بازآرایی سیستم توزیع به منظور کاهش تلفات با استفاده از نظریه گراف

یکی از راههای کاهش تلفات اهمی در شبکههای توزیع استفاده از تجدید آرایش فیدرهای فشار متوسط به ازای سطوح بار مختلف است. در هر شبکهی توزیع تعدادی کلید وجود دارد که برخی از آنها در حالت عادی باز و برخی دیگر در حالت عادی بسته می باشند. با بستن بعضی از این کلیدهای باز و باز کردن همان تعداد از کلیدهای بسته، میتوان مسیر شارش توان در شبکه های توزیع را به گونهای تغییر داد که تلفات اهمی سیستم کاهش یابد. عملیات تجدید آرایش سیستم توزیع، با مجموعه ای از عملیات کلید زنی صورت می گیرد که یک روش ساده و کم هزینه است و نیازی به افزودن تجهیزات اضافی در شبکه ندارد. از آنجایی که تعداد آرایشهای ممکن یک شبکه توزیع بسیار زیاد است و امکان بررسی تمام آرایشها (مخصوصاً در شبکههای مقیاس بزرگ) برای یافتن آرایش بهینه به راحتی میسر نیست، لذا در این پایان نامه الگوریتم های جدیدی، مبتنی بر نظریه ی گراف برای تجدید آرایش شبکههای توزیع ارائه شده است. با توجه به ماهیت عملیات تجدید آرایش، مهمترین فاکتور در شبکههای توزیع رسیدن به آرایش بهینه ی مطلوب در کوتاهترین زمان ممکن است. در الگوریتم های پیشنهادی ابتدا همهی کلیدها بسته فرض میشوند، لذا این الگوریتم ها به شرایط اولیه ی شبکه وابسته نخواهند بود. با بسته شدن تمامی کلیدها، سیستم توزیع به صورت یک ابر گراف مدل میشود و وزنهایی به هر یک از شاخههای این گراف نسبت داده میشود. وزن ها براساس شاخص تلفات توان سیستم توزیع و توان عبوری خطوط تعیین شده اند. در تجدید آرایش مبتنی بر نظریه ی گراف، هدف یافتن یک درخت بهینهی مطلق است. در روش های ارائه شده، این امر با استفاده از الگوریتم های توسعه یافته ی نظریه ی گراف، شامل الگوریتم های کروسکال حافظه دار، دایجکسترای اصلاح شده و همچنین مفاهیم اغتشاش و نقطه های بحرانی انجام شده است. در این پایان نامه دو الگوریتم ابتکاری مبتنی بر نظریه ی گراف پیشنهاد شده است. در الگوریتم اول با انتخاب شدن هر کلید بهینه، وزن های نسبت داده شده به خطوط با انجام دوباره ی محاسبات پخش بار به روز می شوند. در این الگوریتم باس بحرانی، باسی است که کمترین ولتاژ را در یک حلقه با کمترین تلفات دارا می باشد. در الگوریتم دوم برای کاهش هرچه بیشتر زمان، محاسبات پخش بار برای تعیین وزن ها نسبت داده شده به خطوط یکبار و آن هم در حالت غربالی انجام می شود و باس بحرانی با توجه به جهت شارش توان های اکتیو و راکتیو تعیین می شود. الگوریتم های پیشنهادی بر روی چهار سیستم توزیع نمونه اجرا شده اند. نتایج به دست آمده برتری الگوریتم های پیشنهادی را در مقایسه با روشهای دیگر نشان می دهد.