ترجمه فارسی عنوان مقاله
توزیع توان راکتیو بهینۀ چندهدفۀ مقید به پایداری ولتاژ تحت عدم قطعیت‌های بار و توان بادی: یک رویکرد تصادفی
عنوان انگلیسی
Voltage stability constrained multi-objective optimal reactive power dispatch under load and wind power uncertainties: A stochastic approach
| کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
|---|---|---|
| 52859 | 2015 | 11 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Renewable Energy, Volume 85, January 2016, Pages 598–609
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلیدواژه‌ها
مقدمه
مروری بر ادبیات فنی
اهداف این مقاله
سازماندهی مقاله
مدلسازی عدم قطعیت شکل
تولید سناریوهای تابع چگالی احتمال بار و عدم قطعیت بار.
مدلسازی عدم قطعیت تولید توان بادی
شکل 2. منحنی توان یک توربین بادی (نواحی کنترل سرعت روتور).
چراچوب بهینه‌سازی تصادفی دو مرحله‌ای
فرمولبندی مساله
توابع هدف
حداقل‌سازی تلفات کلی توان توان اکتیو
حداقل‌سازی شاخص پایداری ولتاژ (شاخص L)
روش قید ε
تصمیم‌گیر فازی
قیود
قیود برابری (معادلات تعادل توان AC)
قیود نابرابری روی متغیرهای کنترلی/ وابسته
مطالعۀ موردی و نتایج عددی
شکل 4. شمای تک خطی سیستم تست 57 شینۀ IEEE
توصیف سیستم 57 شینۀ IEEE
تولید سناریو
جدول 1 : سناریوهای باد/ بار با احتمال‌های متناظر منفردو ترکیبی.
جدول 2 : پاسخهای بهینۀ پارتوبرای DMO-ORPD بدون مزارع بادی (حالت الف). مقادیر پررنگ متناظر با پاسخ بهینۀ پارتو هستند.
جدول 3: متغیرهای کنترلی بهینه برای بهترین پاسخ (یعنی Solution#4) در حالت الف.
حالت الف: DMO-ORDP بدون مزرعۀ بادی
شکل 5. جبهۀ بهینۀ پارتو برای مسالۀ DMO-ORDP (حالت الف).
شکل 6. مقایسۀ تلفات توان اکتیو بدست آمده با مقادیر گزارش شده در نوشته‌های فنی (حالت الف).
جدول 4 : پاسخهای بهینۀ پارتو برای SMO-ORDP (حالت ب). مقادیر پررنگ متناظر با پاسخ بهینۀ پارتو هستند.
جدول 5 : مقادیر بهینه برای متغیرهای کنترلی اینجا و اکنون در بهترین پاسخ (یعنی Solution#5) در حالت ب
حالت ب: SMO-ORDP با مزرعۀ بادی
شکل 7. جبهۀ پارتوی SMO-ORDP (حالت ب).
شکل 8. تولید توان اکتیو در شینۀ اسلک (یعنی شینۀ 1) در همۀ سناریوها (برحسب مگاوات).
شکل 9. توان اکتیو و راکتیو خروجی مزرعۀ بادی (واقع در شینۀ 52) در همۀ سناریوها (برحسب مگاوات و مگاوار).
شکل 10. گام‌های کلیدزنی در شینه‌های جبرانسازی وی ای آر شماره‌های 18، 25 و 53 در سناریوهای مختلف
نتیجه‌گیری
کلیدواژه‌ها
مقدمه
مروری بر ادبیات فنی
اهداف این مقاله
سازماندهی مقاله
مدلسازی عدم قطعیت شکل
تولید سناریوهای تابع چگالی احتمال بار و عدم قطعیت بار.
مدلسازی عدم قطعیت تولید توان بادی
شکل 2. منحنی توان یک توربین بادی (نواحی کنترل سرعت روتور).
چراچوب بهینه‌سازی تصادفی دو مرحله‌ای
فرمولبندی مساله
توابع هدف
حداقل‌سازی تلفات کلی توان توان اکتیو
حداقل‌سازی شاخص پایداری ولتاژ (شاخص L)
روش قید ε
تصمیم‌گیر فازی
قیود
قیود برابری (معادلات تعادل توان AC)
قیود نابرابری روی متغیرهای کنترلی/ وابسته
مطالعۀ موردی و نتایج عددی
شکل 4. شمای تک خطی سیستم تست 57 شینۀ IEEE
توصیف سیستم 57 شینۀ IEEE
تولید سناریو
جدول 1 : سناریوهای باد/ بار با احتمال‌های متناظر منفردو ترکیبی.
جدول 2 : پاسخهای بهینۀ پارتوبرای DMO-ORPD بدون مزارع بادی (حالت الف). مقادیر پررنگ متناظر با پاسخ بهینۀ پارتو هستند.
