جایگذاری بهینۀ خازن در یک سیستم توزیع شعاعی با استفاده از الگوریتم شبیه‌سازی رشد گیاهان

چکیده

کلید واژه‌ها

مقدمه

(( فرمول سازی مساله )) 

شکل 1 – دیاگرام تک خطی یک فیدر اصلی

(( الگوریتم شبیه سازی رشد گیاه ))

شکل 2. فضای موقعیت تمرکز مورفاکتین

شکل 3 – نمودار گردشی روش مطرح شده

پاسخ آزمایشات 

شکل 4 – یک فیدر 9 بخشی

جدول 1.   اطلاعات مربوط بار و خط سیستم 9-شینه.

جدول 2.  اندازه‌ها و هزینه‌های خازن سه فاز موجود

جدول 3.   اندازه‌های ممکن خازن‌ها و اندازه‌ها به .

جدول 4.   نتایج شبیه سازی سیستم 9-شینه

شکل 5.   نمودار همگرایی PGSA

سیستم 34 شینه

شکل 6. پیکربندی شبکه توزیع 34- شینه

جدول 6. جدول 5.   نتایج شبیه سازی یک سیستم 34 شینه

 سیستم 85 شینه

جدول 6.   نتایج شبیه سازی یک سیستم 85-شینه

نتیجه گیری

: این مقاله، روش تازه و کارآمدی را برای چینش خازن در سیستم‌های توزیع شعاعی ارائه می‌دهد، که تعیین کننده بهترین مکان برای خازن و اندازه‌ی آن با هدف بهینه سازی نمودار ولتاژ و کاهش تلفات توان می‌باشد. رهیافت پاسخ از دو بخش تشکیل شده است: در بخش یک، ضرایب حساسیت تلفات برای انتخاب مکان برای جاگذاری خازن به کار برده شده‌اند. در بخش دو: الگوریتم جدیدی که از الگوریتم رشد گیاه استفاده می‌کند، (PGSA) به کار برده می‌شود تا بهترین اندازه خازن در مکان‌های بدست آمده در بخش یک را تخمین بزند. امتیاز اصلی روش ارائه شده در این است که نیاز به هیچ پارامتر کنترل بیرونی ندارد، مزیت دیگر آن، تعادل عملکرد مقصود و محدودیت‌های کاری به طور جداگانه می‌باشد، بدون مشکلی برای تعیین عوامل مانع روش ارائه شده در باس‌های سیستم‌های توزیع شعاعی 9 و 34 و 85 به کار برده می‌شود. راه حل بدست آمده از روش گفته شده با روش‌های دیگر نیز مقایسه می‌شود، این روش برتری‌هایی بر دیگر روش‌ها در کیفیت راه حل را داراست.

