کنترل توان راکتیو و ولتاژ در محیط تجدید ساختار شده

اصطلاحات شاخص

مقدمه

مشکلات مربوط به توان راکتیو

هزینه ی توان راکتیو

ارزش توان راکتیو

 قیمت گذاری تامین توان راکتیو

قیمت گذاری زمان-واقعی

تخصیص هزینه

در نظر گرفتن کنترل ولتاژ

ایجاد بازار توان راکتیو

مدل ها و الگوریتم ها

الگوریتم های ژنتیک

تابع fitness (تناسب)

 متغیرهای کنترلی

جزییات الگوریتم

عملکرد ژنتیک

 مطالعه موردی و نتایج

شکل 1.   سیستم قدرت 30-شینه IEEE.

جدول 1.   نتایج مطالعه موردی الگوریتم ژنتیک.

مقایسه هدف های مختلف

مقایسه OPF (پخش بار بهینه) و GA (الگوریتم ژنتیک)

جدول 2.   نتایج OPF و GA.

بحث در مورد GA

نتیجه گیری

تامین توان راکتیو و کنترل ولتاژ، نوعی کلیدی از خدمات جانبی در بازار برق تجدید ساختار شده می باشد. در این مقاله، مروری بر برخی مسایل مهم تامین توان راکتیو، شامل تحلیل هزینه، قیمت گذاری توان راکتیو، و ارزیابی، ارایه می شود. یک پخش بار بهینه (OPF) نیز مبنی بر نظریه ی قیمت گذاری زمان واقعی، بکار می رود. دو تابع دف به ترتیب مدل سازی می شوند: کمینه کردن تلفات شبکه، و کمینه کردن هزینه های کل برای تامین توان راکتیو. همچنین، از یک الگوریتم ژنتیک (GA) با مقادیر واقعی نیز، برای کمک به یافتن بهینه ی کلی و بررسی راه حل ها، استفاده می شود. همچنین، در بررسی ها از سیستم 30-شینه IEEE استفاده می شود.

در سراسر دنیا، سیستم های قدرت الکتریکی در حال نمو (حرکت) به سمت بازارهای برق تجدید ساختار شده، می باشند. در عملکرد سیستم قدرت، نیاز به کمک های جانبی می باشد تا از تولید و انتقال اطمینان حاصل شود. کنترل ولتاژ و توان راکتیو، یکی از خدمات جانبی است که برای تثبیت مشخصه های ولتاژ _با تزریق یا جذب توان راکتیو_ مورد استفاده قرار می گیرد. خدمات توان راکتیو، نقش مهم به صورتی که در زیر آمده است، بازی می کنند: • برآوردن نیازهای بار با توان راکتیو. • کنترل ولتاژ شین در یک سیستم گسترده. • کاهش تلفات شبکه. • کنار گذاشتن بلوک انتقال. • ارایه ی توان ذخیره شده کافی، به منظور اطمینان از امنیت سیستم تحت شرایط اضطراری. در سیستم های قدرت یکپارچه، توان راکتیو به روشی ساده، ارایه و مصرف می شود. جریمه های ضریب توان، دهه هاست که برای قیمت گذاری توان راکتیو، بکار می رود. تامین توان راکتیو، وظیفه ی ژنراتورها یا مالکین شبکه، می باشد. اپراتورهای سیستم، از یک برنامه بهینه سازی توان راکتیو استفده می کنند که در آن تلفات توان حقیقی، لحاظ می شود. در این شرایط، تامین کنندگان و مصرف کنندگان توان راکتیو، نمی توانند به تنهایی تصمیم بگیرند که چگونه از بازده ی توان راکتیو، استفاده کنند. تامین توان راکتیو را می توان توسط تجهیزات مختلفی همچون ژنراتورها، کندانسورهای سنکرون، خازن ها/راکتورهای شنت، و جبران سازهای Var استاتیک (SVC)، فراهم کرد. در محیط تجدید ساختار شده، این ابزارها، به اشخاص مختلفی تعلق دارند که دارای هزینه ها و سودهای مخصوص بخود هستند. باید وسیله ای برای ارزیابی منابع توان راکتیو و قیمت گذاری مناسب آن، وجود داشته باشد. هزینه های تامین کننده، باید در نظر گرفته شود. به منظور دستیابی به خدمات مربوط به توان راکتیو و پاداش دادن به تامین کنندگان آن، نیاز به ارایه ی یک پارچوب می باشد. بخش پیش روی این مقاله، بر روی تحلیل های اقتصادی سرویس توان راکتیو، تمرکز خواهد داشت. ازآنجایی که در دنیای امروز، درصد بالایی از نیازهای توان راکتیو بارها، توسط خازن ها تامین می شوند، نقش خازن ها و تاثیر مکان آنها نیز مورد بحث قرار می گیرد. سرانجام، امکان ارایه ی یک بازار برق راکتیو، مورد بحث قرار خواهد گرفت.