• Energy Research
• EG close
• IEEE Access close
• Energy Research close

Las plantas solares fotovoltaicas (PV) a gran escala desempeñan un papel esencial para satisfacer la creciente demanda de energía en los últimos tiempos. Por lo tanto, con el propósito de lograr la mayor potencia cosechada en las condiciones de sombreado parcial, así como de proteger la matriz fotovoltaica de la calamidad del punto caliente, la estrategia de reconfiguración fotovoltaica se establece como un procedimiento eficiente. Esto se realiza mediante la redistribución de los módulos fotovoltaicos de acuerdo con sus niveles de sombreado. Motivados por esto, los autores de este artículo han introducido un nuevo algoritmo basado en la población que se conoce como algoritmo de depredadores marinos (MPA) para reestructurar dinámicamente la matriz fotovoltaica. Además, se introduce una función objetivo novedosa para mejorar el rendimiento del algoritmo en lugar de utilizar la función objetivo ponderada regular en la literatura. La efectividad de los algoritmos propuestos basados en la función objetivo novedosa se evalúa utilizando varias métricas como el factor de relleno, las pérdidas por desajuste, el porcentaje de pérdida de potencia y el porcentaje de mejora de potencia. Además, los resultados obtenidos se comparan con una conexión regular de enlace cruzado total (TCT), optimización de forrajeo de mantarrayas (MRFO), optimizador de halcón de Harris (HHO) y técnicas de reconfiguración basadas en optimizador de enjambre de partículas (PSO). Además, para demostrar la idoneidad de los métodos propuestos, se consideran y evalúan matrices fotovoltaicas a gran escala de $ 16\ times16 $ y $ 25\ times25 $. Los resultados revelan que el MPA mejoró la potencia de la matriz fotovoltaica en un porcentaje del 28,6 %, 2,7 % y 5,7 % en los casos de matrices fotovoltaicas de $ 9\ times9 $, $ 16\ times16 $ y $ 25\ times25 $, respectivamente. Las comparaciones exhaustivas respaldan que el MPA muestra una dispersión de sombra exitosa; por lo tanto, el número de picos múltiples en las características fotovoltaicas se ha reducido, y se han cosechado altos valores de potencia con el menor tiempo medio de ejecución en comparación con PSO, HHO y MRFO. Además, se ha realizado la prueba de rango con signo de Wilcoxon para confirmar la fiabilidad y aplicabilidad del enfoque propuesto también para las matrices fotovoltaicas a gran escala. Les centrales solaires photovoltaïques (PV) à grande échelle jouent un rôle essentiel pour répondre à la demande croissante d'énergie ces derniers temps. Par conséquent, dans le but d'atteindre la puissance récoltée la plus élevée dans les conditions d'ombrage partiel ainsi que de protéger le réseau photovoltaïque contre la calamité du point chaud, la stratégie de reconfiguration du PV est établie comme une procédure efficace. Ceci est effectué par redistribution des modules PV en fonction de leurs niveaux d'ombrage. Motivés par cela, les auteurs de cet article ont introduit un nouvel algorithme basé sur la population qui est connu sous le nom d'algorithme des prédateurs marins (MPA) pour restructurer dynamiquement le réseau PV. De plus, une nouvelle fonction objective est introduite pour améliorer les performances de l'algorithme plutôt que d'utiliser la fonction objective pondérée régulière dans la littérature. L'efficacité des algorithmes proposés basés sur la nouvelle fonction objective est évaluée à l'aide de plusieurs paramètres tels que le facteur de remplissage, les pertes de désadaptation, le pourcentage de perte de puissance et le pourcentage d'amélioration de puissance. En outre, les résultats obtenus sont comparés à une connexion totale croisée (TCT) régulière, à une optimisation de recherche de nourriture par raie manta (MRFO), à un optimiseur harris hawk (HHO) et à des techniques de reconfiguration basées sur un optimiseur d'essaim de particules (PSO). De plus, pour démontrer la pertinence des méthodes proposées, des réseaux photovoltaïques à grande échelle de $ 16\ times16 $ et $ 25\times25 $ sont considérés et évalués. Les résultats révèlent que le MPA a augmenté la puissance du réseau photovoltaïque de 28,6 %, 2,7 % et 5,7 % dans les cas des réseaux photovoltaïques $ 9\ times9 $ , $ 16\ times16 $ et $ 25\ times25 $ , respectivement. Les