کم کردن تلفات در سیستم‌های توزیع، کارآیی بیشتری را در سالهای اخیر داشته‌اند. از آنجا که امروزه روز اتوماسیون توزیع خواستار کارآمدترین پیشامدهای عملیاتی برای تغییرات اقتصادی می‌باشد. مطالعات نشان می‌دهند که 18% کل توان تولیدی به شکل تلفات در مرحله توزیع از دست می‌روند.(1). برای کاهش این تلفات، بانک‌های خازنی شنت در فیدرهای تغذیه اول توزیع نصب می‌شوند. مزیت افزودن بانک خازنی شنت بهبود ضرایب توان، نمودار ولتازفیدر، کاهش تلفات توان و افزایش ظرفبت فیدر‌ها می‌باشد.به همین دلیل پیدا کردن بهترین مکان و اندازه برای خازن‌ها در سیستم‌های توزیع برای دستیابی هدف‌های گفته شده در بالا اهمیت دارد. از آنجا که گذاشتن خازن بهینه مساله ای ترکیبی و پیچیده ای برای بهبودسازی است، بسیاری از روشها و الگوریتم‌های بهینه سازی گوناگون در گذشته پیشنهاد شده‌اند. اشمیل (اسماعیل) (2) نظریه بنیادینی از جایگذاری خازن مناسب را ارائه داد. او قانون معروف 3/2 خود را برای جاگذاری یک خازن با فرض بارهای هم شکل و فیدر تغذیه توزیع یک شکل را بیان کرد. " دوران" (Duran) (3) اندازه خازن را به عنوان متغیرهای جدا از هم و برنامه نویسی پویایی بکار رفته برای حل مساله عنوان کرد.گریندولی (4) یک برنامه نویسی غیر خطی را بر مبنای روشی که در آن اندازه و جای خازن را که به عنوان متغیرهای پیوسته بیان شدند، ارائه دادند. گریند (5) جاگذاری خازن در مشکل تنظیم‌کننده‌های ولتاژ و روش‌شناسی راه حل جدا شده‌ی مطرح برای سیستم‌های توزیع اصلی به صورت فرمول درآورد. بارن و وو(1و6) روشی را ارائه کردن که در آن از برنامه نویسی عدد صحیح آمیخته استفاده شده است. ساندهارا جان و پاوا [ 8] تگنیک الگوریتم ژنتیک برای تعییت بهترین مکان برای خازن‌ها را بر پایه مکانیزم گزینش طبیعی مطرح کردند. در بیشتر روش‌های ذکر شده در بالا، خازن‌ها اغلب به عنوان متغییر پیوسته فرض شده اند. اگر چه، خازن‌های تجاری در دسترس گسسته هستند، انتخاب اندازه‌ی درست خازن، نزدیک به اندازه بهینه آن که با تکنیک متغییر‌های پیوسته بدست آمده شاید ضامن یک راه حل بهینه نباشد.[16] بنابر این جاگذاری بهینه خازن می‌بایست به عنوان مساله‌ی برنامه نویسی گسسته در نظر گرفته شود و خازن‌های گسسته در این مقاله در نظر گرفته شده‌اند. در نتیجه، پاسخ ممکن یک عدد بسیار بزرگ خواهد شد – حتی برای یک سیستم توزیع متوسط- و فرآیند جست و جوی راه حل را به بار سنگینی تبدیل می‌کند. در این مقاله، جاگذاری خازن و اندازه‌ی آن به وسیله ضرایب حساسیت تلفات و الگوریتم شبیه سازی رشد گیاه انجام می‌شود. ضریب حساسیت تلفات، قابلیت دارد که پیش بینی کند که کدام باس، بیشترین کاهش تلفات را دارد، زمانی که خازنی گذاشته شد. به همین جهت، این باس‌های حساس می‌توانند به عنوان نقاط کاندید برای گذاشتن خازن عمل کنند.(PGSA) برای تخمین و پیش بینی اندازه‌ی جبران سازی خازنی شنت برای بهبود سیکل ولتاژ سیستم بکار برده شده است. روش پیشنهاد شده در باس‌های 9 و 34 و 85 در سیستم توزیع شعاعی امتحان شده اند و نتایج بسیار امیدوار کننده بود. برتری ((الگوریتم رشد گیاه )) (PGSA) مدارا کردن عملکرد مورد نظر و محدودیت، به گونه جدا گانه می‌باشد، که مشکل را به منظور تعیین عوامل مانع دفع می‌کند و افزایش / کاهش محدودیت را آسان کرده، و به هیچ پارامتر خارجی هم بمانند میزان متقاطع، میزان دگرگونی و ... نیاز ندارد. مسیر جستجوی راهنمایی را فرا می‌گیرد که به طور پویا همچون تغییر عملکرد مقصود، تغییر می‌کند. بقیه بخش‌های مقاله به این صورت مرتب شده اند: بخش 2 فرمول سازی مساله را می‌دهد و بخش 3 بررسی حساسیت و ضرایب تلفات و بخش 4 چکیده ای از توصیف الگوریتم شبیه سازی رشد گیاه را می‌دهد. V نتایج تست را نشان می‌دهد و بخش VI نتیجه گیری می‌باشد.