دانلود ترجمه مقاله جایابی همزمان تولید پراکنده و خازن در شبکه های توزیع

1. مقدمه 2. مدل سازی بار 3. تابع هدف 4. فرمول بندی مساله 5. الگوریتم ممتیک 6. مطالعه موردی و نتایج عددی 7. نتیجه گیری

چکیده – با توجه به کاربرد گسترده تولید پراکنده در شبکه توزیع، اثرات فنی آن در شبکه توزیع باید به طور کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. در این تحقیق، جایابی همزمان تولید پراکنده (DG) و خازن‌ها در شبکه‌های توزیع شعاعی با سطوح بار مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. اهداف این تحقیق، کاهش تلفات توان اکتیو و راکتیو، کاهش تلفات انرژی و بهبود مشخصات ولتاژ می‌باشد. همچنین تاثیر خازن و تولید پراکنده بر بهبود پایداری ولتاژ در تابع هدف در نظر گرفته شده‌است. از الگوریتم ممتیک برای یافتن راه‌حل‌های بهینه استفاده شده‌است. این الگوریتم شکل ترکیبی از الگوریتم جستجوی محلی و الگوریتم ژنتیک است. عملکرد روش پیشنهادی بر روی یک شبکه توزیع آزمایشی ارزیابی شده‌است. مقدمه: با توجه به تعدد کاربران شبکه برق و افزایش بار شبکه, شرکت‌های توزیع برق سعی در تامین توان لازم با کمک طراحی و بهره‌برداری مناسب از شبکه‌های برق دارند [1]. تجهیزات مختلفی مانند DG ها و خازن‌ها برای دستیابی به این اهداف استفاده می‌شوند. جایابی و اندازه بهینه این تجهیزات بر کاهش تلفات شبکه، بهبود خصوصیات ولتاژ و قابلیت اطمینان تاثیر بسزایی دارد. در سال‌های اخیر، تحقیقات زیادی در مورد جایابی و اندازه بهینه خازن و DG ها صورت‌گرفته است. در [1] و [2]، از روش تحلیلی برای تعیین جایابی بهینه و تعیین اندازه DG ها با در نظر گرفتن کمینه‌سازی تلفات استفاده شده است. از الگوریتم ژنتیک برای جایابی DG ها با هدف افزایش رزرو چرخان, بهبود مشخصات ولتاژ، کاهش جریان بار و همچنین کاهش تلفات انتقال استفاده شده‌است. در [4], الگوریتم بلمن- زاده و منطق فازی برای جایابی DG در شبکه توزیع پیاده‌سازی شده‌اند. در [5]، تابع هدف با استفاده از روش پخش بار بهینه می‌شود که شامل مشخصات ولتاژ و افت توان می‌باشد. در این مرجع، ضرایب وزنی بهینه تابع هدف محاسبه و سپس تلفات انتقال کاهش‌یافته و پروفیل ولتاژ با جایابی بهینه DG بهبود می‌یابد. مراجع [6] تا [8] به ترتیب از الگوریتم ژنتیک، روش DPSO و همچنین یک روش ترکیبی متشکل از Fuzzy-DE و Fuzzy-MAPSO برای تعیین تعداد و اندازه بهینه خازن‌ها برای کاهش تلفات توان استفاده کردند. در [9] از منطق فازی برای تعیین جایابی بهینه خازن استفاده می‌شود. در این مرجع، کاهش تلفات توان و تلفات پیک در تابع هدف گنجانده‌ شده‌اند. در [10] از یک الگوریتم فراکاوشی برای جایابی بهینه خازن در سیستم توزیع با در نظر گرفتن اتلاف توان و افت ولتاژ در فرآیند بهینه‌سازی استفاده می‌شود. در این مرجع، منحنی تداوم بار به صورت منحنی چند سطحی در باس‌های شبکه مدل شده است. در اکثر تحقیقات قبلی، بار شبکه توزیع به عنوان یک پارامتر ثابت در نظر گرفته می‌شود. این فرض منجر به کسب نتایج غیرقابل‌اعتماد می‌شود و لازم است که از بار چند سطحی در فرآیند برنامه‌ریزی استفاده کنیم. علاوه بر این، تاثیر دستگاه‌ها بر روی پایداری ولتاژ و پیک سایی در نظر گرفته نشده است. در این مقاله یک روش جدید برای جایابی همزمان DG ها و خازن های ثابت برای کاهش تقاضای انرژی خریداری شده از شبکه انتقال، بهبود مشخصات ولتاژ، کاهش تلفات توان اکتیو و راکتیو و کاهش افت پیک و همچنین کاهش تلفات انرژی شبکه توزیع در سطوح مختلف بار ارائه شده است. هزینه تجهیزات در تابع هدف در نظر گرفته شده است. در نهایت، اثر DG و خازن‌ها بر پایداری ولتاژ در نظر گرفته می شود و به تابع هدف اضافه می شود. از الگوریتم ممتیک برای بهینه سازی استفاده می شود. این الگوریتم نمونه ای از الگوریتم‌های تکاملی است که زمان محاسبات را با ترکیبی از جستجوی محلی و الگوریتم ژنتیک کاهش می دهد.IEEE 34 باس [8] به عنوان مطالعه موردی مورد استفاده قرار می گیرد و نتایج شبیه سازی گزارش می‌شوند.