comparaisons complètes confirment que la MPA montre une dispersion d'ombre réussie ; par conséquent, le nombre de pics multiples dans les caractéristiques PV a diminué, et des valeurs élevées de puissance ont été récoltées avec le temps d'exécution moyen le plus faible par rapport à PSO, HHO et MRFO. De plus, le test de Wilcoxon a été réalisé pour confirmer la fiabilité et l'applicabilité de l'approche proposée pour les réseaux photovoltaïques à grande échelle. Large-scale solar photovoltaic (PV) plants play an essential role in providing the increasing demand for energy in recent time. Therefore, in the purpose of achieving the highest harvested power under the partial shading conditions as well as protecting the PV array from the hot-spot calamity, the PV reconfiguration strategy is established as an efficient procedure. This is performed by redistribution of PV modules according to their levels of shading. Motivated by this, the authors in this article have introduced a novel population-based algorithm that is known as marine predators algorithm (MPA) to restructure the PV array dynamically. Moreover, a novel objective function is introduced to enhance the algorithm performance rather than utilizing the regular weighted objective function in the literature. The effectiveness of the proposed algorithms based on the novel objective function is evaluated using several metrics such as fill factor, mismatch losses, percentage of power loss, and percentage of power enhancement. Besides, the obtained results are compared with a regular total-cross-tied (TCT) connection, manta ray foraging optimization (MRFO), harris hawk optimizer (HHO) and particle swarm optimizer (PSO) based reconfiguration techniques. Furthermore, to demonstrate the suitability of the proposed methods, large scale PV arrays of $16\times16$ and $25\times25$ are considered and evaluated. The results reveal that MPA enhanced the PV array power by percentage of 28.6 %, 2.7 % and 5.7 % in cases of $9\times9$ , $16\times16$ and $25\times25$ PV arrays, respectively. The comprehensive comparisons endorse that MPA shows a successful shade dispersion; hence the number of multiple peaks in the PV characteristics has reduced, and high values of power have been harvested with least mean execution time in comparison with PSO, HHO and MRFO. Moreover, the Wilcoxon signed-rank test has been accomplished to confirm the reliability and applicability of the proposed approach for the PV large scale arrays as well. تلعب محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية واسعة النطاق دورًا أساسيًا في توفير الطلب المتزايد على الطاقة في الآونة الأخيرة. لذلك، لغرض تحقيق أعلى قوة محصودة في ظل ظروف التظليل الجزئي وكذلك حماية المصفوفة الكهروضوئية من كارثة البقعة الساخنة، يتم إنشاء استراتيجية إعادة تشكيل الكهروضوئية كإجراء فعال. يتم ذلك عن طريق إعادة توزيع الوحدات الكهروضوئية وفقًا لمستويات التظليل الخاصة بها. بدافع من هذا، قدم المؤلفون في هذه المقالة خوارزمية جديدة قائمة على السكان تُعرف باسم خوارزمية الحيوانات المفترسة البحرية (MPA) لإعادة هيكلة المصفوفة الكهروضوئية ديناميكيًا. علاوة على ذلك، يتم تقديم وظيفة موضوعية جديدة لتعزيز أداء الخوارزمية بدلاً من استخدام وظيفة الهدف المرجحة العادية في الأدبيات. يتم تقييم فعالية الخوارزميات المقترحة بناءً على وظيفة الهدف الجديدة باستخدام العديد من المقاييس مثل عامل التعبئة، وفقدان عدم التطابق، والنسبة المئوية لفقدان الطاقة، والنسبة المئوية لتعزيز الطاقة. إلى جانب ذلك، تتم مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها مع اتصال منتظم إجمالي التعادل (TCT)، وتحسين البحث عن مانتا راي (MRFO)، ومحسن هاريس هوك (HHO) وتقنيات إعادة التكوين القائمة على محسن سرب الجسيمات (PSO). علاوة على ذلك، لإثبات ملاءمة الطرق المقترحة، يتم النظر في المصفوفات الكهروضوئية واسعة النطاق التي تبلغ 16 دولارًا\ مرات 16 دولارًا و 25 دولارًا\ مرات 25 دولارًا وتقييمها. كشفت النتائج أن MPA عززت طاقة المصفوفة الكهروضوئية بنسبة 28.6 ٪ و 2.7 ٪ و 5.7 ٪ في حالات المصفوفات الكهروضوئية 9 $\ times9 $ و 16 $\ times16 $ و 25 $\ times25 $ على التوالي. تؤيد المقارنات الشاملة أن الآلام والكروب الذهنية تظهر تشتتًا ناجحًا للظل ؛ وبالتالي انخفض عدد القمم المتعددة في الخصائص الكهروضوئية، وتم حصاد القيم العالية للقوة بأقل وقت للتنفيذ مقارنة بـ PSO و HHO و MRFO. علاوة على ذلك، تم إجراء اختبار تصنيف ويلكوكسون الموقّع لتأكيد موثوقية وقابلية تطبيق النهج المقترح للمصفوفات الكهروضوئية واسعة النطاق أيضًا.

