4 .2088   5 7 .57 2 4   4 0 .23 8 8   2 0 .80 3 9   2 1 .29 8 3   7 0 .28 5 6   1 4 .40 7 0   6 0 1 .14 91   3 0 1 .6389   Cas e 2   9 4 .03 8 8   4 9 .92 1 2   3 5 .44 5 4   3 1 .17 8 1   2 8 .67 8 4   7 2 .58 8 1   1 1 .84 9 9   6 5 2 .6833   2 8 0 .7096   Cas e 3   9 8 .92 3 3   5 7 .18 2 7   3 6 .79 3 6   2 4 .69 1 6   2 2 .73 4 1   7 2 .58 8 1   1 2 .91 4 7   6 0 9 .2529   2 8 6 .4942   BA   Cas e 1   1 1 3 .7615   6 4 .69 9 0   4 6 .79 8 3   1 9 .98 7 7   1 8 .77 5 8   5 4 .70 7 5   1 8 .73 1 1   6 2 4 .2498   3 7 2 .3040   Cas e 2   9 8 .79 5 0   5 4 .15 4 7   3 8 .74 7 5   3 1 .03 5 0   2 7 .09 0 2   6 2 .77 8 7   1 2 .60 1 1   6 4 2 .6974   3 0 1 .0234   Cas e 3   9 6 .49 9 8   6 3 .30 1 3   4 5 .11 1 2   2 5 .21 4 8   1 9 .76 9 2   6 2 .26 4 5   1 2 .16 5 7   6 1 6 .3462   3 1 4 .7205   GSA   Cas e 1   7 9 .00 5 4   7 7 .43 5 9   4 9 .96 7 3   1 4 .34 7 1   2 2 .12 4 8   6 7 .44 0 5   1 0 .39 4 2   6 0 4 .1017   3 4 2 .4 5 4 9   Cas e 2   9 8 .22 7 6   5 9 .11 9 6   3 3 .81 4 5   28 . 0 3 5 8   2 1 .76 4 0   7 2 .08 3 2   1 3 .08 7 8   6 4 6 .3965   2 9 9 .9055   Cas e 3   8 8 .38 7 2   6 0 .89 3 8   4 3 .05 0 3   2 2 .00 4 4   2 4 .21 4 9   7 2 .43 4 3   1 0 .96 0 7   6 2 6 .9505   3 0 1 .7588       9.   CONCL US I O N     In   t his  pa pe r,  we  pr ese nt  an  op ti m iz a ti on   al gorit hm   based   on  grey   w olf  o ptim izer   ( G WO).     The  pro pose d  al gorithm   a ll ow s  obta inin g  the  act ive  powe r  ou t put  of   the r m al   and   wind   powe r  plants  instal le d  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       Act iv e p ower  oup t ut opti miz ation  f or  wi nd f arms  and t her m al unit s  by min imizi ng  …   ( Na zh a C her ka oui )   3421   in  the  gri d  with  the  ob j e ct ive  to  redu ce  the  cost  pro du ct io n  an d  em issi on   le vels  sim ultan eousl y.   Thr ee   di ff e rent   cases  us i ng  the  G WO ,  PS O,   B A  a nd  G SA   a re  a naly sed  a nd  com par ed .  T he  propos e d  op ti m iz ation   m et ho d  al lo ws   m ini m iz ing   sign i ficantl y  the  e m issi on s  an d  the  o per at in g   cost  as  il lustra te d  in   the sim ulati on  r esults.       REFERE NCE S   [1]   Vela m ri,   S.  ,   et  al . ,   “ Stat i c  e co nom ic   dispat ch   inc orp ora ti ng  w ind  far m   using  Flower  poll in at i on  al gori thm ,”   Pe rs pec t iv es   in Sci en ce ,  vol .   8 ,   pp.   260 - 262 ,   20 16.     [2]   J.  Ans ari ,   S.  Banda ri,   M.  G.  Doze in  and  M.  Kala n ta r,   “ The   E f fec t  of  W ind  Pow er  Plant s  on  the   Tot a l  Cost  of  Producti on  in  E c onom ic   Dispatch  Problems , ”   Res earc h  Journal  of  Appl i ed  Sc ie n ce s,  Eng ineering   and  Technol ogy ,   vol.   6 ,   pp .   1335 - 1340,   2013 .   [3]   N.  Saxena   and  S.  Ganguli ,   “ So la r  and  W ind  P ower  Esti m at io n  and  Ec onom ic   Loa d  Dispatch  Us ing  Firef l y   Algorit hm , ”   4 th Inte rnational   Co nfe renc e  on   Ec o - frie ndl y  Co mpu ti ng  and   Comm unic ati on   Syst ems,   201 5.   [4]   M.  Abuell a   and   C.   Hat zi andon i u,   “ The   E cono m ic   Dispatc h  fo r  Inte gra te d  W i nd  Pow er  S y ste m s  U sing  Parti c le  Sw arm Opti m iz at ion, ”   Version   1.   Sep.   5,   2015,   ar Xiv:1509. 01693 v1  [cs. CE] .     [5]   V.  Sohoni,  S.   C.   Gupta  and  R.   K.  Nem a,  “ A  Crit i ca l   Review  on  W ind  Turbi ne   Pow er  Curve  Mo del li ng   T ec hniq ues   and  Th ei r   Appli ca t ions i n  W ind   Based  En erg y   S y stems , ”   Journa l  of   Ene rg y,  vol .   2016,   pp .   1 - 18 ,   2016.   [6]   S.  Diaf ,   M.  B el hamel ,     M.  Hadda di  and  A.  Louc he ,   “ T ec hni ca l  and  e conomic  assess m ent   o f  h y bri d  photovol taic /win d  s y st em wit h  b a tt er y   s tora ge   in   Corsica   isla nd , ”   Ene rgy  Pol i cy ,  v ol .   36 ,   no .   2 ,   pp .   743 - 754,   2008 .   [7]   C.   Nem es,   and   F.  Muntea nu ,   “ The   W ind  Ene r g y   S y stem  Perf orm anc e  Overvi ew:  Cap ac i t y   Fa ct or  vs.   Techni c al  Eff iciency ,”   Int ernati onal  J our nal  of  Mathe matic al  Mode ls  and  Me thods  in  Appl ie d  Sc ie n ces ,   vol.   5,   no.   1,     pp.   159 - 166 ,   20 11.   [8]   D.  K.  Kidm o,   R.   Danwe,   S.Y.  D oka,   and  N.  Djo ng y ang ,   “ Stat isti ca l  an aly sis  of  wind  spee d  distri buti on  base d  o n   six  W ei bull   Me thods  for  wind  power  eva lu ati on  in   Garoua ,   Cameroon, ”   Revue   des  En ergi es  Re nouv el abl e s ,   vol.   18 ,   pp .   105 - 125,   2015 .   [9]   M.  M.  Iddrisu,   a nd  K.  I.   Te t te h ,   “ The   Gam m a  F unct ion  and  I ts  Anal y tical   Appli ca t ions,  ”  Journ al  of  Adv an ce s  i n  Mathe mati cs  an d  Computer  Sc ience ,  vol .   23 ,  issue  3,   pp.   1 - 16 ,   20 17 .   [10]   Hardi ans y ah,  “ A  Modifie d  AB C  Algorit hm   fo r  Solving  Non - Convex  D y n ami c  E conomic  Dis pat ch   Problems , "   Inte rnational   Jo urnal  of El e ct ri c al  and  Comput er  Engi n ee ring   ( IJE CE) , ”   vol .   6,   n o.   6 ,   pp .   2621 - 2 628,   2016 .       [11]   S.  Fara ji anpour ,   A.  Mohammadi,   S.  Ta vako li ,   S.  M.  Bara kati,   “ Im prove d  B ac t eri a l  Foragin g  Algorit hm   fo r   Optimum   Ec on om ic   Emiss ion   Dispatc h  with  W ind  Pow er, ”   TEL KOMNIK A   T el ec omm uni cat ion  Computi ng  El e ct ronics  and   Control ,   vo l.   10,   no.   4,   pp.   675 - 6 82,   2012 .   [12]   O.  Grodze v ic h ,   and  O.   Rom anko,   “ Norm al iz a ti o n  and  Oth er  Top ic s  in   Multi -Obj ec t ive   Opt imizat ion ,”   Proc ee din gs  of  th e  F ields – MITACS  Industrial Proble ms   Workshop,   2006 .     [13]   K.  M.  Abo - Al - E z,   A.   Fath y ,   and   M.  M.  E l - Saad awi,   “ Com par at i ve  Stud y   for  Co m bine d  Ec onom ic   and   Emiss io n   Dispatc h  Probl em  Consideri ng   Valve   Point  Eff ect ,”   Journa l  of  Elec tric al   Engi ne ering ,   vol.   16,   no .   