عنوان انگليسي:
Voltage stability constrained multi-objective optimal reactive power dispatch under load and wind power uncertainties: A stochastic approach
عنوان فارسي:
ارسال چند هدفه توان راکتیو بهینه با محدودیت پایداری ولتاژ تحت ابهامات بار و قدرت باد: روش تصادفی
سال: 2016 عنوان سايت منتشركننده مقاله: Elsevier
عنوان مجله: Renewable Energy
وضعيت ترجمه : عالي (جداول و شكل ها هم ترجمه شدهو منابع داخل متن كار شده است)
تعداد صفحات انگليسي: 12 ضفحه تعداد صفحات فارسي: 28 صقحه
مقاله انگليسي: كليك كنيد
چکیده
مسئله ی ارسال توان راکتیو بهینه (ORPD) یکی از مسائل مهم در بهره برداری از سیستمهای قدرت است. این یک مسئله ی برنامه ریزی غیر خطی و آمیخته با اعداد صحیح است، که مقادیر بهینه برای پارامترهای کنترلی تولید کنندگان توان راکتیو را برای بهینه سازی توابع هدف ویژه حین برآوردن چند محدودیت فنی تعیین میکند. در این مقاله، مسئله ی چند هدفه ی تصادفی ORPD (SMO-ORPD) در یک سیستم قدرت باد یکپارچه با در نظر گرفتن ابهامات بار و تولید توان بادی مورد بررسی قرار گرفته است. مسئله بهینه سازی چند هدفه ی پیشنهادی با استفاده از روش محدودیت ε حل میشود، و رویکرد برآوردن فازی برای انتخاب بهترین راه حل توافقی استفاده میشود. دو توابع هدف مختلف به این صورت در نظر گرفته میشوند: 1) به حداقل رساندن تلفات توان اکتیو و 2) به حداقل رساندن شاخص پایداری ولتاژ (به نام شاخص L). در این مقاله تجهیزات جبرانسازی VAR به عنوان متغیرهای گسسته مدل شده اند. علاوه بر این، به منظور ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی برای حل مسئله ی چند هدفه، نتایج به دست آمده برای مورد قطعی (DMO-ORPD)، با روشهای موجود در منابع مقایسه میشوند. روش پیشنهادی بر روی سیستم IEEE 57 باسه مورد بررسی قرار میگیرد. مدل های پیشنهادی در محیط GAMS پیاده سازی میشوند. نتایج عددی، توانایی مسئله ی پیشنهادی SMO-ORPD را برای مقابله با ابهامات و به منظور تعیین بهترین تنظیمات متغیرهای کنترل اثبات میکنند.
از دیدگاه هزینه عملیات، مسائل زیست محیطی و امنیت سیستم، ارسال توان راکتیو بهینه (ORPD) برای اپراتورهای تاسیسات برقی مهم است. ORPD، زیرگروهی خاص از مسئله OPF است، که توابع هدف مانند تلفات انتقال و یا افزایش پایداری ولتاژ را با تنظیم نقاط تنظیم ولتاژهای ژنراتورها، تخصیص جبرانسازی توان راکتیو در باسهای ضعیف، تنظیم نسبتهای تپ ترانسفورماتور، و غیره را بهینهسازی میکند.
ORPD را میتوان با توجه به تعداد توابع هدف، به دو دسته تقسیم کرد. این دو دسته عبارتند از تابع تک هدفه (عمدتا به حداقل رساندن تلفات توان) و یا ORPD چند هدفه (با در نظر گرفتن دو یا سه هدف).
نام گذاری
مجموعهها
NB مجموعه باسها
NL مجموعه شاخهها
NG مجموعه واحدهای تولید
NW مجموعه مزارع بادی
Ns مجموعه تمام سناریوهای ممکن
NT مجموعه ترانسفورماتورهای لغزان
این مقاله عمدتا بر روی حل مسئله MO-ORPD در یک سیستم قدرت باد مجتمع با در نظر گرفتن ابهامات مربوط متمرکز شده است. تقاضا و تولید نیروی باد به عنوان منابع ابهامات در این کار در نظر گرفته میشوند. تابع توزیع احتمال نرمال (PDF) و رایلی (PDF) به ترتیب برای مدل سازی ابهامات بار و سرعت باد استفاده میشوند.
با توجه به توضیحات فوق، نکات برجسته این مقاله به شرح زیر است:
ادامهی این مقاله به این صورت تنظیم شده است: بخش 2 بر اساس مدل سازی عدم قطعیت مبتنی بر سناریو برای پارامترهای تصادفی فراهم میکند. در بخش 3، فرمولبندی کاملی از مسئله MO-OPRD ارائه شده است. بخش 4 نتایج عددی را ارائه میدهد. در نهایت، نتیجهگیریهای این مقاله در بخش 5 خلاصه شده است.
2-1 توصیف عدم قطعیت تقاضا از طریق مدل سازی مبتنی بر سناریو
2-2 مدلسازی عدم قطعیت تولید برق بادی
چارچوب بهینه سازی تصادفی دو مرحلهای
در این مقاله، برای تصمیم گیری در یک محیط نامطمئن، از روش برنامه نویسی تصادفی دو مرحلهای استفاده میشود. در این روش، متغیرهای تصمیم به صورت متغیرهای "اینجا و اکنون" و "صبر کنید و ببینید" طبقه بندی میشوند.
در این بخش، توابع هدف مورد مطالعه، شرح روش محدودیت ε برای پرداختن به SMO-ORPD، روش ارضای فازی برای انتخاب بهترین راه حل توافقی جبههی Pareto و محدودیتهای مسئله مانند معادلات پخش بار، شرح داده میشوند.
3-1 توابع هدف
3-1-1 کمینه سازی کل تلفات توان اکتیو
3-1-2 کمینه سازی شاخص پایداری ولتاژ (شاخص L)
3-2 روش محدودیت ε
3-3 تصمیم گیرندهی فازی
3-4 محدودیتها
3-4-2 محدودیتهای نابرابری بر روی متغیرهای وابسته به / کنترل
شبیه سازیها بر روی سیستم تست IEEE 57 باسه انجام شده است. به منظور نشان دادن کارایی روش ارائه شده، موارد مختلف به شرح زیر مورد بررسی قرار میگیرند:
الف) بهینه سازی قطعی بدون مزارع بادی (با نادیده گرفتن ابهامات بار و مزارع بادی).
4-1 توصیف سیستم IEEE 57 باسه
4-2 تولید سناریو
4-3 مورد A: HMO-ORبدون WF
4-4 مورد B: HMO-ORبا WF
مسئلهی تصادفی چند هدفه ارسال توان راکتیو بهینه (SMO-ORPD) در یک سیستم نیروی بادی مجتمع با در نظر گرفتن ابهامات بار سیستم و تولیدات نیروی باد، در این مقاله مورد مطالعه قرار گرفت. یک مدل بهینه سازی تصادفی دو مرحلهای، برای تصمیم گیری تحت ابهامات فوق پیادهسازی شده است