L'intérêt pour les systèmes de pompage photovoltaïques (PV) a augmenté, en particulier dans les zones rurales où il n'y a pas d'approvisionnement en réseau disponible. Cependant, les performances et le coût de l'ensemble du système restent un obstacle pour une large diffusion de cette technologie. Dans cet article, un générateur hybride photovoltaïque (PV)-thermo-électrique (TEG) est étudié pour des applications de pompage. Le groupe motopropulseur électrique comprend un moteur à réluctance synchrone et un onduleur. Une stratégie de contrôle de la transmission est utilisée pour exécuter deux tâches principales : 1) entraîner correctement le moteur pour atteindre un couple maximal par condition d'ampère et 2) maximiser la puissance de sortie du système photovoltaïque dans différentes conditions météorologiques. Cela signifie que le convertisseur CC-CC conventionnel n'est pas utilisé dans le système proposé. De plus, les batteries, qui se caractérisent par une courte durée de vie et un coût de remplacement élevé, ne sont pas non plus utilisées. On constate que la puissance de sortie du moteur et le débit de la pompe sont augmentés d'environ 9,5 % et 12 % respectivement lorsque le réseau PV-TEG hybride est utilisé par rapport à l'utilisation uniquement du réseau PV. En conséquence, les performances, le coût et la complexité du système sont améliorés. Les mesures sur une installation de laboratoire expérimental sont construites pour valider les résultats théoriques de ce travail. El interés en los sistemas de bombeo fotovoltaico (PV) ha aumentado, especialmente en las zonas rurales donde no hay suministro de red disponible. Sin embargo, tanto el rendimiento como el coste de todo el sistema siguen siendo un obstáculo para una amplia difusión de esta tecnología. En este artículo, se investiga un generador híbrido fotovoltaico (PV) -termoeléctrico (TEG) para aplicaciones de bombeo. El tren motriz eléctrico comprende un motor de reluctancia síncrona y un inversor. Se emplea una estrategia de control para el tren motriz para ejecutar dos tareas principales: 1) accionar el motor correctamente para lograr un par máximo por condición de Ampère y 2) maximizar la potencia de salida del sistema fotovoltaico en diferentes condiciones climáticas. Esto significa que el convertidor CC-CC convencional no se utiliza en el sistema propuesto. Además, las baterías, que se caracterizan por una corta vida útil y un alto coste de sustitución, tampoco se utilizan. Se encuentra que la potencia de salida del motor y el caudal de la bomba aumentan en aproximadamente un 9,5% y un 12%, respectivamente, cuando se utiliza la matriz híbrida PV-TEG en comparación con el uso exclusivo de la matriz fotovoltaica. En consecuencia, se mejora el rendimiento, el coste y la complejidad del sistema. Las mediciones en una configuración de laboratorio experimental se construyen para validar los resultados teóricos de este trabajo. The interest in photovoltaic (PV) pumping systems has increased, particularly in rural areas where there is no grid supply available. However, both the performance and the cost of the whole system are still an obstacle for a wide spread of this technology. In this article, a hybrid photovoltaic (PV)-thermoelectric generator (TEG) is investigated for pumping applications. The electric drivetrain comprises a synchronous reluctance motor and an inverter. A control strategy for the drivetrain is employed to execute two main tasks: 1) driving the motor properly to achieve a maximum torque per Ampère condition and 2) maximizing the output power of the PV