جایابی بهینه پست های فوق توزیع در شرایط توسعه، در شرکت برق منطقه ای تهران

انرژی از اهمیت حیاتی در زندگی بشر برخوردار است. از میان انواع انرژی در جهان، انرژی الکتریکی خصوصیات خاصی دارد که تقریباً هر لحظه با زندگی همه شهروندان سرو کار دارد. در این میان سیستم توزیع و فوق توزیع به دلیل ارتباط نزدیک به مشترک ها اهمیت ویژه ای در برق رسانی دارد. با توجه به افزایش روز افزون نیاز مصرف برق، ممکن است سیستم فعلی قادر به جواب گوئی نیازهای جدید نباشد و نیاز به توسعه شبکه احساس شود، هدف برنامه ریزی شبکه قدرت، اطمینان از پاسخگویی شبکه به افزایش تقاضای برق به صورت کارا و اقتصادی، می باشد. که این مهم به وسیله طراحی و ساخت پست ها و فیدرهای جدید انجام می گیرد. برای طراحی شبکه توزیع باید در مرحله اول حداکثر بار برای سال افق تعیین شود در مرحله بعد مکان و ظرفیت پست ها (توزیع و فوق توزیع) تعیین شود مشروط بر اینکه که همه ی مصرف کنندگان تغذیه گردند و هزینه (احداث شبکه و هزینه تلفات) به حداقل برسد و محدودیت های فنی (افت ولتاژ، ظرفیت پست ها و فیدرها و...) رعایت شوند. در حال حاضر تعیین محل و ظرفیت پست های فوق توزیع توسط واحد برنامه ریزی شرکت های برق منطقه ای انجام می گیرد و برخی مواقع به دلیل جایابی نامناسب، باعث به وجود آمدن هزینه های غیر لازم می شود. در میان تحقیقات انجام شده در این زمینه کاستی هایی نظیر، تقریب های بعضاً نابجا، در نظر نگرفتن هزینه های ثابت و یا متغیر در بعضی از مطالعات و یا در نظر نگرفتن برخی محدودیت ها مانند افت ولتاژ وجود دارد. مطالعات ادبیات موضوع نشان می دهد که پژوهش های انجام شده در این زمینه مکان یابی پست های توزیع را در نظر گرفته اند و پست های فوق توزیع در نظر گرفته نشده است. در این تحقیق توسعه شبکه انتقال ناحیه شمال غرب شرکت برق منطقه ای تهران به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است؛ که در حال حاضر شامل 38 پست فوق توزیع و 3941 پست توزیع می باشد که با توجه به نرخ رشد بار، سالانه چند پست باید ساخته شود. در این تحقیق ابتدا پیش بینی بار مصرفی به روش arima برای ده سال آینده (1391-1400) انجام شد سپس مدلی برای مسئله طراحی شد که مدل غیر خطی عدد صحیح مختلط (minlp) است. تعداد متغیرهای آن برای مسئله حاضر بالغ بر سی صد هزار و محدودیت های آن بیش از سه میلیون است. چون اندازه مسئله بسیار بزرگ بوده است و همچنین nphard بودن مسئله، با نرم افزارهای عادی بهینه سازی قابل حل نبوده است با استفاده از مدل معرفی شده، جایابی بهینه پست های فوق توزیع برای ده سال آینده با استفاده از الگوریتم pso حل گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که انتخاب نامناسب محل پست های فوق توزیع هزینه های زیادی به سیستم برق رسانی تحمیل می کند؛ که با مکان یابی بهینه و استفاده از مدل ارائه شده، می توان این هزینه ها را به مقدار قابل توجهی کاهش داد. همچنین برای بررسی کارایی الگوریتم، مسئله برای قسمت کوچکی از منطقه مورد اشاره حل گردید و با جواب نرم افزار lingo مقایسه گردید که حدود یک درصد اختلاف دارد که به دلیل تفاوت در نوع تخصیص پست های توزیع به پست های فوق توزیع می باشد.