برنامه‌ریزی بهینه ورود و خروج بانک‌های خازنی با استفاده از اطلاعات محلی جهت کمینه‌سازی تلفات سراسری- مطالعه موردی در شبکه ولتاژ متوسط ایران

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

قطب علمی اتوماسیون و بهره‌برداری سامانه قدرت - دانشگاه علم و صنعت ایران

چکیده

در حال حاضر مهم‌ترین مسئله در طراحی و بهره‌برداری شبکه برق، کمینه‌سازی تلفات و هزینه‌ها است. برخلاف روش‌های موجود سراسری برای تعیین ورود و خروج بهینه بانک‌های خازنی که از حجم بالایی از اطلاعات موجود در سیستم قدرت جهت تصمیم‌گیری استفاده می‌کنند، در این مقاله روشی ارائه گردیده است که  در آن صرفاً از داده‌های محلی که در یک پست فوق توزیع می‌توان به آن‌ها دسترسی داشت، استفاده می‌شود، اما ترکیب خازنی بهینه را برای کمینه‌سازی تلفات در شبکه بالادست تعیین می‌کند. این داده‌های محلی، مقدار اندازه‌گیری‌شده ولتاژ بر روی پایانه kV 20 و kV 63، توان راکتیوی که بر روی خطوط kV 63 متصل به پست فوق توزیع در حال عبور است و توان راکتیوی که در سمت kV 20 ترانسفورماتور فوق توزیع در حال مصرف است، را شامل می‌شود. شبیه‌سازی‌ها در بخشی از شبکه واقعی فوق توزیع ایران مربوط به استان البرز با استفاده از نرم‌افزارDIgSILENT 2018 انجام گرفته است. مقایسه نتایج حاصل از اجرای روش محلی پیشنهادی این مقاله نسبت به روش‌های سراسری نشان از دقت نتایج روش پیشنهادی در کمینه‌سازی تلفات در شبکه 63 کیلوولت است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Innovative optimal switching scheduling of capacitor banks using local data for global loss minimization–A case study in medium voltage network of IRAN

نویسندگان [English]

  • P. Soori
  • S. M. Shahrtash
Center of Excellence for Power System Automation and Operation, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran,
چکیده [English]

The most important issue in power system designing and operating is minimizing losses and costs. Unlike existing methods which use a large amount of data across the entire network to determine optimal dispatch of shunt capacitors, this paper describes a method for optimal switching of capacitors in subtransmision substations only by using local data including voltage magnitude on 20kV and 63kV busbars, outgoing/incoming reactive powers on 63kV lines, and reactive load of 20kV side of subtransmision transformer. The simulations are carried out for Alborz Province MV network in IRAN using DIgSILENT 2018. Simulation results show an acceptable accuracy to minimize power loss in 63kV network.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Volt/var control & optimization
  • optimal scheduling and dispatching of capacitors
  • local data
  • loss minimization

مراجع

[1]      R. Natarajan, Power system capacitors, CRC Press, Taylor & Francis Group, vol. 22, no. 4. 2006.
[2]      F. C. Lu and Y. Y. Hsu, “Reactive power/voltage control in a distribution substation using dynamic programming,” IEE Proc. – Gener. Transm. Distrib., vol. 142, no. 6, pp. 639–645, 1995.
[3]      R.-H. Liang and C.-K. Cheng, “Dispatch of main transformer ULTC and capacitors in a distribution system,” IEEE Trans. Power Deliv, vol. 16, no. 4, pp. 625–630, 2001.
[4]      Y. Liu, P. Zhang, and X. Qiu, “Optimal reactive power and voltage control for radial distribution system,” Power Engineering Society Summer Meeting, vol. 1, pp. 85–90, 2000
[5]      Z. Hu, X. Wang, H. Chen, and G. A. Taylor, “Volt/Var control in distribution systems using a time-interval based approach,” IEE Proc. – Gener. Transm. Distrib, vol.150, no.5, pp.548–554, 2003.
[6]      محمودرضا شاکرمی، مسعود طرهانی "مکان‌یابی و تعیین ظرفیت بهینه منابع تولید پراکنده و خازن‌ها به‌طور هم‌زمان در سیستم‌های توزیع با در نظر گرفتن مدل بار چندسطحی و وابسته به ولتاژ"، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 42، شماره 1، صفحات 123-139، 1396.
[7]       رحمت الله هوشمند، حسین محکمی و امین خدابخشیان "روشی جدید در جایابی بهینه خازن‌ها و ژنراتورهای توزیع شده در شبکه‌های توزیع با استفاده از الگوریتم جستجوی باکتری جهت داده شده با PSO"،مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 39، شماره 2، صفحات 61-72، 1388.
[8]      A. Ulinuha, M. A. S. Masoum, and S. Islam, “Hybrid genetic-fuzzy algorithm for volt/var/total harmonic distortion control of distribution systems with high penetration of non-linear loads,” IET Gener. Transm. Distrib., vol. 5, no. 4, pp. 425–439, April 2011.
[9]      Y. Zhang and Z. Ren, “Real-time optimal reactive power dispatch using multi-agent technique,” Electr. Power Syst. Res., vol. 69, no. 2, pp. 259–265, May.2004.
[10]      S. Auchariyamet and S. Sirisumrannukul, “Optimal dispatch of ULTC and capacitors for volt/Var control in distribution system with harmonic consideration by particle swarm approach,” International Conference on Sustainable Power Generation and Supply, pp.1–7. 2009.
[11]      A. Ulinuha, M. A. S. Masoum, and S. M. Islam, “Optimal Dispatch of LTC and Shunt Capacitors in the Presence of Harmonics using Genetic Algorithms,” IEEE PES Power Systems Conference and Exposition, pp.733–740. 2006.
[12]      S. Rahimi, K. Zhu, S. Massucco, and F. Silvestro, “Stochastic Volt-Var optimization function for planning of MV distribution networks,” IEEE Power & Energy Society General Meeting, pp. 1–5, 2015
[13]      S. Rahimi, S. Massucco, and F. Silvestro, “Coordinated closed-loop voltage control by using a real-time Volt/VAR Optimization function for MV distribution Networks,” IEEE 15th International Conference on Environment and Electrical Engineering (EEEIC), pp.1222–1228, 2015.
[14]      M. A. Brown and S. Zhou, Electrical Transmission Systems and Smart Grids, Springer Science & Business Media, 2013.
[15] پروا سوری، "برنامه‌ریزی کلیدزنی خازن‌ها در پستهای فوق توزیع در حضور هارمونیکها"دانشگاه علم و صنعت ایران، پایان نامه کارشناسی ارشد، 1397.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار