دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 54038 + ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله

روشی نوین برای یافتن مکان و اندازۀ بهینۀ خازن‌ها در شبکه‌های توزیع معوج با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO)

کد مقاله سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی
54038 2011 11 صفحه PDF 16 صفحه WORD
خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.
عنوان انگلیسی
A new method for optimal location and sizing of capacitors in distorted distribution networks using PSO algorithm
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Simulation Modelling Practice and Theory, Volume 19, Issue 2, February 2011, Pages 662–672

فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
مقدمه
مدل سیستم در فرکانس‌های هارمونیکی
فرمولبندی مساله
 قیود
تابع هدف
جدول 1:هزینۀ سالانۀ خازن‌های ثابت [16]. 
 الگوریتم PSO
الگوریتم اصلی PSO 
ساختار ازدحام
تابع برازش ارائه شده
معیار همگرایی
تحلیل
رهیافت پاسخ
شکل 1. الگوریتم PSO تکرارمحور برای یافتن مکان واندازۀ بهینۀ بانک‌های خازنی در حضور هارمونیک‌ها. 
نتایج شبیه‌سازی
شبیه‌سازی سیستم معوج 18 باس IEEE
شکل 2. دیاگرام تک‌خطی سیستم معوج 18 باس IEEE [37] به کار رفته برای شبیه‌سازی و تحلیل.
جدول 2 :مقایسۀ نتایج شبیه‌سازی در سیستم توزیع معوج 18 باس IEEE. 
شبیه‌سازی سیستم معوج 33 باس IEEE
جدول 3:نتایج شبیه‌سازی ولتاژ باس و ولتاژ THD قبل از بهینه‌سازی در سیستم آزمون 33 باس IEEE. 
جدول 4:نتایج مکان‌یابی بهینۀ خازن، ولتاژ باس و THD ولتاژ در سیتسم آزمون 33 باس IEEE. 
جدول 5:مقایسۀ نتایج جایابی خازن با استفاده از روش ارائه شده، در سیستم آزمون 33 باس IEEE. 
نتیجه‌گیری
کلمات کلیدی
بانک های خازنی، الگوریتم PSO، هارمونیک، قرار دادن، جریان هارمونیک قدرت، بار غیر خطی، بهینه سازی، کیفیت توان (PQ)، کالیبراسیون
ترجمه چکیده
این مقاله یک الگوریتم بهینه‌سازی برای بهبود همزمان کیفیت توان (PQ)، یافتن اندازه و مکان بهینۀ بانک‌های خازنی ثابت در شبکه‌های توزیع شعاعی در حضور هارمونیک‌های ولتاژ و جریان ارائه می‌دهد. این الگوریتم مبتنی بر بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) است. تابع هدف شامل هزینۀ تلفات توان، تلفات انرژی و هزینه‌های مربوط به بانک‌های خازنی است. قیود نیز شامل حدود ولتاژها، تعداد یا اندازۀ خازن‌های نصب شده در هر باس، و حدود کیفیت توان استاندارد IEEE-519 است. با استفاده از تابع برازشی که جدیداً معرفی شده است، یک ترکیب مناسبی از تابع هدف و قیود مربوطه به صورت یک معیار تعریف می‌شود تا مجموعه‌ای از مناسب‌ترین باس‌ها برای جایابی خازن انتخاب شود. این روش همچنین قادر به بهبود ذرات در چند مرحله است تا هم به پاسخ نزدیک جهانی سریع‌تر همگرا شود و هم ارضای قیود کیفیت توان بهبود یابد. نتایج شبیه‌سازی برای شبکه‌های معوج 18 باس و 33 باس IEEE با استفاده از روش ارائه شده ارائه شده و با نتایج مربوط به کارهای قبلی مقایسه می‌شود. در شبکۀ معوج 18 باس IEEE، این روش در مقایسه با دیگر روش‌ها نشان دهندۀ بهبود 29/3% در صرفه‌جویی‌ها است. با استفاده از روش بهینه‌سازی ارائه شده و شبیه‌سازی انجام گرفته روی شبکۀ معوج 33 باس IEEE، کاهش هزینۀ سالانۀ 16/31% ای حاصل شد
ترجمه مقدمه
جایابی خازن در شبکه‌های توزیع برای جبران توان راکتیو، تنظیم ولتاژ، اصلاح ضریب توان، و کاهش تلفات توان/ انرژی، به طور گسترده در نوشته‌های فنی بحث و تحقیق شده است [1-5]. برخی کارها بارهای خطی سیستم را فرض کرده و از پخش بار برای پاسخ سیستم بهره برده‌اند [2-5]. با این حال، به این مساله در حضور بارهای غیرخطی توجه اندکی شده است. بارها و تجهیزات غیرخطی جریان‌های هارمونیکی قابل توجهی را تولید و وارد سیستم قدرت می‌کنند. اگر بانک‌های خازنی (شنت) به درستی انتخاب نشده و در سیستم قدرت قرار نگیرند، این موضوع می‌تواند این هارمونیک‌ها را منتشر کرده و کیفیت توان را تا حد غیرقابل قبولی تخریب کند، که منجر به ایجاد رزونانس‌های موازی هارمونیکی می‌شود. بنابراین، تحلیل‌ها، شبیه‌سازی، و انتخاب بهینۀ بانک‌های خازنی تحت شرایط هارمونیکی در شبکه‌های توزیع موردنیاز است. در برخی کارهای اخیر، حضور ولتاژ معوج پست برای حل مسالۀ جایابی خازن در نظر گرفته شده است. روش‌های بهینۀ ریاضیاتی ارائه شده برای جایابی خازن شنت شامل جستجوی جامع [6]، تغییرات بار [7]، برنامه‌نویسی غیرخطی عدد صحیح ترکیبی [8، 