کنترل ولتاژ و توان راکتیو در شبکه توزیع با در نظر گرفتن آرایش بهینه شبکه و قیود امنیت ولتاژ

امروزه بهره برداری از سیستم های قدرت مهم ترین اولویت در طراحی و بهره برداری شبکه های برق است. تلفات در تمام سطوح سیستم قدرت یعنی تولید انتقال و توزیع وجود دارد که حجم زیادی از تلفات، در سیستم های توزیع اتفاق می افتد. ازاین رو کاهش تلفات در اولویت کاری بهره برداران از شبکه های توزیع است. از طرفی در سیستم های توزیع مدرن امروزی شاهد رشد روزافزون تقاضای الکتریسیته در این شبکه ها هستیم. ازآنجایی که تحت تأثیر ماهیت متغیر بار روزانه شبکه توزیع می تواند تجربه ی فروپاشی ولتاژ را داشته باشد، پس بایستی برای جلوگیری از این رخداد شاخص پایداری ولتاژ در این شبکه ها موردبررسی جدی قرار گیرد. ازجمله روش هایی که برای کاهش تلفات و بهبود پایداری شبکه های توزیع مطرح شده است، کنترل ولتاژ و توان راکتیو و بازآرایی هستند. در این پایان نامه مسئله کنترل ولتاژ و توان راکتیو در شبکه توزیع با در نظر گرفتن آرایش بهینه شبکه و قیود امنیت ولتاژ به صورت مسئله بهینه سازی چند هدفه مدل سازی شده است. اهداف موردبررسی قرارگرفته در این پایان نامه به ترتیب شامل تلفات انرژی الکتریکی در سیستم توزیع، انحرافات ولتاژ و پایداری ولتاژ هستند. به همین صورت در مسئله یادشده علاوه بر توابع هدف، ولتاژ باس ها، محدودیت بیش ترین عملکرد تپ ترانسفورماتور، محدودیت بیش ترین عملکرد خازن های موازی و قیود حاکم بر مسئله بازآرایی به عنوان قیود حاکم بر مسئله مطرح شده در این پایان نامه در نظر گرفته شده اند. از طرفی برای امکان پیاده سازی همزمان مسائل کنترل ولتاژ و توان راکتیو و بازآرایی جهت انجام بازآرایی روش جدیدی ارائه شده است. در این روش با یافتن حلقه های درون شبکه که ناشی از کلیدهای مانوری می باشد دامنه جستجو کلیدهای منتخب جهت بازشدن به این حلقه ها محدود ساخته شده است. جهت حل مسئله بهینه سازی فوق از الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ژنتیک (nsga-ii) که قابلیت مناسبی دررسیدن به جواب بهینه را دارد، بهره گیری شده است. همچنین در راستای حل این مسئله به بازه بندی بهینه بار با در نظر گرفتن تنوع بار اقدام شده است. سرانجام روش پیشنهادی به کمک نرم افزار متلب بر روی دو شبکه 33 باسه استاندارد ieee و 77 باسه سیرجان پیاده سازی شده است. نتایج حاصل از حل مسئله فوق نشانگر بهبود موثر توابع هدف مطرح شده همزمان با ارضا نمودن قیود حاکم بر این مسئله است.