جدول 3: متغیرهای کنترلی بهینه برای بهترین پاسخ (یعنی Solution#4) در حالت الف.
حالت الف: DMO-ORDP بدون مزرعۀ بادی
شکل 5. جبهۀ بهینۀ پارتو برای مسالۀ DMO-ORDP (حالت الف).
شکل 6. مقایسۀ تلفات توان اکتیو بدست آمده با مقادیر گزارش شده در نوشته‌های فنی (حالت الف).
جدول 4 : پاسخهای بهینۀ پارتو برای SMO-ORDP (حالت ب). مقادیر پررنگ متناظر با پاسخ بهینۀ پارتو هستند.
جدول 5 : مقادیر بهینه برای متغیرهای کنترلی اینجا و اکنون در بهترین پاسخ (یعنی Solution#5) در حالت ب
حالت ب: SMO-ORDP با مزرعۀ بادی
شکل 7. جبهۀ پارتوی SMO-ORDP (حالت ب).
شکل 8. تولید توان اکتیو در شینۀ اسلک (یعنی شینۀ 1) در همۀ سناریوها (برحسب مگاوات).
شکل 9. توان اکتیو و راکتیو خروجی مزرعۀ بادی (واقع در شینۀ 52) در همۀ سناریوها (برحسب مگاوات و مگاوار).
شکل 10. گام‌های کلیدزنی در شینه‌های جبرانسازی وی ای آر شماره‌های 18، 25 و 53 در سناریوهای مختلف
نتیجه‌گیری
ترجمه کلمات کلیدی
تلفات برق فعال ، توزیع راکتیو چندهدفه بهینه (MO-ORPD)، مدل سازی عدم قطعیت مبتنی بر سناریو، برنامه نویسی تصادفی، ثبات ولتاژ، مزارع بادی (WFS)
کلمات کلیدی انگلیسی
Active power losses, Multi-objective optimal reactive power dispatch (MO-ORPD), Scenario-based uncertainty modeling, Stochastic programming, Voltage stability, Wind farms (WFs)
ترجمه چکیده
مسالۀ توزیع بهینۀ توان راکتیو (ORPD) یک مسالۀ مهم در بهره‌برداری از سیستم‌های قدرت است که مساله‌ای با برنامه‌نویسی غیرخطی و عدد صحیح ترکیبی است و مقادیر بهینه را برای پارامترهای کنترلی رویه‌های توان راکتیو تعیین می‌کند تا توابع هدف خاصی را بهینه کرده و در عین حال چندین قید فنی را برآورده کند. در این مقاله، مسالۀ ORPD چندهدفۀ تصادفی در یک سیستم قدرت با ترکیب توان بادی و با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌های بار و تولید توان بادی بررسی می‌شود. مسالۀ بهینه‌سازی چندهدفۀ ارائه شده با استفاده از روش قید ε حل شده، و رویکرد ارضای فازی به منظور انتخاب بهترین پاسخ به کار گرفته می‌شود. دو تابع هدف مختلف به صورت ذیل مدنظر قرار می‌گیرد: 1) حداقل‌سازی تلفات توان اکتیو و 2) حداقل‌سازی شاخص پایداری ولتاژ (موسوم به شاخص L). در این مقاله، تجهیزات جبرانساز VAR به صورت متغیرهای گسسته مدل می‌شوند. علاوه بر این، به منظور ارزیابی عملکرد روش ارائه شده برای پاسخ مسالۀ چندهدفه، نتایج بدست آمده برای مورد قطعی (DMO-ORPD) با روش‌های موجود در نوشته‌های فنی مقایسه می‌شوند. روش ارائه شده روی سیستم 57 شینۀ IEEE آزموده می‌شود. مدل‌های ارائه شده در محیط GAMS پیاده‌سازی می‌شوند. نتایج عددی موید قابلیت بالای مسالۀ SMO-ORPD ارائه شده برای پرداختن به عدم قطعیت‌ها و تعیین بهترین تنظیمات برای متغیرهای کنترلی است.
ترجمه مقدمه
از نقطه نظر هزینۀ بهره‌برداری، معضلات زیست‌محیطی و امنیت سیستم، توزیع بهینۀ توان راکتیو (ORPD) برای اپراتورهای بهره‌برداری توان بسیار حائز اهمیت است. توزیع بهینۀ توان راکتیو یک زیردسته از مسالۀ پخش بار بهینه است، که توابع هدفی چون تلفات انتقال یا ارتقاء پایداری ولتاژ را با تنظیم نقاط تنظیم ولتاژ ژنراتورها، تخصیص جبرانسازی توان راکتیو در شینه‌های ضعیف، تنظیم نسبت تپ ترانسفورماتورها و غیره، بهینه می‌کند.
