مقایسه روش های تجزیه در حل مسئله کنترل ولتاژ و توان راکتیو در سیستم های قدرت چند ناحیه ای

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

چکیده

به سبب محدودیت‌هایی که در روش کنترل مرکزی وجود دارد، امروزه عمدتاً از روش‌های توزیع شده برای حل مسئله پخش بار بهینه در سیستم‌های قدرت چند ناحیه‌ای استفاده می‌شود. در روش‌های توزیع شده، هر ناحیه مسئله بهینه سازی خود را با هماهنگی نواحی مجاور ولی کاملا مستقل حل می‌کند یعنی مسئله بهینه سازی به چند زیر مسئله تجزیه می‌شود. در این مقاله سه روش تجزیه به نام‌های روش تنظیم در شین مرزی جعلی، روش تبادل متغیر‌های مرزی مجاور و روش هماهنگی توسط توان‌های خط رابط برای حل مسئله کنترل ولتاژ و توان راکتیو در سیستم‌های قدرت چند ناحیه‌ای، معرفی و با یکدیگر و با روش حل مرکزی مقایسه می‌شوند. نقطه اشتراک این سه روش این است که همگی از روش آزادسازی لاگرانژ برای حذف قیود پیچیده استفاده می‌کنند. بررسی نتایج شبیه سازی نشان می‌دهد که روش تنظیم در شین مرزی جعلی به نسبت دو روش دیگر تکرار‌های بیشتری برای دستیابی به همگرایی نیاز دارد اما نتایج حاصل از این روش به نتایج روش حل مرکزی نزدیکتر است، یعنی این روش دارای زیر بهینگی کمتری است. همچنین بر خلاف روش مرکزی که به تبادل اطلاعات زیادی نیاز دارد، روش‌های تجزیه به تبادل اطلاعات کمتری بین نواحی وابسته بوده و در بین آن‌ها نیز روش تنظیم در شین مرزی جعلی کمترین تبادل را نیاز دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of Decomposition Methods in Solving the Voltage and Reactive Power Control Problem in Multi-Area Power Systems

نویسندگان [English]

  • Farid Karbalaei
  • Sajad Mehrabi
Electrical Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Iran
چکیده [English]

Due to the limitations that exist in the centralized control method, nowadays mainly distributed methods are used to solve the problem of optimal power flow in multi-area power systems. In distributed methods, each area solves its optimization problem by coordinating the neighboring areas, but completely independently, that is, the optimization problem is divided into several sub-problems. In this article, three decomposition methods, namely the adjustment at the dummy boundary bus method, the exchange of adjacent boundary variables method and the coordination method by the power of the tie line, to solve the problem of control of voltage and reactive power in multi-area power systems, are introduced and compared with each other and with the centralized method. The common point of these three methods is that they all use the Lagrange relaxation method to remove complex constraints. Examining the simulation results shows that the adjustment at the dummy boundary bus requires more iterations than the other two methods to achieve convergence, but the results of this method are closer to the results of the centralized solution method, its means, this method has lower sub-optimally. Also, unlike the centralized method that requires a lot of information exchange, the decomposition methods are less dependent on the exchange of information between areas, and among them, the method of adjustment at the dummy boundary bus requires the least exchange.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Multi-Area power systems
  • Reactive Power and Voltage Control
  • Distributed Optimization
  • Decomposition Methods