برنامه‎ریزی بهینه توان راکتیو چند هدفه در سیستم‎های قدرت با استفاده از روشهای تکاملی

چکیده به اختصاص دادن بهینه اندازه و تعیین مکان مناسب منابع جبران توان راکتیو همچون بانک‎های خازنی، جبران کنندهای استاتیک توان راکتیو (svc) و جبران کنندهای استاتیک (statcom) در شرایط ماندگار سیستم‎های قدرت برنامه‎ریزی توان راکتیو (rpp) گفته می‎شود. در ابتدا مکان‎های نصب منابع توان راکتیو جدید بر اساس تحلیل‎های ساده مهندسی و تجربیات قبلی مهندسین سیستم قدرت به طور تقریبی تخمین زده می‎شدند. اما با گسترش سیستم‎های قدرت و پیچیده شدن شبکه‎ها، در تحقیقات دو دهه اخیر برنامه‎ریزی توان راکتیو با استفاده از روش‎های مبتنی بر بهینه‎‎سازی انجام شده است. هدف از انجام این پایان‎نامه مطالعه‎ انواع توابع هدف ارائه شده برای مسئله برنامه‎ریزی ‎توان راکتیو با درنظرگرفتن قیود و الگوریتم‎های حل متنوع مبتنی بر روش‎های بهینه‎سازی و در نهایت معرفی روش پارتو به منظور حل مسئله‎ برنامه‎ریزی توان راکتیو چندهدفه بدون نیاز به وزن‎دهی اهداف مختلف می‎باشد. لذا در ابتدا انواع توابع هدف ارائه شده در مقالات بررسی می‎شود. تابع هدف مسئله برنامه‎ریزی توان راکتیو می‎تواند تابعی هزینه‎ای، همچون هزینه‎های ثابت و متغیر در نصب منابع توان راکتیو جدید، هزینه تلفات توان حقیقی و یا هزینه سوخت ژنراتورها باشد. علاوه بر این‎ها اهداف دیگری همچون حداقل نمودن انحراف ولتاژ از یک مقدار مشخص، افزایش پایداری ولتاژ و یا حتی ترکیبی از اهداف مختلف نیز می‎توانند به‎عنوان یک مدل چند هدفه در حل مسئله برنامه‎ریزی توان راکتیو مورد توجه قرار گیرند. سپس انواع قیود مسئله برنامه‎ریزی توان راکتیو مورد بررسی قرار می‎گیرند. قیود مهمترین کلید در دسته‎بندی انواع فرمول‎بندی‎های موجود در برنامه‎ریزی توان راکتیو محسوب می‎شوند. براین اساس سه مدل مختلف پخش توان، شامل پخش توان بهینه (opf)، پخش توان بهینه با قید امنیت (scopf) و پخش توان بهینه با قید امنیت و پایداری ولتاژ (scopf-vs) وجود دارد. در ادامه انواع الگوریتم‎های حل بررسی می‎شوند که بطور‎کلی به سه دسته‎ی روش‎های مرسوم، جستجو‎های هوشمند و کاربرد مجموعه‎های فازی تقسیم‎بندی می‎شوند. در این پایان‎نامه انواع توابع هدف ذکرشده با درنظرگرفتن قید پخش توان بهینه و الگوریتم‎های حل مبتنی بر جستجو‎های هوشمند شامل الگوریتم‎های بهینه سازی اجتماع ذرات (pso)، تکامل دیفرانسیلی (de)، ژنتیک (ga)، جغرافیای زیستی (bbo) به صورت تک هدفه و چند هدفه بر روی شبکه‎های استاندارد ieee 30-bus و ieee 118-bus مورد بررسی و مطالعه قرار می‎گیرند.