파타 모가나 알고리즘 기반 FACTS 최적 배치

현대 전력 시스템은 안정적인 전력 공급과 증가하는 수요를 충족하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 유연 교류 송전 시스템(FACTS) 장치는 송전선 파라미터를 제어하여 전력 전송 능력과 안정성을 향상시키지만, 이 장치들의 최적 배치 및 용량 결정은 여전히 난제로 남아 있습니다. 이는 장치 배치 및 용량이 발전 비용, 전력 손실, 전압 안정성 및 시스템 신뢰성에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다. 본 연구는 신재생에너지(풍력 터빈)가 통합된 IEEE 30모선 시스템에서 FACTS 장치의 최적 배치 및 용량 결정을 위해 신기루 현상에서 영감을 받은 최적화 알고리즘인 파타 모가나 알고리즘(FATA)을 제안합니다. FATA 알고리즘은 발전 비용 절감, 전력 손실 감소, 그리고 이 둘을 합산한 총 비용 함수 최소화라는 다중 최적화 목표에 대해 기존의 여러 최적화 기법(IRIME, NRBO, RCA, KOA, GWO)들과 비교 평가되었습니다. FATA 알고리즘은 단일 목적 최적화 문제 해결에서 다른 알고리즘들보다 수렴 속도와 해의 품질 면에서 일관되게 우수한 성능을 보였습니다. 특히, FATA는 탐색(exploration)과 활용(exploitation) 간의 균형을 잘 유지하여 더 나은 전역 최적해를 도출합니다. 이는 운영 비용과 손실을 줄이고 안정성을 향상시켜 전력 시스템 효율을 실질적으로 높입니다. 실험 결과, FATA 알고리즘은 최소 발전 비용 807.0405 $/h를 달성하여 경쟁 알고리즘 대비 0.088–0.426% 감소시켰습니다. 또한, 전력 손실을 5.5917 MW로 줄여 다른 방법들보다 1.095–6.781% 낮은 손실을 보였습니다. 총 비용 최소화에서도 FATA 알고리즘은 1366.3727 $/h의 최소 총 비용을 기록했습니다.