system at different weather conditions. This means that the conventional DC-DC converter is not used in the proposed system. Moreover, batteries, which are characterized by short life expectancy and high replacement cost, are also not used. It is found that the motor output power and the pump flow rate are increased by about 9.5% and 12% respectively when the hybrid PV-TEG array is used compared to only using PV array. Accordingly, the performance, cost and complexity of the system are improved. Measurements on an experimental laboratory setup are constructed to validate the theoretical results of this work. ازداد الاهتمام بأنظمة الضخ الكهروضوئية (PV)، لا سيما في المناطق الريفية حيث لا تتوفر إمدادات الشبكة. ومع ذلك، لا يزال أداء وتكلفة النظام بأكمله يشكلان عقبة أمام انتشار هذه التكنولوجيا على نطاق واسع. في هذه المقالة، يتم فحص مولد كهروضوئي حراري هجين (PV) (TEG) لتطبيقات الضخ. تشتمل مجموعة الدفع الكهربائية على محرك تردد متزامن ومحول. يتم استخدام استراتيجية التحكم في مجموعة الدفع لتنفيذ مهمتين رئيسيتين: 1) قيادة المحرك بشكل صحيح لتحقيق أقصى عزم دوران لكل حالة أمبير و 2) زيادة طاقة خرج النظام الكهروضوئي في الظروف الجوية المختلفة. وهذا يعني أن محول DC - DC التقليدي لا يستخدم في النظام المقترح. علاوة على ذلك، لا يتم استخدام البطاريات، التي تتميز بقصر العمر المتوقع وارتفاع تكلفة الاستبدال. وجد أن طاقة خرج المحرك ومعدل تدفق المضخة يزدادان بنحو 9.5 ٪ و 12 ٪ على التوالي عند استخدام مصفوفة PV - TEG الهجينة مقارنة باستخدام مصفوفة PV فقط. وفقًا لذلك، يتم تحسين أداء النظام وتكلفته وتعقيده. يتم إنشاء القياسات على إعداد مختبر تجريبي للتحقق من صحة النتائج النظرية لهذا العمل.

Distribution systems are evolving from traditional passive networks into, what is known as, Active Distribution Networks (ADNs). Unlike traditional distribution networks, ADNs are characterized by bi-directional power flow, the high penetration of DERs, storage capabilities and sophisticated control strategies. Multiple layers of communications, sensing and computation are being integrated into ADNs for monitoring, control and protection of a variety of components and critical operations. This enhanced dependency on information and communication technologies, however, increases the exposure of ADNs to cyber-attacks. Several papers have been published in recent years with a focus on cyber-physical security (CPS) of smart grids. However, the published survey papers primarily emphasize the transmission level of smart grid threats and challenges, with little focus on the ADNs. Given the rapid deployment of ADNs and the increasing cyber threats against power grids and critical infrastructures, we are motivated, in this article, to present a review and survey focused, instead, on the latest research advancements in the area of CPS for ADNs. This paper represents the first survey of timely research in the area of CPS of ADNs with a focus on ADN critical operations and components. The cyber-physical aspects of each critical operation/component are analyzed. In addition, the challenges and requirements of associated communication protocols and standards are presented. Cybersecurity of ADN devices and sensors including Phasor Measurement Units (PMUs), smart meters, advanced metering infrastructure and protection relays are discussed in detail. Moreover, a thorough study of ADNs application drivers and enablers including microgrids, Electric Vehicles (EVs), Internet-of-Things (IoT) and smart homes is conducted. Potential and existing solutions by industry are highlighted. Finally, survey outcomes and directions for future work are presented to highlight emerging avenues of research.