9]، روش‌های اکتشافی [10]، انتخاب حداکثر حساسیت‌ها [11-13]، نظریۀ مجموعه فازی [14، 15]، و الگوریتم‌های ژنتیک (GAها) [16] است. برخی از این انتشارات [6-11، 14] از تزویج میان ولتاژها و جریان‌های هارمونیکی چشم‌پوشی می‌کنند. مراجع [12، 13، 15، 16] از یک پخش بار هارمونیکی استفاده می‌کنند که تزویج هارمونیکی ناشی از بارهای غیرخطی را در نظر می‌گیرد. بیشتر این تکنیک‌ها سریع‌ هستند، اما قادر نیستند از پاسخ‌های بهینۀ محلی فرار کنند. تبرید شبیه‌سازی‌شده (SA)، جستجوی تابو (TS) و الگوریتم‌های ژنتیک سه تکنیک بهینه‌سازی نزدیک جهانی هستند که قابلیت‌های خوب خوب در جایابی خازن را به اثبات رسانده‌اند [1-4]، اما با این حال بار محاسباتی آن‌ها سنگین است. یک روش خاص هوش جمعی مبتنی بر شبیه‌سازی‌های ساد‌ه‌ شدۀ رفتارهای اجتماعی حیوانات، مثل ازدحام ماهی‌ها و پرندگان، عبارت است از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) [17، 18]. PSO که یک بهینه‌سازی جستجو خودتطبیق است، ابتدا توسط کندی و ابرهارت معرفی شد [17]، و در حل مسائل غیرخطی، غیردیفرانسیلی، و ابعاد بالا مقاوم است. بهینه‌سازی ازدحام ذرات با موفقیت به مسائل پیچیدۀ مهندسی، عمدتاً در حداقل‌سازی تابع غیرخطی [19]، جایابی بهینۀ خازن در سیستم‌های تزویع [20]، بهینه‌سازی شکل [21]، سیستم‌های دینامیک و نظریۀ بازی‌ها [22]، بهینه‌سازی مقید [23]، مسائل بهینه‌سازی چندمنظوره [24]، الکترومغناطیس [25]، سیستم‌های کنترل [26]، برنامه‌ریزی سیستم‌های الکتریکی [27]، و غیره اعمال شده است. در این مقاله، با در نظر گرفتن خازن‌های ثابت و نیز برهمکنش‌های بالقوۀ هارمونیکی (تلفات، رزونانس و عامل اعوجاج) در حضور بارهای غیرخطی، PSO با یک تابع برازشی که جدیداً تعریف شده است به منظور تعیین مکان و اندازۀ بهینۀ خازن به کار گرفته می‌شود. قیود عملکردی و قیود کیفیت توان (PQ) شامل کران‌های ولتاژ موثر (rms)، THDv، تعداد/ اندازۀ خازن‌های نصب‌شده، و رزونانس‌های موازی هارمونیکی است. در روش ارائه شده، مناسب بودن تعداد یا اندازۀ خازن‌های نصب شده و ولتاژ برای هر ازدحام بر اساس کران‌های قیود تعریف می‌شود. توابع جریمۀ اعمال‌شده نشان دهندۀ میزان ارضای قیود بوده و با شاخص هزینه (تابع هدف) برای تعیین تابع برازش به کار می‌روند. این توابع جریمه برای محاسبۀ تابع برازش به کار می‌روند، در حالی که عدم قطعیت تصمیم‌گیری بر اساس قیود و تابع هدف در نظر گرفته می‌شود. نتایج روش ارائه شده برای سیستم‌های آزمون 18 باس و 33 باس معوج IEEE ارائه می‌شود. مزایای این روش با دیگر کارهای پیشین صورت گرفته در این زمینه [12، 13، 15، 16، 28] مقایسه می‌شود.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله روشی نوین برای یافتن مکان و اندازۀ بهینۀ خازن‌ها در شبکه‌های توزیع معوج با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO)

چکیده انگلیسی

This paper presents an optimization algorithm for simultaneous improvement of power quality (PQ), optimal placement and sizing of fixed capacitor banks in radial distribution networks in the presence of voltage and current harmonics. The algorithm is based on particle swarm optimization (PSO). The objective function includes the cost of power losses, energy losses and those of the capacitor banks. Constraints include voltage limits, number/size of installed capacitors at each bus, and PQ limits of standard IEEE-519. Using a newly proposed fitness function, a suitable combination of the objective function and relevant constraints is defined as a criterion to select a set of the most suitable buses for capacitor placement. This method is also capable of improving particles in several steps for both converging more readily to the near global solution as well as improving satisfaction of the power quality constraints. Simulation results for the 18-bus and 33-bus IEEE distorted networks using the proposed method are presented and compared with those of previous works. In the 18-bus IEEE distorted network, this indicated an improvement of 3.29% saving compared with other methods. Using the proposed optimization method and simulation performed on the 33-bus IEEE distorted network an annual cost reduction of 31.16% was obtained.

خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.