بخشی از مقاله
چکیده _ با توجه به عدم قطعیت میزان تولید منابع تجدید پذیر،جایابی منابع تولید پراکنده و نقاط مانور در شبکه های توزیع را با مشکلات زیادی مواجه می کند. در این مقاله به جایابی همزمان منابع تولید پراکنده و نقاط مانور در شبکه توزیع به کمک الگوریتم ژنتیک با حضور عدم قطعیت توان تولیدی مناببع تجدید پذیر پرداخته شده است. با استفاده از روشهای ریاضی در محیط نرم افزارهای متلب و گمز پخش بار اقتصادی بار بین منابع تولید توان پرداخته و جایابی ها به کمک الگوریتم ژنتیک به نحوی انجام شده که با کمترین هزینه نصب تجهیزات، شاخصه های قابلیت اطمینان بهبود یافته و تلفات توان شبکه توزیع حداقل گردد.نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که در نظر گرفتن عدم قطعیت میزان توان تولیدی منابع تجدید پذیر،برنامه ریزی شبکه توزیع را دستخوش تغییرات زیادی می کند.
.1 مقدمه
با توجه به اهمیت کاهش تلفات توان در شبکههای توزیع از روشهایی مانند استفاده از خازنها،افزایش سطح ولتاژ ، استفاده از منابع تولید پراکنده و تجدید پذیر ، ایجاد نقاط مانور شبکه و... استفاده میشود ولی اکثر این روشها با مشکلات عدیدهای همراه میباشند.لذا استفاده همزمان از تولید پراکنده و نقاط مانور شبکه بهصورت همزمان باعث کاهش قابلتوجه تلفات توان شبکه، بهبود پروفایل ولتاژ و بهبود شاخصهای قابلیت اطمینان شبکههای توزیع میشوند.
[1]وجود منابع تجدید پذیر مانند سلول های فتوولتائیک،توربینهای بادی و... در شبکهها علاوه بر مزایای آنها،با مشکلاتی مانند عدم قطعیت در میزان تولیدی آنها ایجاد میکند بهطوریکه در جهت برنامهریزی توسعه و بهرهبرداری بهینه شبکه هستند که گاها این عدم قطعیتها باعث خطا در طراحی ، نصب ادوات و حتی بهرهبرداری بهینه سیستمهای قدرت میشود. با توجه به اینکه نرخ افزایش مصرف انرژی الکتریکی در کشور نیازمند استفاده از راهکارهای جدید و مبتنی بر طراحی و برنامههای جدید این امکان را به شبکه می دهد که بتواند با کاهش تلفات و افزایش معیارهای قابلیت اطمینان از هدر رفت انرژی جلوگیری نمود که خود باعث کاهش هزینهها و افزایش بهرهوری سیستم میگردد.
وجود استفاده از منابع تجدید پذیر باعث کاهش هزینهها ، آلایندهها ، بهبود کیفیت توان،افزایش قابلیت اطمینان سیستم میشود.[2,3,4] عدم قطعیت میزان تولید توربینهای بادی،سلولهای خورشیدی و.با استفاده از روشهایی مختلفی مانند تابع چگالی احتمال،تئوری مجموعههای فازی و شبیهسازی مونته کارلو استفاده میکنند که خود این روشهای تفاوتهای ماهیتی باهم دارند. [5] تعیین نقاط مانور شبکه مناسب باعث بهبود قابلیت اطمینان و کاهش تلفات شبکه میگردد،زیرا ایجاد نقاط مانور در صورت بروز حادثه و خطا در شبکه امکان تغذیه بارهای قطعشده از مسیر دیگر امکانپذیر میشود.[6]معمولاً روشهای کاهش تلفات توان بهصورت ترکیبی و همزمان انجام میشوند تا از میزان کاهش تلفات بیشتری برخوردار شوند.
در این مقاله بهمنظور جایابی منابع تجدید پذیر و نقاط مانور بهصورت همزمان با حضور عدم قطعیت میزان تولید منابع تجدید پذیر بهمنظور کاهش تلفات توان و بهبود قابلیت اطمینان سیستم[7-10] استفادهشده است که برای جایابی منابع تجدید پذیر و کلیدهای کوپلاژ بهمنظور مانور شبکه از الگوریتم تکاملی ژنتیک استفادهشده و برای بهینه کردن هزینه بهرهبرداری از تولیدات پراکنده میزان تولید هر واحد توسط نرمافزار گمز1 تعیینشده است
[11-13]و برای به دست آوردن تلفات شبکه و پروفایل ولتاژ شینها از پخش بار رفت و برگشتی شبکههای توزیع شعاعی استفادهشده است[13] و برای به دست آوردن میزان انرژی توزیع نشده - Energy Not Serve - شبکه توزیع،با استفاده از تئوری گراف ارتباط بین خطوط و بارهای مختلف را با واحدهای نیروگاهی قرارگرفته در شبکه در شرایط خطا پیداکرده و شاخص انرژی توزیع نشده برای کل شبکه را به دست آوردهاند . در ادامه به ترتیب به تشریح مدل مسئله ، روش حل ، شبیهسازی و نتایج عددی پرداختهشده است و در بخش آخر نتیجهگیری از نتایج ارائهشده است.
.2 مدل مسئله
.2.1 تابع چگالی توزیع نرمال
با توجه به اینکه در نظر گرفتن ماهیت عدم قطعیت میزان توان تولیدی منابع تجدید پذیر از نوع احتمال میباشد لذا با استفاده از تابع چگالی توزیع نرمال میتوان در بررسی عدم قطعیت توان خروجی منابع تجدید پذیر استفاده نمود.[14-16]در صورتی که ماهیت این عدم قطعیت از نوع امکان باشد میتوان از تئوری فازی در تحلیل این عدم قطعیتها استفاده نمود.[16-19] این توزیع گاهی به دلیل استفاده کارل فردریک گاوس از آن در کارهای خود با نام توزیع یا تابع گوسی - گاوسی - نامیده میشود؛ همچنین به دلیل شکل تابع احتمال این توزیع، با نام انحنای زنگولهای نیز معروف است که در»شکل «1 مشاهده میشود.
.2.2 پخش بار رفت و برگشتی شبکههای شعاعی
برای انجام پخش بار در شبکههای توزیع از نوع شعاعی از پخش بار نوع رفت و برگشتی استفاده میشود [13,20]که این روش پخش بار برای حل مسئله پخش بار شبکههای توزیع نوع شعاعی به دلیل سرعت و دقت بسیار خوبی که دارند استفاده میشود.برای انجام این پخش بار ،نخست مقدار ولتاژ کلیه شینها را برابر یک پریونیت در نظر میگیرند و سپس توان انتقالی در خطوط شبکه را از شینهای انتهایی بهطرف شین ابتدایی با توجه مقدار بار هر شین به دست آورده تا به شین ابتدایی برسند و سپسمجدداً از شین ابتدایی به سمت شین انتهایی حرکت کرده و ولتاژ و زاویه تمام شینها را تا شین انتهایی محاسبه میکنند و حالمجدداً با ولتاژ و زاویههای محاسبهشده جدید ،مقدار توانهای جاریشده در مسیرها مطابق با مرحله اول از شینهای انتهایی به سمت شین ابتدایی به دست میآورند.
