دانلود ترجمه مقاله افزایش کیفیت توان و بهینه سازی تلفات در شبکه های توزیع دارای اعوجاج

1. مقدمه 2. پخش بار هارمونیک 3. فرمول بندی مسئله 4. روش بهینه سازی 5. نتایج عددی 6. نتیجه گیری

چکیده – در سال های اخیر، اهمیت مسائل کیفیت توان (PQ) در سیستم های قدرت نوین با افزایش فزاینده ای همراه بوده است. همچنین، خازن ها برای بهینه سازی تلفات شبکه و افزایش نمایه ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرند. با این وجود، در شبکه های آلوده هارمونیک، تعبیه خازن ها در مکان های بهینه اقتصادی ممکن است به دلیل محدودیت های هارمونیک عملی نباشد. در چنین شرایطی، فیلترهای هارمونیک می توانند به کاهش آلودگی هارمونیکی و جایابی بهینه خازن ها منجر شوند. پژوهش حاضر، رویکرد جدیدی را برای بهینه‌سازی همزمان فیلترهای توان اکتیو (APF) و خازن‌ها برای بهبود شرایط هارمونیک، تلفات شبکه و نمایه ولتاژ شبکه‌های توزیع ارائه می دهد. این روش APFها را به عنوان منابع هارمونیک در روش پخش بار هارمونیک (HPF) مدلسازی کرده و در عین حال خازن‌ها را نیز به عنوان ورودی هارمونیک مربوطه مدل‌سازی می کند. همچنین، یک الگوریتم اصلاح‌شده بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) نیز به عنوان ابزار بهینه‌سازی در پژوهش حاضر پیشنهاد شده است. سه مطالعه موردی بر روی سیستم تست 18 باسه IEEE انجام شده است. در مطالعه اول بدون توجه به محدودیت های هارمونیک، جایابی خازن بهینه انجام گرفت و به کاهش تلفات شبکه تا 326 کیلو وات منجر شد. سپس حدود هارمونیک در نظر گرفته شد و با جایابی APF بهینه برآورده شد. همچنین استفاده از راهکارهای پیشنهادی، هزینه کل 241983 دلار را در پی داشت. در مطالعه دوم، محدودیت‌های هارمونیک در روش جایابی بهینه خازن، بهبود نمایه های ولتاژ و تلفات شبکه، اما فراتر از برخی محدودیت‌های هارمونیک در نظر گرفته شد و سپس با جایابی APF برآورده شد. همچنین استفاده از راهکارهای پیشنهادی، هزینه کل 264942 دلار را پی داشت. در مطالعه سوم تخصیص همزمان خازن ها و APF ها انجام گرفت و بر طبق نتایج بدست آمده، مقرون به صرفگی آن (هزینه کل 225417 دلار) به اثبات رسید و مشخص شد که به واسطه استفاده از استراتژی پیشنهادی، عملکرد و کارایی شبکه به طور قابل ملاحظه ای بهبود می یابد. همچنین پژوهش حاضر بینش های ارزشمندی را برای بهینه سازی سیستم قدرت در آینده به ارمغان می آورد.

The importance of Power Quality (PQ) issues in modern power systems has been growing in the last years. Capacitors are employed for optimizing network losses and increasing the voltage profile. However, in harmonic polluted networks, the placement of capacitors at their economic optimal locations may not be feasible due to harmonic constraints. Under such conditions, harmonic filters can mitigate harmonic pollution and enable capacitors to be optimally placed. This paper presents a novel approach for simultaneously optimizing the allocation of Active Power Filters (APFs) and capacitors, to improve the harmonic condition, network losses, and voltage profile of distribution networks. The method models APFs as harmonic sources in the Harmonic Power Flow (HPF) procedure, while capacitors are modelled as their corresponding harmonic admittance. Furthermore, a modified Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm is presented as the optimization tool. Three case studies were conducted on the IEEE 18-bus test system. In the first study, optimal capacitor placement was performed with no regard to harmonic constraints, reducing network losses by 326 kW. The harmonic limits were then considered and satisfied by optimal APF placement. The total cost resulted in $241,983. The second study considered harmonic limits in the procedure of optimal capacitor placement, improving voltage profiles and network losses, but exceeding some harmonic constraints, which were subsequently satisfied by APF placement. The solution yielded the total cost of $264,942. The third study introduced simultaneous allocation of capacitors and APFs, proving to be the most cost-effective strategy ($225,417 total cost), promising enhanced network performance and efficiency, and adding valuable insights for future power system optimization.