جبران سازی بهینه ی توان راکتیو در میکروشبکه ی نامتعادل

مسئله¬ی جبران¬سازی توان راکتیو یکی از مهمترین موضوعاتی است که در سیستم¬های قدرت مطرح می¬باشد. بارهای موجود در میکرو¬شبکه، نیاز به یک جریان سینوسی غیر¬همفاز با ولتاژ دارند. به عبارت دیگر می¬توان گفت که بارها علاوه بر توان اکتیو به توان راکتیو نیز نیاز دارند. توان راکتیو، یک توان فیزیکی حقیقی نیست به عبارتی هیچ تبدیل انرژی و مصرف سوختی برای تولید آن نیاز نمی¬باشد. همانند عبور توان اکتیو از خطوط، عبور توان راکتیو نیز باعث ایجاد تلفات و افت ولتاژ می¬شود. با توجه به رشد روزافزون استفاده از تولیدات پراکنده و بهره گیری از سیستم های توزیع هوشمند که نیاز اساسی شبکه های قدرت می¬باشند، استفاده از روشی مناسب به منظور جبرا¬سازی بهینه توان راکتیو در این شبکه¬ها مورد نیاز می¬باشد. الگوریتم¬های بهینه¬سازی توزیع شده برای این منظور مناسب می¬باشند که اکثر آنها جهت جبران¬سازی توان راکتیو به صورتی عمل می¬کنند که بخش¬های یک الگوریتم بهینه¬سازی بزرگ را به واحدهای پردازش مختلف ارسال می¬کنند که در این صورت نیاز به داشتن اطلاعات کل سیستم و مانیتورینگ آن می¬باشد. در این پایان¬نامه مسئله¬ی جبران¬سازی بهینه¬ی توان ¬راکتیو در یک میکرو¬شبکه¬ی هوشمند و نامتعادل برای به حداقل رساندن تلفات توان مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا یک مدل مناسب برای میکرو¬شبکه و نیز مدل تقریبی از آن ارائه شده و سپس تابع تلفات سیستم به صورت یک مسئله¬ی بهینه¬سازی که متغیر¬های تصمیم¬گیری در آن مقادیر توان راکتیو تزریقی توسط جبران¬کننده¬های موجود در میکرو¬شبکه می¬باشند، تعریف شده است. مسئله¬ی بهینه¬سازی به زیر¬مسئله¬های بهینه¬سازی که برای حل آنها نیاز به اطلاعات جزئی و محلی از سیستم می¬باشد، تبدیل می¬شوند. با کلاستر¬بندی (خوشه¬بندی) جبران¬کننده های موجود در شبکه و طراحی الگوریتم توزیع شده تصادفی و نیز تعیین شرایط همگرایی آن، اقدام به حل زیر¬مسئله¬های بهینه¬سازی می¬شود. در نهایت پس از حل زیرمسئله¬های بهینه سازی، توان راکتیو تزریقی¬ که هر کدام از جبران¬کننده¬ها برای داشتن حداقل تلفات در سیستم بایستی به شبکه تزریق کنند بدست می¬¬آید. لازم به ذکر است این مقادیر توسط لینک¬های ارتباطی موجود در میکروشبکه¬ی هوشمند به جبران¬کننده¬ها اعلام می-گردند. در ادامه یک میکروشبکه¬ی نمونه که بخشی از یک شبکه¬ی توزیع سه¬فاز و نامتعادل می¬باشد جهت نشان دادن صحت الگوریتم مورد بررسی قرار گرفته است که نشان دهنده ی کاهش تلفات سیستم و بهبود پروفیل ولتاژ می باشند.