بخشی از مقاله
خلاصه
موضوع بهره برداری اقتصادی برای یک سیستم قدرت، از نظر برگشت سود سرمایه گذاری انجام شده و اهمیت صرفه جویی در سوخت بسیار مهم است و شرکت های برق تمام تلاش خود را برای به حداکثر رساندن بازدهی ممکن و کاهش هزینه ها انجام می دهند
در این مقاله، به تحلیل و بررسی تاثیر میزان کاهش تلفات بر روی کل هزینه شبکه نمونه و تاثیر آن برروی توان خروجی واحد های تولیدی با محدودیت های نظیر نواحی ممنوعه ژنراتورها ، حد بالا و پایین توان تولیدی ژنراتور ها و محدودیت نرخ شیب تغییرات تولیدی ژنراتورها و توازن تولید و مصرف در در مساله پخش بار اقتصادی در نرم افزار متلب پرداخته شده است و در این مقاله همچنین تلفات شبکه به صورت غیر خطی برای شبکه نمونه مدل شده است .
-1 مقدمه
پخش بار اقتصادی در دنیای امروز مهمترین هدف توزیع انرژی در مراکز تولید است. تولید انرژی الکتریکی برای سیستمهای قدرت با هدف کمینهسازی کل هزینه تولیدی، توان اتلافی و صدور آلایندهها به جو ، برای واحدهای فعال موجود در شبکه قدرت، از مهمترین مباحث برای سیستمهای مدرن امروزی میباشد متخصصین توزیع انرژی باید کنترل تولید نیروگاهها را بر اساس کمترین هزینه و کمترین میزان صدور آلایندگی به دست گیرند.
برای حل یک مسئله بهینه سازی همانند مسئله پخش بار اقتصادی روش های زیادی وجود دارد که آقای چودری 1به بررسی روش های مرحله ای- لامبدا ، روش نقطه بهینه و ضرایب مشارکت که روش های بهینه سازی کلاسیک محسوب می شوند پرداخته است
از دیگر روش های بهینه سازی کلاسیک روش نقاط داخلی توسط آقای وارگاس [3]2 و روش گرادیان توسط آقای رامامورتی [4]3 که برای حل پخش بار اقتصادی استفاده شده است . در این روش های بهینه سازی که مسأله را توسط یک تابع هدف مسطح مشتق پذیر مربعی یا تکه تکه مربعی تخمین زده می شود ، این روش ها زمانی که مسئله غیر خطی باشد مانند پخش بار اقتصادی مناسب نیستند . آقای ال سید4 از الگوریتم تکامل دیفرانسیل بهبود یافته - IDE - با استفاده از ترکیب چندین روش جهش ایجاد شده است و برای حل پخش بار اقتصادی استفاده کرده است . و در مقایسه با دیگر الگوریتم ها عملکرد بهتری نشان می دهد
آقای چوکپانیاسوان5 از بهینه سازی کلونی زنبور عسل برای حل پخش بار اقتصادی با در نظر گرفتن تلفات شبکه ، محدوده توانی برای هر واحد و محدودیت حداکثر کاهش و افزایش برای هر واحد استفاده کرده است .
در این مقاله، به تحلیل و بررسی تاثیر میزان کاهش تلفات بر روی کل هزینه شبکه نمونه و تاثیر آن بر روی توان خروجی واحد های تولیدی با محدودیت های نظیر زون های ممنوعه ژنراتورها ، حد بالا و پایین توان تولیدی ژنراتور ها و محدودیت نرخ شیب تغییرات تولیدی ژنراتورها و توازن تولید و مصرف در در مساله پخش بار اقتصادی در نرم افزار متلب پرداخته شده است و در این مقاله همچنین تلفات شبکه به صورت غیر خطی برای شبکه نمونه مدل شده است .
2 بیان مسئله
پخش بار اقتصادی یکی از مسائل مهم در بررسی اقتصادی سیستم قدرت می باشد . این موضوع به صورت یک مسئله بهینه سازی مطرح می گردد که از تابع هدف و محدودیت های مسئله تشکیل شده است.
1-2 تابع هدف
به طور معمول ، تابع هزینه سوخت برای تولید توان در یک نیروگاه به صورت یک تابه درجه 2 در نظر گرفته می شود . به این منظور هزینه سوخت مصرفی برای تولید توان در نیروگاه j ام به وسلیه Fj مشخص می شود. [7] از طرفی نرخ هزینه کل سیستم ، مساوی مجموع نرخ هزینه های واحدها می باشد. در این صورت مسئله پخش بار اقتصادی به صورت زیر تعریف خواهد شد .
2-2 شرایط برابری تولید و مصرف با در نظر گرفتن تلفات
شبکه انتقالی با دارای n واحد تولیدی رت در نظر بگیرید که نیروگاه ها آن به وسیله خطوط انتقال به همدیگر متصل می شوند. همان گونه که می دانید این خطوط انتقال دارای تلفات می باشند. اگر تلفات حاصل از انتقال توان در سیستم در نظر گرفته نشود ،حل مسئله پخش بار اقتصادی با مساوی قرار دادن مجموع میزان تولید نیروگاه ها با مقدار بار مصرفی شبکه صورت می گیرد