1 ,   pp.   1 - 13 ,     2016.   [14]   R.   Haba chi,  A.   Toui l ,   A.   Boulal,   A.   Chark aoui,   A.  Ec hch at bi ,   “ Problem  of  the  Morocc an   Net work  using  Cro w  Sear ch  Algorit h m , ”   Indone sian   Journal  of  Elec tri cal   Engi n e erin g  and  Computer  Sci en ce ,   vol.   13,   no .   1,   pp.   347 - 353 ,   20 19.   [15]   D.  A y din  et   a l. ,   “ Artifi ci a l  bee   c olon y   al gori thm  with  d y n amic  po pula ti on  si ze   to  combined  ec ono m ic   and  emiss ion   dispat ch   problem , ”  Elec tric al   P ower  and  En ergy   Syst ems ,   vol .   5 4,   pp .   144 - 153 ,   2014.   [16]   W ang,   J.,  L i  S. ,   “ An  Im prove d  Gre y   W olf   Optimize r   Ba sed  on  Diff erenti al  Evo lut ion   and  El imina tion   Mec hani sm , ”   Sc i  R ep ,   vol.  9,   pp.   1 - 21,   2019 .   [17]   S.  Mirja l il i ,   S.   M.  Mirjalili,  an d  A.  L ewis,   “ Gre y   W olf  Optimi ze r, ”   Adv anc es  i n  Engi ne ering  S oft ware,   vo l.  69 ,    p p.   46 - 61 ,   2014 .   [18]   A.  Erskine ,   T.   Jo y c e  and  J.  M .   He rrm ann ,   “ Stochas ti c  stabilit y   of  p art i cl e  sw arm opt imis at ion , ”  Swa rm   Inte ll ig enc e ,  vol.   11 ,   pp .   295 – 315,   2017 .   [19]   N.  Cherka oui ,   A.  Bel fqih ,   F.  E l  Maria m i,  J.  B oukher ouaa,  and   A.  Berdai,   “ Optimal  lo ca t ion  a nd  re activ e  power   inj e ct ion  of  wind  far m s  and  SVC’s  unit s  using  volt ag e  indi c es  and  PS O ,”   Inte rnational   Journal   of  El ec tri cal   an d  Computer  Engi n ee ring ( IJE C E) ,   vol .   9 ,   no .   5 ,   pp .   3407 - 3414,   Oc t 2019.   [20]   X.  S.  Yang   and   Am ir  H.  Gand om i,   "Bat   Algor it hm :  A  Novel   Appro ac h  for   Global  Engi n ee r in g  Optimization " ,  Engi ne ering  Co mputati ons ,   vo l.  29,   issue   5,   pp.   4 64 - 483,   2012 .   [21]   A.  La ti f  and  P.  Pale nsk y ,   “ Econom ic   dispat c h  using  m odifi ed  bat   al gori th m ,”   Al gorithms ,   vol.   7,   no.   3,   pp.   328 – 338 ,   20 14   [22]   E.   Rashedi,  H.   Nez amaba di - p our ,   and  S.  Sar y a zdi,  “ GS A:  A  Gravi ta ti on al  Sear ch  Algorithm ,”   Information   Sci en ce s ,   vol. 17 9,   no .   13 ,   pp .   22 32 – 2248,   2009 .   [23]   Hardi ans y ah ,   “ D y namic  E cono m ic   Emiss ion  Dispatc h  using  H y brid  PS O - GSA , ”  Wseas  transacti ons  on  power  systems,  vol .   13 ,   pp.   422 - 427,   20 18   [24]   "V 90/3000  Offs hore   (Vest as)  ", J anua r y   2019 ,   av ai l abl e   a t  www . the windpower. n et .   [25]   A.  Bena boud,   M.  Hajj oubi,   M.   Ahd,  A.  Erki k,   and  A.  Ec hchel h,   “ Eva lua t ion  a nd  stat isti c al   an aly s is  of  pote ntial  wind  the wil a y a ta nger - te tou an ,”   Env ironmenta l  S ci en ce :   An Indi a n  Journal ,   vol .   8 ,   no .   6 ,   pp .   237 - 243,   2013 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.