Este documento propone una gestión de energía estocástica (EM) en dos etapas en una microrred aislada (MG) para decidir el envío óptimo del día en adelante. El despacho tiene como objetivo administrar de manera efectiva las fuentes de energía MG, incluidas las fuentes de energía renovables intermitentes (RES), los sistemas de almacenamiento de energía de batería (BESS) y los generadores diésel, de modo que se minimicen los costos de operación esperados, los costos de energía reactiva, la reserva de centrifugado y la pérdida de carga. Las redes adversarias generativas (GAN) se utilizan en este documento como un método de generación de escenarios basado en datos para modelar las incertidumbres en la potencia de salida de las RES que se utilizarán en la formulación de programación estocástica. Luego, el algoritmo de reducción de escenarios de avance rápido se utiliza para reducir el número de escenarios con la ayuda del software SCENRED/GAMS. Por lo general, se considera que los costes de consumo de combustible de los generadores diésel dependen únicamente de la generación de energía activa. Sin embargo, descuidar los costos de energía reactiva relacionados podría resultar en mayores costos de operación y desviaciones en los despachos de las soluciones óptimas. Por lo tanto, este documento cooptimiza los costos relacionados con las potencias activas y reactivas de los generadores diésel. Además, este estudio considera la capacidad de potencia reactiva de los recursos energéticos distribuidos (der) interconectados con el inversor. Además, se presentan los modelos detallados para los diferentes recursos, especialmente para los generadores diésel donde se utilizan las curvas de capacidad reales en lugar de las restricciones de caja ampliamente utilizadas. El problema se formula como un problema de programación no lineal en el software del Sistema de Modelado Algebraico General (GAMS) y es resuelto por el solucionador CONOPT. Cet article propose une gestion stochastique de l'énergie (EM) en deux étapes dans un micro-réseau isolé (MG) pour décider de la répartition optimale du jour à venir. L'envoi vise à gérer efficacement les sources d'énergie MG, y compris les sources d'énergie renouvelables intermittentes (SER), les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) et les générateurs diesel, de manière à minimiser les coûts d'exploitation attendus, les coûts d'énergie réactive, la réserve de rotation et le délestage. Les réseaux antagonistes génératifs (GaN) sont utilisés dans cet article comme méthode de génération de scénarios axée sur les données pour modéliser les incertitudes de la puissance de sortie des sources d'énergie renouvelables à utiliser dans la formulation de la programmation stochastique. Ensuite, l'algorithme de réduction de scénario rapide est utilisé pour réduire le nombre de scénarios à l'aide du logiciel SCENRED/GAMS. Habituellement, les coûts de consommation de carburant des générateurs diesel sont considérés comme dépendant de la production d'énergie active uniquement. Cependant, négliger les coûts de puissance réactive associés pourrait entraîner une augmentation des coûts d'exploitation et des écarts dans les expéditions par rapport aux solutions optimales. Par conséquent, cet article co-optimise les coûts liés aux puissances actives et réactives des générateurs diesel. En outre, cette étude examine la capacité de puissance réactive des ressources énergétiques distribuées (DER) à interface onduleur. De plus, les modèles détaillés pour les différentes ressources sont présentés, en particulier pour les générateurs diesel où les courbes de capacité réelles sont utilisées à la place des contraintes de boîte largement utilisées. Le problème est formulé comme un problème de programmation non linéaire dans le logiciel General Algebraic Modeling System (GAMS) et est résolu par le solveur CONOPT. This paper proposes a two-stage stochastic energy management (EM) in an isolated microgrid (MG) to decide for the day-ahead optimal dispatch. The dispatch aims to effectively manage the MG power sources, including intermittent renewable energy sources (RESs), battery energy storage systems (BESSs), and diesel generators such that the expected operation costs, reactive power costs, spinning reserve, and load shedding are minimized. The Generative Adversarial