1.1. مروری بر ادبیات فنی
توزیع بهینۀ توان راکتیو با در نظر گرفتن تعداد توابع هدف نهایی به دو دسته تقسیم می‌شود. این دو دسته عبارت‌اند از توزیع بهینۀ توان راکتیو با تابع تک‌هدفه (عمدتاً حداقل‌سازی تلفات توان) یا با تابع چندهدفه (با در نظر گرفتن دو یا سه هدف).
در توزیع بهینۀ توان راکتیو تک‌هدفه، الگوریتم‌های بهینه‌سازی مبتنی بر جستجوی هوشمند مثل الگوریتم بهینه‌سازی جستجوگر (SOA) [1]، الگوریتم جستجوی هارمونی [2]، روش مبتنی بر تکامل تفاضلی [3، 4]، و الگوریتم جستجوی گرانشی (GSA) [5] برای حل مسالۀ توزیع بهینۀ توان راکتیو توسعه یافته‌اند. در این دسته، شاخص ارتقاء پایداری ولتاژ یا تلفات توان حقیقی سیستم به صورت مجزا کمینه می‌شوند. در مرجع [6]، روشی برای تخصیص بهینۀ هماهنگ منابع توا نراکیتو در سیستم‌های توان ac-dc با استفاده از کنترلر یکپارچۀ پخش بار (UPFC) به منظور حداقل‌سازی مجموع مربعات انحرافات ولتاژ همۀ شینه‌های بار ارائه شده است. مدیریت و زمانبندی تولید VAR برای ارتقاء حاشیۀ پایداری ولتاژ (VSM) در چارچوب مسالۀ توزیع بهینۀ توان راکتیو (ORPD) در مرجع [7] ارائه شده است. یک راهبرد اصلاح‌شدۀ بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) برای مسالۀ توزیع بهینۀ توان راکتیو در حضور مزارع بادی در مرجع [8] بیان شده است که در آن بهینه‌سازی ازدحام ذرات با یک جستجوی ممکن پاسخ (FSSPSO) ترکیب شده است. توزیع بهینۀ توان اکتیو- راکتیو (OARPD) یک به یک با کمک روش‌های محاسبات تکاملی چون برنامه‌نویسی تکاملی (ES)، بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO)، تکامل تفاضلی (DE) و تکامل تفاضلی ترکیبی (HDE) در مرجع [9] حل شد. در مرجع [10] برای توزیع مجدد توان راکتیو ژاکوبین پخش بار پیشرفته معرفی شد. تقریب ارائه شده از رویکر بردار تانژانت برای کاهش تلفات عملکردی در یک ناحیۀ حیاتی با در نظر گرفتن امکان فروپاشی ولتاژ استفاده کرد. در [11] یک تابع هدف جدید برای مسالۀ توزیع بهینۀ توان راکتیو بر اساس یک شاخص پایداری ولتاژ محلی موسوم به DSY ارائه شد، که دارای همبستگی بالا با ماشین بردار پشتیبان (VSM) است. الگوریتم‌های ابتکاری چندگانۀ هیبریدشده به طور گسترده برای حل مسالۀ توزیع بهینۀ توان راکتیو به کار می‌روند. برای مثال، ترکیب الگوریتم جهش قورباغه مخلوط‌شده (SFLA) و الگوریتم جستجوی ناحیه‌ای، موسوم به نلدر- مِد (NM-SFLA) [12]، ترکیب الگوریتم آموزش- یادگیری اصلاح شده (MTLA) و تکامل تفاضلی دوگانه (DDE) [13]، ترکیب الگوریتم رقابتی امپریالیست اصلاح‌شده (MICA) و بهینه‌سازی علف‌های هرز (IWO) [14]، روش سادۀ الگوریتم کرم شب‌تاب (FA) و نلدر- مد (NM) [15] برای حل مسالۀ توزیع بهینۀ توان راکتیو به کار می‌روند. بزرگترین مزیت الگوریتم‌های هیبریدی (ترکیبی) سرعت بالای همگرایی پاسخ بهینه است.در مرجع [16] یک روش مبتنی بر تابع جریمه برای تبدیل مدل گسستۀ مسالۀ توزیع بهینۀ توان راکتیو به مساله‌ای پیوسته و مشتق‌پذیر ارائه شد. در یک مطالعۀ اخیر [1]، برای در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها در مسالۀ توزیع بهینۀ توان راکتیو، محققان از برنامه‌نویسی شانس مقید برای حل مسالۀ توزیع بهینۀ توان راکتیو جهت حداقل‌کردن تلفات توان اکتیو استفاده کردند. تزریق‌های گرهی توان و قطعی‌های تصادفی شاخه‌ها به عنوان منابع عدم قطعیت در این مقاله تلقی می‌شوند.
پیش نمایش مقاله
