بخشی از مقاله
خلاصه
آنچه در این مقاله موردبحث و بررسی قرار میگیرد روشی است که در آن مسائل مهم برنامهریزی واحدهای تولید پراکنده بهمنظور پیدا کردن اندازه و مکان بهینه و قیمت فروش توان تولیدی این واحدها در نظر گرفتهشده است. افزایش سود شرکت توزیع، مالک DG و بهبود شاخصهای فنی و بهرهبرداری شبکه شامل بهبود پروفیل ولتاژ شبکه و کاهش تلفات اکتیو و راکتیو از جنبهای این برنامهریزی قرار میگیرد. در این مقاله شبیهسازی با یک روش ترکیبی مبتنی بر الگوریتم بهینه یابی اجتماع ذرات - IPSO - و شبیهسازی مونتکارلو برای این مسئله پیشنهادشده است.
الگوریتم پیشنهادی علاوه بر مکان بهینه، اندازه توان تولیدی، ولتاژ DG، قیمت پیشنهادی فروش توان تولیدی نیروگاه را ارائه میدهد. الگوریتم پیشنهادی بر روی شبکه تست 33 باسه IEEE بکار گرفتهشده است. پخش بار صورت گرفته پخش بار نیوتن رافسون می باشد. نتایج حاصله بهبود قابلتوجهی در بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات و همچنین موجب سودآوری مناسب در این برنامهریزیشده است.
-1 مقدمه
تولید پراکنده یا همان 2DGدر مفهوم کلی آن به هر نوع تولید در محل مصرف اطلاق میگردد.[1] کشورهای مختلف و نیز مؤسسات گوناگون تعاریف مختلفی برای تولید پراکنده ارائه دادهاند اما بهطورکلی تولید پراکنده به تولید توسط نیروگاههای کوچک از چند کیلوواتتا چند مگاوات - عموماً کمتر از 10 مگاوات - که در نزدیکی محل مصرف صورت میگیرد اطلاق میشود[2]عموماً. توان تولیدشده توسط DG در شبکهی توزیع مورداستفاده قرار میگیرد. بهعبارتدیگر، ناحیهی تحویل توان DG شبکههای توزیع میباشند.
درواقع منابع تولید پراکنده، منابع تولید انرژی الکتریکی هستند که بهطور مستقیم به شبکهی توزیع یا به مصرفکننده متصل میشوند. استفاده از تولیدات پراکنده دارای مزایای بسیاری میباشد بهطورکلی مزایای اصلی تولید پراکنده عبارتاند از:[3,4] آزادسازی ظرفیت خطوط و کاهش تلفات، بهبود پروفیل ولتاژ شبکه، افزایش قابلیت اطمینان شبکه، قابلیت تولید همزمان انرژی الکتریکی و حرارت، کاهش اثرات نامطلوب زیستمحیطی، افزایش طول عمر تجهیزات، امکان برقرسانی به مصرفکنندگان روستایی و نواحی دوردست، کاهش هزینهی انتقال انرژی، ایجاد ذخیره چرخان و ... لازم به ذکر است مزایای فوق در شرایطی مهیا میگردد که تولیدات پراکنده با مطالعات کافی و نظرات کارشناسانه بهطور مناسب در شبکهی توزیع جایابی و ظرفت یابی شوند.
در [5]جایابی واندازه واحدهای DG در شبکه 26 باسه شعاعی بهمنظور کاهش تلفات سیستم با الگوریتم PSO انجامیافته است. در این مقاله بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات توأمان انجامشده است. در [6]بهینهسازی چندهدفه برای مکانیابی واندازه DG ازنقطهنظر مالک DG و بهرهبردار شبکه با الگوریتم3MOPSO انجامشده است. در این مقاله قیمت قراردادی بین مالک DG و بهرهبردار شبکه تعیین میشود. اهداف صورت گرفته در این مقاله کاهش تلفات، بهبود پروفیل ولتاژ، بهبود قابلیت اطمینان سیستم و هزینه/فایده مرتبط با استقرار DG در شبکه تعیین میشود.
در [ 7]برنامهریزی بهمنظور سود حاصل از نصب منابع تولید پراکنده به نفع سرمایهگذار DG و بهرهبردار شبکه انجام میشود. در این مقاله الگوریتم استفادهشده الگوریتم 4DEمیباشد. سیستم تحت مطالعه در این مقاله شبکه شعاعی 37 باسه میباشد. تجدید آرایش و جایابی خازن دو روش بزرگ برای کاهش تلفات در سیستمهای توزیع میباشد. تلفات توزیع در حضور DG وابسته به مقدار ظرفیت DG نصبشده و محلش در شبکه میباشد درنتیجه محل بهینه DG میتواند تلفات شبکه توزیع را بهطور قابلتوجهی کاهش دهد.
[8 ] برنامهریزی بلندمدت برای تخصیص بهینه واندازه منابع DG با توجه به تغییرات بار و نوع DG انجامشده است، نتایج نشان میدهد که مدلهای بار میتواند اثر قابلتوجهی روی مکان واندازه منابع DG در سیستمهای توزیع داشته باشد .[9] در[10] روشی چندهدفه برای افزایش قابلیت اطمینان سیستم، پروفیل ولتاژ، کاهش هزینههای تلفات اکتیو و راکتیو در سیستم توزیع و علاوه بر این اثر مدل بار در تخصیص بهینه DG در نظر گرفتهشده است، در این مقاله مالک DG بهرهبردار شبکه میباشد و الگوریتم بهینهسازی استفادهشده5IPSO و مونتکارلو میباشد. در [11]عملکرد واحدهای تولید پراکنده متعلق به مشتری از دیدگاههای مختلف از طریق یک مطالعه عدم قطعیت بررسی کرده است که یک روش مونتکارلو برای ارزیابی عملکرد تصادفی واحدهای DG متعلق به مشتری در سیستمهای توزیع قدرت بکار گرفتهشده است.
در [12] فرمولاسیون چندمنظوره برای مکان واندازه بهینه منابع DG در داخل شبکههای توزیع ارائهشده است این روش به طراح این اجازه را میدهد تا بهترین مصالحه مابین هزینه تلفات قدرت، هزینه انرژی تأمین نشده و هزینه انرژی موردنیاز توسط مصرفکنندگان تأمینشده را برقرار کند. خلاصه مطالبی که در این مقاله ارائه میگردد: در بخش دوم فرمولبندی مسئله و تابع هدف بیان میشود. در بخش سوم و چهارم معرفی الگوریتم اجتماع ذرات بهبودیافته و روش مکانیابی واحدهای DG به ترتیب ارائه میشود. در بخش پنجم معرفی شبکه آزمودن و در بخش ششم نتایج شبیهسازی آورده شده است.
-2 فرمول بندی مسئله و مدل بار
در این بخش، فرمولهای مسئله و مدل ریاضی آن بر اساس منافع اقتصادی بیانشده است.
-1-2 فرمولاسیون و تابع هدف
هزینهها و منافع تخصیص DG در زیر توضیح دادهشده است.
-1-1-2کاهش تلفات اکتیو و راکتیو
تلفات توزیع در حضور DG وابسته به مقدار ظرفیت واحد DG و میزان توان تولیدی آن و مکانش در شبکه میباشد، درنتیجه مکان بهینه DG میتواند تلفات سیستم را بهطور قابلتوجهی کاهش دهد.
