19th International Symposium of Electrical Engineering "SIE 2021"

19th International Symposium of Electrical Engineering

SIE 2021

NSGA-II SELECTION ARGUMENTATION FOR ELECTRICAL DISTRIBUTION NETWORKS RECONFIGURATION OPTIMIZING.

Abstract

Electrical Distribution Network reconfiguration is a highly combinatorial, non-linear, non-differentiable, and constrained optimization problem whose objective function can be simple or multi-objective. For it, several methods are used, but there is no single acceptance of the most appropriate or best. The most important is how to use the problem specific knowledge, and how to model and implement it. Taking the best known method, defining well problem requirements, understanding its sensitivity to parameters and be able to adjust it with precision is recommended. Theoretical results on convergence, diversity, exploration, exploitation, epistasis are not useful enough in practice. The most important thing is the handling restrictions and noise method, robustness and multi-objective optimization. The study aim is to argue the preference for Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II). This one has the possibility of preserving solution population diversity, allowing its uniform distribution within Pareto-front and convergence towards an optimal set. Crowding distance approach as a fitness measure to compare solutions on the same front is used, estimating solutions density surrounding a particular solution and calculating average distance of two points on each side of the observed solution, it employs an elitism strategy that accelerates its performance and allows to find the best solutions at each step and uses selection, crossing and mutation operators to create mating groups and offspring population. It has the ability to solve complex problems, involving characteristics such as discontinuities, multimodality, enjoined feasible spaces, and noise functions evaluation. Significant results (optimal solutions in short execution times) are achieved.

Resumen

La reconfiguración de redes es un problema de optimización altamente combinatorio, no lineal, no diferenciable y restringido cuya función objetivo puede ser simple o multiobjetivos. Para ella se emplean numerosos métodos, pero no existe una aceptación única sobre el más apropiado o mejor. Lo esencial consiste en cómo utilizar el conocimiento específico del problema, cómo modelarlo e implementarlo. Lo recomendado es tomar el método mejor conocido, definir bien los requerimientos del problema, comprender su sensibilidad a parámetros y poder ajustarlo con precisión. Los resultados teóricos sobre convergencia, diversidad, exploración, explotación, falsas apariencias e interacción de genes que no son alelos (epistasis) no son lo suficientemente útiles en la práctica. Lo más importante es el método de manejo de restricciones y ruidos, la robustez y la optimización multiobjetivo. El objetivo del estudio es argumentar la preferencia por el Algoritmo Genético por Ordenamiento No-dominado (NSGA-II). Este tiene la posibilidad de preservar la diversidad de la población de soluciones, permitir su distribución uniforme dentro del frente de Pareto y la convergencia hacia un conjunto óptimo. Utiliza el enfoque de distancia de hacinamiento como medida de aptitud para comparar soluciones en el mismo frente, estimando la densidad de soluciones que rodean una solución particular y calculando la distancia promedio de dos puntos a cada lado de la solución observada, emplea una estrategia de elitismo que acelera su rendimiento y permite encontrar en cada paso, las mejores soluciones y  utiliza operadores de selección, cruzamiento y mutación para crear grupos de apareamiento y una población de descendientes.  Posee capacidad de resolver problemas complejos, que involucran características como discontinuidades, multimodalidad, espacios factibles separados y evaluación de funciones de ruido. Logra resultados significativos (soluciones óptimas en tiempos de ejecución cortos).

About The Speaker

Gustavo Crespo Sánchez

Ing. Gustavo Crespo Sánchez

UCf Flag of Cuba
Practical Info
Póster digital
Spanish / Español
November 27, 2021 9:0 AM
3 hours
Sala 2
Authors
Ing. Gustavo Crespo Sánchez
Ignacio Pérez Abril
Enrique Arturo Padron Padron
Zaid García Sánchez
Keywords
optimization of electrical distribution network reconfiguration; non-dominated sorting genetic algorithm; optimization methods; pareto front; solution population diversity.
reconfiguración óptima de redes; algoritmo genético por ordenamiento no-dominado; métodos de optimización; frente de pareto; diversidad de población de soluciones.
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