تعیین آرایش شبکه های توزیع مبتنی بر منحنی بار

تغییرات دائمی بار مشترکین – و به تبع آن بار جاری در فیدرها – سبب تغییر دائمی پارامترهای شبکه چون تلفات شبکه و شاخص های قابلیت اطمینان شبکه می شود. روش های بسیاری برای بازآرایی شبکه های توزیع ارائه شده اند که در این روش ها آرایش شبکه براساس داده های بار در یک بازه کوچک و بدون در نظر گرفتن هزینه های کلیدزنی تعیین می شود. در عمده این روش ها هزینه های کلیدزنی دیده نشده است. در این تحقیق روشی کاربردی برای بهره-برداری از کلیدهای شبکه با هدف کاهش هزینه های بهره برداری ارائه شده است. در روش پیشنهادی تغییرات پارامترهایی متغیر با زمان چون منحنی بار مشترکین مختلف خانگی، تجاری و صنعتی و هزینه های کلیدزنی دیده شده است. تابع هدف مسئله کمینه کردن هزینه های بهره برداری شامل هزینه تلفات شبکه، هزینه های مرتبط با قابلیت اطمینان و هزینه های کلیدزنی می باشد. ابتدا با فرض مشخص بودن هزینه هر کلیدزنی، روشی برای تعیین آرایش شبکه در طول یکسال ارائه می گردد. در روش ارائه شده با توجه به پویا بودن مسئله، برای رسیدن به جواب بهینه، یکسال به چندین بازه زمانی مساوی تقسیم شده و از الگوریتم برنامه ریزی پویا استفاده می شود تا آرایش شبکه در طول هر بازه را تعیین کند. برای اجرای این الگوریتم نیاز است که چندین آرایش کاندیدا برای شبکه تعیین شده و هزینه تلفات انرژی و هزینه قطعی مشترکین در طول هر بازه برای هر یک از این آرایش ها و نیز هزینه کلیدزنی بین آرایش ها محاسبه شود. در این روش الگوریتم برنامه ریزی پویا به صورت دینامیکی هزینه های تلفات شبکه و قابلیت اطمینان را با هزینه های کلیدزنی مقایسه کرده و تعیین می کند که در چه زمانی و چگونه، کلیدزنی برای رسیدن به یک آرایش جدید انجام شود. در تعیین آرایش های کاندیدا از الگوریتم جستجوی هارمونی، نظریه گراف ها و تکنیک های داده کاوی برای کاهش ابعاد مسئله استفاده می شود. همچنین در این تحقیق با فرض مشخص نبودن هزینه های کلیدزنی نیز روشی برای تعیین برنامه بازآرایی فیدرها براساس منحنی بار ارائه می شود. در روش پیشنهادی از مفهوم خوشه بندی منحنی های بار استفاده شده و یکسال به چندین بازه زمانی دسته بندی می گردد. روشی که برای خوشه بندی منحنی ها بکار گرفته می شود روش خوشه بندی k-means است. دسته بندی بازه ها براساس اندازه و شکل منحنی بار روزانه در طول سال انجام می گردد. پس از تعیین بازه ها، آرایش بهینه هر یک از این بازه ها با هدف کمینه کردن تلفات انرژی و بهبود قابلیت اطمینان تعیین می-گردد. روش های ارائه شده برروی شبکه های تست پیاده می شوند. نتایج شبیه سازی لزوم در نظر گرفتن تغییرات منحنی بار و هزینه های کلیدزنی در مطالعات بازآرایی را نشان می دهد.