With regard to widespread use of distributed generation in distribution network, its technical impacts in distribution network should be thoroughly analyzed. In this paper simultaneous placement of distributed generation (DG) and capacitor is considered in radial distribution network with different load levels. The objectives of the problem are reduction of active and reactive power loss, reduction of energy loss and improvement of voltage profile. Also effect of capacitor and DG on voltage stability improvement has been considered in the objective function. Memetic algorithm is used to find optimal solutions. This algorithm is combinatorial form of local search and genetic algorithm. The performance of the proposed method is assessed on a test distribution network. Introduction: Considering the widespread number of electrical network users and also increase in network load, distribution companies try to provide required power by proper designing and exploitation of network [1]. Several facilities such as DGs and capacitors are used to achieve these goals. Optimal placement and sizing of these equipments has significant effect on decreasing network loss, voltage profile enhancement and also reliability improvement. Lots of researches were provided in recent years about optimal placement and sizing of the capacitor and DGs. Analytic method is employed to solve optimal placement and sizing of DGs in [1,2] considering loss minimization as objective of the problem. In [3], genetic algorithm has been used for DG placement with purpose of increasing spinning reserve, improvement of voltage profile, decreasing load flow and also decreasing transmission loss. In [4], Bellman-zadeh algorithm and fuzzy logic are implemented for DG placement distribution network. In [5], objective function is optimized by the usage of load flow method which includes voltage profile and power loss. In this reference optimal weighting factors of objective function are calculated and then transmission loss is decreased and voltage profile is improved by optimal DG placement. Refs. [6–8] are used genetic algorithm, DPSO approach and also a hybrid approach with Fuzzy-DE and Fuzzy-MAPSO respectively to determine optimal number and size of capacitors for power loss decreasing. Fuzzy logic is used in [9] to determine optimal capacitor placement. In this reference decreasing of power loss and also peak loss are considered in objective function. In [10], a heuristic algorithm is used to optimal capacitor placement in distribution system considering power loss and also voltage drop in the optimization process. In this reference, load duration curve is modeled as multi-level curve in network busses. In most of previous works, load of distribution network is considered as a constant parameter. This assumption provides unreliable results and it is necessary to consider multi-level load in planning process. Furthermore, effect of devices has not been considered on voltage stability and peak shaving. In this paper a new method is presented to perform simultaneous placement of DGs and fixed capacitors in order to reduce purchased active power demand from transmission network, improvement of voltage profile, reduction of active and reactive power loss and peak loss and also reduction in energy loss of distribution network with different load levels. Equipment cost is considered in objective function. Eventually, effect of DG and capacitor on voltage stability is considered and added to objective function. Memetic algorithm is used for optimization. This algorithm is an instance of evolutionary algorithm which reduces computational time by combination of local search and genetic algorithm. IEEE 34-bus of [8] is used as case study and simulation results are reported.