چکیده
به علت وجود بار راکتیو در شبکه های توزيع، جريان راکتیو در اين شبکه ايجاد خواهد شد که اين امر موجب اشغال ظرفیت شبکه، ايجاد تلفات و افت ولتاژ می شود. اين مقاله عمل جبران سازی بهینه توان رأکتیو در شبکه توزيع با استفاده از خازن گذاری بهینه را ارائه میدهد. اين مسأله شامل مشخص کردن مکان و اندازه بهینه خازن ها می باشد. فرآيند بهینه خازن گذاری نیز شامل دو قسمت است که در مرحله اول، با در نظر گرفتن شاخص تلفات توان (PLI) و اثر پروفیل ولتاژ، باس های مستعد برای خازن گذاری تعیین میشوند.
در مرحل دوم، باس های بهینه و میزان خازن مورد نیاز برای هر باس از طريق الگوريتم جستجوی ممنوع بهبود يافته بدست می آيد. تابع هدف مسأله شامل کمینه سازی هزينه های تلفات و سرمايه گذاری خازن گذاری با درنظر گرفتن قیود ولتاژ و ضريب توان میباشد. اين مسئله برروی شبکه 69 با سه IEEE در شرايط بار ثابت و متغیر مورد بررسی قرار گرفته است.نتايج عددی حاصل، نشان دهنده توانمندی روش ارائه شده برای حل بهینه مسأله خازن گذاری است.
مقدمه
يکی از بزرگترين چالش های سیستم قدرت تلفات موجود در سیستم است که بخش عمده آن در شبکه توزيع رخ می دهد. راه کارهای متفاوتی برای کاهش تلفات شبکه وجود دارد که يکی از اين راه کارها، خازن گذاری در شبکه توزيع است. از مزيت های خازن گذاری می توان به افزايش ظرفیت شبکه، کاهش صورت حساب های مصرفی، کاهش تلفات توان اکتیو و بهبود سطح ولتاژ اشاره کرد. شايان ذکر است که اين روش نسبت به روش های ديگر مانند استفاده از جبران سازهای استاتیکی بسیار مقرون به صرفه تر می باشد مسأله خازن گذاری بهینه در شبکه توزيع به صورت يک مسأله بهینه سازی است که تابع هدف آن عموماً شامل کمینه سازی هزينه های سرمايه گذاری برای نصب خازن و تلفات می باشد. همچنین قیود اين مسأله شامل محدوديت شاخص های شبکه توزيع مانند محدوديت ولتاژ باس ها، ضريب توان و ظرفیت حرارتی خطوط است. خروجی مسأله خازن گذاری بهینه در شبکه توزيع شامل مکان نصب و میزان ظرفیت خازن می باشد. علاوه بر اين، قیود پخش بار نیز به صورت معادلات غیرخطی هستند. از اين رو مسأله خازن گذاری بهینه به صورت يک مسأله غیرخطی آمیخته با اعداد صحیح خواهد بود.
برای حل اين مسأله راه کارهای متفاوتی ارائه شده است که به طور کلی به دو دسته روش های تحلیلی و تکاملی تقسیم می شود روش های تحلیلی مختلف بیان شده است. اين روش ها با ساده سازی معادلات همراه بوده است که امکان دسترسی به جواب دقیق پايین است. همچنین يکی از چالش های عمده روش های تحلیلی میزان ظرفیت و مکان نصب محاسبه شده برای خازن ها است. به طوری که مقدار خازن بدست آمده ممکن است با مقدار استاندارد آن همخوانی نداشته باشد و همچنین مکان بدست آمده نیز ممکن است يک مکان فیزيکی درشبکه توزيع نباشد روش های تکاملی (فرا ابتکاری) مختلف در بیان شده است.
برای کمینه کردن تلفات و بیشینه کردن صرفه جويی در هزينه های شبکه از يک روش دومرحله ای برای خازن گذاری بهینه استفاده کرده است، در مرحله اول از يک آنالیز حساسیت تلف برای مشخص کردن مکان های مستعد و بهینه برای خازن گذاری و در مرحله دوم از يک الگوريتم جستجوی گرانشی برا ی تعیین میزان خازن بهینه استفاده کرده است.
اصفهان - بزرگراه شهید میثمی، ابتدای بلوار کشاورز، برج آزاد، طبقه 7 ، واحد شماره 8 ، پرتال جامع انرژی
info(@)energyenergy.ir