Networks (GANs) is utilized in this paper as a data driven scenario generation method to model the uncertainties in the output power of the RESs to be used in the stochastic programming formulation. Then, the fast forward scenario reduction algorithm is used to reduce the number of scenarios with the help of SCENRED/GAMS software. Usually, fuel consumption costs of diesel generators are considered to be dependent on active power generation only. However, neglecting the related reactive power costs might result in increased operation costs and deviations in the dispatches from the optimal solutions. Hence, this paper co-optimizes the costs related to both active and reactive powers of diesel generators. In addition, this study considers the reactive power capability of inverter-interfaced distributed energy resources (DERs). Moreover, the detailed models for the different resources are presented, especially for diesel generators where the actual capability curves are used instead of the widely used box constraints. The problem is formulated as a nonlinear programming problem in the General Algebraic Modeling System (GAMS) software and is solved by the CONOPT solver. تقترح هذه الورقة إدارة الطاقة العشوائية على مرحلتين (EM) في شبكة صغيرة معزولة (MG) لاتخاذ قرار بشأن الإرسال الأمثل للمستقبل. يهدف الإرسال إلى الإدارة الفعالة لمصادر طاقة MG، بما في ذلك مصادر الطاقة المتجددة المتقطعة (RESs) وأنظمة تخزين طاقة البطارية (BESSs) ومولدات الديزل بحيث يتم تقليل تكاليف التشغيل المتوقعة وتكاليف الطاقة التفاعلية واحتياطي الغزل وسفك الحمل. يتم استخدام شبكات الخصومة التوليدية (GANs) في هذه الورقة كطريقة لتوليد السيناريو القائم على البيانات لنمذجة أوجه عدم اليقين في طاقة خرج RESs لاستخدامها في صياغة البرمجة العشوائية. بعد ذلك، يتم استخدام خوارزمية تقليل السيناريو السريع إلى الأمام لتقليل عدد السيناريوهات بمساعدة برنامج SCENRED/GAMS. عادةً ما تعتمد تكاليف استهلاك الوقود لمولدات الديزل على توليد الطاقة النشط فقط. ومع ذلك، فإن إهمال تكاليف الطاقة التفاعلية ذات الصلة قد يؤدي إلى زيادة تكاليف التشغيل والانحرافات في الإرساليات عن الحلول المثلى. وبالتالي، فإن هذه الورقة تعمل على تحسين التكاليف المتعلقة بكل من القوى النشطة والتفاعلية لمولدات الديزل. بالإضافة إلى ذلك، تأخذ هذه الدراسة في الاعتبار قدرة الطاقة التفاعلية لموارد الطاقة الموزعة المترابطة مع العاكس (DERs). علاوة على ذلك، يتم تقديم النماذج التفصيلية للموارد المختلفة، خاصة لمولدات الديزل حيث يتم استخدام منحنيات القدرة الفعلية بدلاً من قيود الصندوق المستخدمة على نطاق واسع. تتم صياغة المشكلة كمشكلة برمجة غير خطية في برنامج نظام النمذجة الجبري العام (GAMS) ويتم حلها بواسطة محلل CONOPT.

L'algorithme d'optimisation de la recherche et du sauvetage (SAR) est une métaheuristique récente inspirée par le comportement de l'exploration pour les humains tout au long des processus de recherche et de sauvetage. Le SAR est appliqué pour résoudre le Combined Emission and Economic Dispatch (CEED) et le Economic Load Dispatch (ELD). La performance comparative du SAR par rapport à plusieurs méthodes métaheuristiques a été réalisée pour évaluer sa fiabilité. Ces algorithmes comprennent l'algorithme d'optimisation du ver de terre (EWA), l'optimiseur du loup gris (GWO), l'algorithme de l'essaim de tunicate (TSA) et l'optimisation de l'élevage d'éléphants (EHO) pour la même étude sur les deux réseaux. Également, la méthode SAR proposée est comparée à d'autres algorithmes de la littérature tels que l'algorithme Sine Cosine, l'optimisation des papillons Monarch, la colonie d'abeilles artificielles, l'algorithme d'optimisation des chimpanzés, l'algorithme de recherche de papillons de nuit.Les cas appliqués dans ce travail sont sept cas : trois cas de 6 unités pour l'émission de DCE, trois cas de 6 unités pour l'émission de DCE et 10 unités pour le problème de DCE.L' évaluation des contreparties est effectuée pour 30 séries différentes sur la base de la mesure du test de Friedman et des courbes de robustesse.En outre, l'écart type, la fonction objective maximale, le minimum, la moyenne et les valeurs sur 30 séries différentes sont appliqués pour une analyse statistique de toutes les techniques utilisées. Les résultats obtenus ont prouvé que la supériorité du DAS dans la détermination de la fonction d'aptitude de l'ELD et DE l'EECD minimise le coût du carburant pour l'ELD et les coûts d'émission et de carburant pour l'EECD. El algoritmo de optimización de búsqueda y