شبیه سازی جایابی خازن و منابع تولید پراکنده با الگوریتم رقابت استعماری برای شبکه 33 باسه

جایابی DG و خازن به صورت همزمان با الگوریتم رقابت استعماری (ICA)

امروزه مکان یابی منابع تولید پراکنده و جایابی خازن در سیتم های قدرت از اهمیت زیادی برخوردار است. هر دوی اینها یعنی منابع تولید پراکنده و خازن در صورت جایابی صحیح باعث بهبود کارآیی سیستم قدرت می شوند. منابع تولید پراکنده با تولید توان اکتیو و خازن ها با تولید توان راکتیو کمک شایانی برای بهبود پارامترهای کیفیت توان از جمله ولتاژ سیستم توزیع می کنند. استفاده از خازن ها به چندین سال پیش مربوط می شود ولی استفاده از DG ها امروزه به خصوص در کشورهای پیشرفته گسترده شده است. دلیل آن نیز کمبود منابع نفت و گاز خیلی از کشورهاست که برای تامین توان اکتیو مورد نیاز بارهای خود به این منابع روی آورده اند. حال جایابی بهینه منابع تولید پراکنده و خازن آن هم به صورت همزمان می تواند از اهمیت بالایی برخوردار باشد. برای جایابی بهینه خازن و منابع تولید پراکنده به صورت همزمان توسط الگوریتم رقابت استعماری می توانید از این محصول که بر روی شبکه 33 باسه IEEE مورد بررسی قرار گرفته است ، استفاده کنید.

این محصول جایابی بهینه خازن و جایابی DG را به صورت همزمان با متلب را شامل شده و بر روی شبکه 33 باسه مورد بررسی قرار گرفته داده است. شبکه 33 باسه را در شکل زیر مشاهده می کنید:

معمولا در شبکه های شعاعی مقدار ولتاژ مربوط به شین های انتهایی از نظر کیفیت توان مناسب نمی باشند. لذا برای بهبود کیفیت توان مربوط به این شین ها خازن و منابع تولید پراکنده گزینه های مناسبی هستند. حال جایابی همزمان این دو پیچیدگی هایی دارد که در این محصول گنجانده شده است.

جایابی بهینه منابع تولید پراکنده و خازن با الگوریتم رقابت استعماری

حال اگر مسئله ی مکان یابی DG و خازن به صورت همزمان را توسط الگوریتم رقابت استعماری مورد بررسی قرار دهیم. خواهیم دید DG ها و خازن ها در نقاطی قرار گرفته اند که دارای ولتاژهای پایین تری می باشند. هدف مورد نظر برای جایابی کاهش تلفات شبکه و بهبود پروفیل ولتاژ بوده است. با قرار گرفتن خازن و DG در نقاط ضعیف از نظر ولتاژ ، این شین ها از نظر ولتاژ بهبود یافته و به طبع آن میزان تلفات کل شبکه نیز کاهش می یابد. در الگوریتم رقابت استعماری برای جایابی همزمان ، در جایابی بصورت همزمان نسبت به حالت جایابی یکی از آن ها یعنی مکان یابی DG و مکان یابی خازن به صورت تک تک ، تعداد متغیرها را دو چندان می کنیم. نصف متغیرها را به مکان و اندازه منابع تولید پراکنده و نصف مابقی را به مکان و اندازه خازن ها اختصاص می دهیم. در این محصول برخلاف خیلی از جایابی ها با الگوریتم رقابت استعماری که از تولباکس متلب استفاده می کنند از تولباکس استفاده نشده بلکه خود الگوریتم رقابت استعماری با متلب کد نویسی شده است. شما در این محصول به راحتی می توانید به تمام جزئیات الگوریتم دست یابید و نحوه ی کارکرد آن ها را یاد بگیرید.

در نهایت بعد از جایابی بهینه خازن و منابع تولید پراکنده همانطور که انتظار می رفت پروفیل ولتاژ دچار بهبود گردد ، نمودار پروفیل ولتاژ بهبود یافته به دست می آید. این نمودار نشان دهنده ی قبل و بعد از جایابی خازن با متلب است که رنگ سبز نشان دهنده ی پروفیل ولتاژ بعد از مکان یابی خازن و DG به صورت همزمان می باشد که با بهبودی همراه است.

از طرف دیگر اکثر مقالات از نمودار همگرایی برای نشان دادن کاهش مقدار تابع هدف استفاده می کنند. این نمودار نیز نشان دهنده ی نمودار همگرایی در کاهش تلفات شبکه با جایابی خازن و DG توسط الگوریتم رقابت استعماری را نشان می دهد. همانطور که مشاهده می کنید مقدار تابع هدف در هر تکرار کاهش یافته و در نهایت به صفر رسیده است.

در حالت کلی این محصول حاوی فایل های متلب مربوط به بدنه ی اصلی الگوریتم رقابت استعماری و تابع هدف شامل پخش بار پسرو پیشرو شبکه 33 باس و … بوده و نحوه ی اجرا و ران کردن آن بسیار آسان بوده و در پایان شما می توانید مکان و اندازه dg و خازن ها را مشاهده کنید. همچنین نمودار پروفیل ولتاژ قبل و بعد از جایگذاری و همچنین نمودار همگرایی را مشاهده خواهید کرد. فایل PDF زیر نیز تابع هدف و شرایط لحاظ شده را نشان می دهد.