تعیین اندازه بهینه dg ها در شبکه های توزیع هوشمند بمنظور کاهش تلفات با استفاده از روش های بهینه سازی هوشمند

یکی از اساسی¬ترین مسائل در شبکه¬های انتقال و توزیع انرژی الکتریکی، انرژی تلف ¬شده در مسیر رساندن انرژی به مشترکین است. این میزان انرژی حدود 10% تا 15% انرژی تولید شده در نیروگاه را شامل می¬شود که علاوه بر هزینه بالای تولید آن معضلات دیگر از قبیل آلودگی¬های زیست محیطی و مصرف منابع انرژی را به همراه دارد. از اینرو روش¬های مختلفی برای کاهش و حداقل کردن این تلفات در شبکه¬های مختلف بکار گرفته شده است. بطور کل می¬توان روش¬های موجود برای کاهش تلفات را به سه دسته کلی تقسیم¬بندی نمود. دسته اول روش¬هایی هستند که بر اساس تغییر در مسیر عبور توان اکتیو باعث کاهش تلفات می¬شوند. دسته دوم روش هایی هستند که با کاهش میزان توان راکتیو عبوری از خطوط دامنه جریان را کاهش داده و باعث کاهش در تلفات می¬شوند. دسته سوم روش¬هایی هستند که همزمان از هر دو روش عنوان شده برای کاهش تلفات استفاده می¬کنند. از ابزار مورد نیاز برای این تغییرات و کاهش تلفات می¬تواند به تغییر آرایش شبکه توزیع در سطوح مختلف بار، استفاده از بانک¬های خازنی، عناصر facts، منابع تولید پراکنده (dg) و ... اشاره کرد. منابع تولید پراکنده یکی از مهمترین ابزارها برای کاهش تلفات (علاوه بر منافع دیگری که برای شبکه¬های قدرت بهمراه دارد) در سطح شبکه توزیع است که عمدتاً با تاثیر در مسیر عبور توان اکتیو باعث کاهش قابل ملاحظه تلفات در شبکه توزیع گردد. در بعضی از انواع این نوع منابع مانند میکروتوربین¬ها که قابلیت تولید توان راکتیو نیز دارند می¬توانند علاوه بر تاثیر در مسیر توان اکتیو، توان راکتیو کشیده شده از شبکه بالادست را نیز کاهش داده و تلفات را بصورت مثبت تحت تاثیر قرار می¬دهند. با این حال قرارگرفتن هر نوع dg در محل نامناسب و اندازه تولید نامناسب می¬تواند نتیجه¬ای عکس دربر داشته باشد. از اینرو تعیین اندازه و محل مناسب قرار گیری dg یکی از مهمترین مسائل مربوط به حضور منابع تولید پراکنده در شبکه¬های توزیع است. از طرفی انتخاب درست محل و اندازه توان تولیدی dg رابطه مستقیم با میزان بار دارد. از اینرو اطلاع دقیق از میزان بار در هر لحظه، می¬تواند عملکرد منابع تولید پراکنده را به نحوی تعیین نماید که در هرلحظه، شبکه¬ای با کمترین میزان تلفات در دسترس باشد. با توجه به اینکه محل dg بر اساس اطلاعات کلی بار تعیین می¬شود تعیین اندازه بهینه میزان تولید تاثیر چشمگیری در بهره¬برداری بهینه از شبکه توزیع خواهد داشت. لذا داشتن اطلاعات دقیق از میزان مصرف در هر لحظه می¬تواند نقطه کار شبکه را به محل بهتری رهنمون سازد. البته باید درنظر داشت که تغییر در میزان تولید dg در هر لحظه نیاز به دینامیک سریع منبع تولید پراکنده دارد که در این زمینه نقطه کار منابعی مانند میکروتوربین¬ها را می¬توان با تغییرات بار در بهترین شرایط و در سریعترین زمان تغییر داد. برای اطلاع دقیق از میزان بار نیاز است که وضعیت شبکه در هر لحظه پایش شده و اطلاعات آن به بهره-برداران شبکه ارسال شود. شبکه هوشمند که از آن به عنوان شبکه¬ای برای آینده یاد می¬شود با استفاده از زیرساخت¬های مخابراتی قوی این امکان را در اختیار بهره¬برداران شبکه قرار می¬دهد تا در هر لحظه با تبادل دوطرفه اطلاعات بین مشترکین و تولیدکنندگان از وضعیت شبکه مطلع بوده و با توجه به این اطلاعات، بهترین بهره¬برداری را از منابع موجود انجام دهند و نقطه کار شبکه را در بهینه¬ترین حالت آن قرار دهند. نظر به حرکت شبکه¬های فعلی به سمت این نوع شبکه¬ها نیاز است که مطالعات دقیقی در این زمینه انجام گیرد و عملکرد شبکه در حضور تجهیزات شبکه هوشمند مورد ارزیابی قرار گیرد. در این پایان¬نامه چگونگی تاثیر منابع تولید پراکنده در کاهش حداکثری تلفات و تاثیر وجود شبکه¬های هوشمند بر روند کاهش تلفات با استفاده از منابع تولید پراکنده با جزئیات بالا بررسی می¬شود. در این پایان¬نامه مقایسه بین کاهش تلفات در شبکه فعلی و شبکه هوشمند بطور منصفانه و با درنظرگیری بیشترین حالات ممکن مورد ارزیابی قرار می¬گیرد. با توجه به اینکه هدف پایان¬نامه ارزیابی تاثیر شبکه¬های هوشمند بر روند کاهش تلفات است لذا انتخاب بهینه محل dg جزء این پایان¬نامه نبوده و تمرکز بر تعیین اندازه بهینه dg و به عبارت دیگر برنامه¬ریزی بهینه منابع تولید پراکنده است. برای تعیین اندازه بهینه تولید توان dg از روش بهینه سازی tlbo که یک روش تکاملی قوی است استفاده شده است و نتایج آن با روش pso مقایسه می¬شود. سیستم نمونه انتخابی یک سیستم 69 باسه شعاعی است که در بسیاری از مطالعات شبکه توزیع در مقالات معتبر مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج تاثیر چشمگیر شبکه¬های هوشمند را بر کاهش تلفات نشان می¬دهد.