rescate (SAR) es una metaheurística reciente inspirada en el comportamiento de la exploración para humanos a lo largo de los procesos de búsqueda y rescate. El SAR se aplica para resolver la emisión combinada y el despacho económico (CEED) y el despacho de carga económica (ELD). El rendimiento comparativo de SAR contra varios métodos metaheurísticos se realizó para evaluar su confiabilidad. Estos algoritmos incluyen el algoritmo de optimización de lombrices de tierra (EWA), el optimizador de lobo gris (GWO), el algoritmo de enjambre tunicado (TSA) y la optimización de pastoreo de elefantes (EHO) para el mismo estudio de dos redes. También, el método SAR propuesto se compara con otros algoritmos de la literatura como el algoritmo Sine Cosine, la optimización de la mariposa monarca, la colonia de abejas artificiales, el algoritmo de optimización de chimpancés, el algoritmo de búsqueda de polillas. Los casos aplicados en este trabajo son siete casos: tres casos de 6 unidades para la emisión de ELD, tres casos de 6 unidades para la emisión de CEED y 10 unidades para el problema de ELD. La evaluación de las contrapartes se realiza para 30 ejecuciones diferentes en función de la medición de la prueba de rango de Friedman y las curvas de robustez. Además, se aplica la desviación estándar, la función objetiva máxima, el mínimo, la media y los valores de más de 30 ejecuciones diferentes para un análisis estadístico de todas las técnicas utilizadas. Los resultados obtenidos demostraron la superioridad del SAR en la determinación de la función de aptitud de ELD y CEED está minimizando el coste del combustible para ELD y los costes de emisión y combustible para CEED. The Search and Rescue optimization algorithm (SAR) is a recent metaheuristic inspired by the exploration's behaviour for humans throughout search and rescue processes.The SAR is applied to solve the Combined Emission and Economic Dispatch (CEED) and Economic Load Dispatch (ELD).The comparative performance of SAR against several metaheuristic methods was performed to assess its reliability.These algorithms include the Earthworm optimization algorithm (EWA), Grey wolf optimizer (GWO), Tunicate Swarm Algorithm (TSA) and Elephant Herding Optimization (EHO) for the same two networks study.Also, the proposed SAR method is compared with other literature algorithms such as Sine Cosine algorithm, Monarch butterfly optimization, Artificial Bee Colony, Chimp Optimization Algorithm, Moth search algorithm.The cases applied in this work are seven cases: three cases of 6-unit for ELD issue, three cases of 6-unit for CEED issue and 10-unit for ELD problem.The evaluation of counterparts is performed for 30 different runs based on measuring the Friedman rank test and robustness curves.Furthermore, the standard deviation, maximum objective function, minimum, mean and values over 30 different runs are applied for a statistical analysis of all used techniques.The obtained results proved the superiority of the SAR in determining the fitness function of ELD and CEED is minimizing the cost of fuel for ELD and emission and fuel costs for CEED. خوارزمية تحسين البحث والإنقاذ (SAR) هي خوارزمية حديثة مستوحاة من سلوك الاستكشاف للبشر خلال عمليات البحث والإنقاذ. يتم تطبيق خوارزمية تحسين البحث والإنقاذ لحل مشكلة الإرسال المشترك للانبعاثات والإرسال الاقتصادي (CEED) وإرسال الحمل الاقتصادي (ELD). تم إجراء الأداء المقارن لخوارزمية تحسين البحث والإنقاذ مقابل العديد من الطرق لتقييم موثوقيتها. وتشمل هذه الخوارزميات خوارزمية تحسين دودة الأرض (EWA) ومحسن الذئب الرمادي (GWO) وخوارزمية السرب الغازي (TSA) وتحسين رعي الفيلة (EHO) لنفس دراسة الشبكتين. تتم مقارنة طريقة SAR المقترحة مع خوارزميات الأدبيات الأخرى مثل خوارزمية جيب التمام، وتحسين فراشة العاهل، ومستعمرة النحل الاصطناعية، وخوارزمية تحسين الشمبانزي، وخوارزمية البحث عن العثة. الحالات المطبقة في هذا العمل هي سبع حالات: ثلاث حالات من 6 وحدات لإصدار ELD، وثلاث حالات من 6 وحدات لإصدار CEED و 10 وحدات لمشكلة ELD. يتم إجراء تقييم للنظراء لمدة 30 دورة مختلفة بناءً على قياس اختبار رتبة فريدمان ومنحنيات المتانة. علاوة على ذلك، يتم تطبيق الانحراف المعياري والحد الأقصى لوظيفة الهدف والحد الأدنى والمتوسط والقيم على 30 دورة مختلفة للتحليل الإحصائي لجميع التقنيات المستخدمة. أثبتت النتائج التي تم الحصول عليها تفوق SAR في تحديد وظيفة اللياقة البدنية لـ ELD و CEED هو تقليل تكلفة الوقود لـ ELD وتكاليف الانبعاثات والوقود لـ CEED.

