بخشی از مقاله
چکیده
جایگذاری مناسب تولید پراکنده - DG - در سیستم توزیع هنوز یک موضوع چالش برانگیز برای کسب حداکثر سود می باشد. این مقاله با استفاده از روش بهینه سازی ازدحام ذرات - PSO - چند منظوره و اعمال محدودیاتهای جدیدی به توربین بادی - WTGU - و فتوولتاییک روشی برای کاهش تلفات و بهبود پایداری ولتاژ سیستم شعاعی پیشنهاد می کند. این مقاله کارآمدی مدلهایWTGU و عملکرد آرایهPV را در فرمالوسیون مسئله جایگذاریDG را نشان میدهد. توربینهای بادی و سیستم های فتوولتایک در توان اکتیو و راکتیو دارای عملکرد متفاوتی هستند و این تفاوت در سیستم توزیع شعاعی33 باسه آزمایش می شود. نتایج بدست آمده با دیگر روش های جایگذاریDG مقایسه می شوند. روش پیشنهادی به دلیل افزایش ثبات ولتاژ و حداقل رسانی اتلاف کارآمدتر و موثرتر است. یک پارامتر جدید ثبات ولتاژ - VSF - در این مقاله پیشنهادشده است که می تواند ثبات ولتاژ باس های مختلف را با آن سنجید. این پارامتر در مقایسه با دیگر شاخص ولتاژ یک ابزار ساده و کارآمد است.
واژه های کلیدی : تولیدات پراکنده، روش PSO، پایداری ولتاژ، جایابی بهینه و تلفات
-1 مقدمه
هرچه میزان تقاضای بار در شبکه توزیع افزایش یابد، دامنه بالقوهای برای تحقیقات در زمینه آنالیز شبکه توزیع ایجاد میشود تا میزان تقاضا با توجه به زیرساخت موجود بدست آید. کاهش توانایی در انتقال جریان توزیع و افزایش علاقه و توجه به استفاده از تکنولوژی سبز منجر به استفاده از تولید پراکنده - - DG شده است. DG یک نیروگاه در مقیاس کوچک میباشد که معمولا در شبکه توزیع مورد استفاده قرار میگیرد.[ 1] واحدهای DG معمولا توسط انرژیهای نو شامل باد، خورشید و پیل سوختی و ... به تولید میپردازند. تکنولوژیهای زیادی از DG امروزه در بازار در دسترسند و تنها تعداد کمی هنوز در مرحله تحقیق و توسعه قرار دارند. در بین تمامی تکنولوژیهای در دسترس، تکنولوژیهای DG مبتنی بر باد و خورشید بر بازار برق تسلط یافتهاند چرا که منحنی مشخصههای آنها از محیط زیستی سازگار بوده و منابع آنها نیز به وفور در دسترس است.[1]
ساختار معمول شبکه توزیع به دلیل سادگی شعاعی میباشد. سیستم توزیع شعاعی دارای فیدرهای اصلی و توزیعکنندههای فرعی میباشد. فیدر اصلی از پست بالایی تغذیه می نماید و بارهای مصرفی مختلفی را تغذیه مینماید. مشکل اصلی شبکه-های توزیع شعاعی تلفات بالای توان اکتیو به دلیل نسبت بالای مقاومت به راکتانس میباشد. بازده کلی سیستم با استفاده از واحدهای DG بهبود مییابد. بسیار مهم است که مکان بهینه برای نصب واحدهای DG تعیین گردد. واحدهای DG از نظر استراتژیک به منظور تقویت شبکه، کاهش تلفات توان و هزینه-های بهرهبرداری در بار پیک، بهبود پروفیل ولتاژ و ضرایب بار، جلوگیری و یا به تاخیر انداختن توسعه شبکه و بهبود یکپارچگی، قابلیت اطمینان و بازده سیستم در سیستم قدرت نصب میگردند.[2] نصب واحدهای DG در مکانهای غیربهینه ممکن است موجب افزایش تلفات سیستم، افزایش هزینهها و بنابراین تاثیری برعکس آنچه که طراحی شده است، شود. بعلاوه اگر چندین واحد DG نصب گردد، روش بهینه برای نصب واحدهای DG با هدف پایداری و افزایش قابلیت اطمینان سیستم بسیار مهم و تعیینکننده است.
در حالتهای نصب چندین واحد DG در شبکه، مساله مکانیابی و اندازهیابی بهینه معمولا به روشهای بهینهسازی مانند برنامه-ریزی غیرخطی عدد مختلط - - MINLP، برنامهریزی تکاملی - - EP، تکامل تفاضلی - - DE، الگوریتم ژنتیک - - GA، ازدحام ذرات پراکنده - - PSO و ... حل میگردد.[3] روش نصب واحدهای DG در سیستم توزیع موجود شاخهای بسیار مهم از برنامهریزی DG میباشد. تخصیص بهینه DGها به انتخاب اهدافی بستگی دارد که باید توسط طراحان سیستم محقق گردد. اما قوانین اصلی و سیستمی در این زمینه هنوز به عنوان سوال مطرح میباشد.[2]
در این پژوهش مسالهای چندهدفه مقید براساس روش بهینه سازی شیرمورچه برای نصب واحدهای DG به منظور کاهش تلفات توان و بهبود شاخص ولتاژ شبکه توزیع میباشد. در این فصل در ادامه در بخش بعد برخی از شاخصهای پایداری ولتاژ با ضریب پایداری ولتآژ توسعه یافته - - VSF بیان میشود. در بخش دوم مدلسازی عملکرد سیستم تولید باد و خورشید توضیح داده میشود. در بخش سوم روش اجتماع وزنی دینامیکی - - DWA که به روش ALO اعمال میگردد تا ALO چندهدفه بدست آید. فرآیند انتخاب مکانهای مناسب برای واحدهای DG با استفاده از روش ALO نیز مطرح میگردد. در فصل بعد نیز روش مطروحه بر روی شبکههای تست اجرا میگردد.[4]
-2 مدلسازی اندازه گیری پایداری ولتاژ
پایداری ولتاژ در سناریو سیستم قدرت جدید به صورت توجه اصلی درآمده است. نقطه آستانه پایداری ولتاژ از آنالیز پایداری ولتاژ بدست میآید. برخی روشها مانند روش برجستگی منحنی، آنالیز حساسیت V-Q، شاخص پایداری ولتاژ - - VSF برای اندازه گیری پایداری ولتاژ سیستم و یا تشخیص باسهای بحرانی شبکه موثرند .[5] در بین روشهای مختلف، روش مبتنی بر VSF به عنوان ابزاری موثر و سریع برای آنالیز پایداری ولتاژ off-line شناخته میشود. برخی از شاخصهای پایداری ولتاژ و روابط مفید که توسط محققان جهت تست پایداری ولتاژ سیستم و همچنین افت ولتاژ مطرح شدهاند در ادامه بیان میگردد.