Perovskite solar cells (PSCs) are third-generation photovoltaic technology that has gained a lot of attention due to its technological and economic advantages. The PSCs are characterized with low cost, high absorption, long carrier diffusion length, and low fabrication temperature. To model the performance of PSCs, a new dynamic model is proposed to track the cells hysteresis by adding a variable voltage capacitor to the single, double, and triple diode models. The aim with adding the variable capacitor is to emulate the effect of charge accumulation at the interfaces of the device. Three modified models are presented based on one or more variable capacitors at single, double, and triple diode models. Where, the triple diode model with third order variable voltage capacitor model is the best among all models by 74.9% enhancement in comparison with single diode model. Also, the Equilibrium optimization algorithm (EOA) is proposed to determine the parameters of the proposed dynamic model based on the triple diode model. In comparison with the experimental data, for both forward and reverse scans, the findings showed that the suggested model accurately reflects cell performance. Added to that, the EOA finds well the optimal model parameters considering the root mean square as primary objective function. Based on the simulation results, it was proved that the proposed model gives very close results to reality.

Responding to the global call for sustainable renewable energy sources amidst growing energy demands, exhaustion of fossil fuels, and increasing greenhouse gas emissions, this study introduces a multi-objective optimization of an islanded green energy system. The focus is on the implementation of a sophisticated hybrid metaheuristic approach in a Hybrid Renewable Energy System (HRES) specifically designed for a university campus in Turkey. The developed HRES combines an array of technologies, including Photovoltaic (PV) panels, wind turbines, batteries, diesel generators, and inverters. One of the novel aspects of our work is the deployment of a rule-based Energy Management Scheme for effectively orchestrating the power flow between different system components. We employed various algorithms, namely Genetic Algorithm (GA), Firefly Algorithm (FA), Particle Swarm Optimization (PSO), and a novel hybrid of the Firefly and PSO algorithms (HFAPSO) to ensure optimal sizing of HRES. This proves critical for achieving a cost-effective system that can meet specific load demands and adhere to techno-economic indicators. Our study employed four distinct scenarios, with the optimal scenario being met through PV/Battery components. Our approach effectively addressed the high Total Gas Emissions (TGE) observed in scenarios 3 and 4, leading to uninterrupted annual load coverage with zero TGE and 100% renewable energy, akin to scenario 1. The simulation results demonstrate the supremacy of the HFAPSO algorithm in sizing HRES. This approach proved more effective than the HOMERPPro software tool, as well as the GA, FA, and PSO algorithms. In addition, a comparative analysis of the time performances of these algorithms highlighted the superior performance and convergence of HFAPSO. The application of the HFAPSO algorithm in the most efficient system configuration resulted in 2787.341 kW PV and 3153.940 kW Battery. This led to an annual system cost (ACS) of ${\$}$ 479340.57, a net present cost (NPC) of ${\$}$ 7777668.32, and an energy cost of ${\$}$ 0.2201 per kWh. The system, entirely covered by solar panels, achieved a Renewable Energy Fraction (REF) of 100%.This study highlights the potential of efficient utilization and management of renewable energy sources through multi-objective optimization. Our method provides a valuable solution for reliably meeting energy demands and minimizing the annual cost of energy systems. The optimization was programmed using the MATLAB simulation package.