بازآرایی بهینه شبکه های توزیع برق جهت بهبود کیفیت توان با استفاده از برنامه ریزی چند هدفی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق- واحد یادگار امام خمینی(ره)- شهرری- تهران- ایران

2 استادیار،دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام (ره)، تهران، ایران

3 کارشناس ارشد، گروه برق،دانشکده مهندسی برق- واحد یادگار امام خمینی(ره)شهرری- دانشگاه آزاد اسلامی- تهران- ایران

چکیده

یکی از اجزای مهم سیستمهای انرژی الکتریکی، شبکه‌های توزیع توان بوده که واسط ما بین شبکه‌های انتقال توان و مصرف‌کننده‌های خرد وکلان است. وظیفه اصلی این شبکه‌ها را می‌توان کاهش سطح ولتاژ و آماده‌سازی انرژی الکتریکی برای تحویل به مصرف‌کنندگان دانست که با توجه به ساختارها و سطوح مختلف ولتاژ انجام می‌گیرد. یک نمونه از تحقیقات گسترده و پراهمیت در این حوزه، بازآرایی شبکه های توزیع است. از جمله روشهای بهینه سازی موثر در بازآرایی شبکه ها، استفاده از الگوریتم های فراابتکاری به منظور یافتن بهترین آرایش برای شبکه توزیع با در نظر گرفتن پارامترهای مختلف و محدودیتهای متنوع شبکه است. در این مقاله ضمن مدلسازی مناسب برای مسئله بازآرایی بهینه شبکه های توزیع برق با هدف بهبود کیفیت توان، حل آن با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO)، به هر دو صورت تک هدفه و چندهدفه، صورت گرفته است و نتایج حاصله از شبیه سازی‌ بیانگر عملکرد موفق و کارآیی مناسب دو روش بهینه سازی PSO تک هدفه و چندهدفه در این موضوع است.

کلیدواژه‌ها


  1. G. Chicco, “Challenges for smart distribution systems: data representation and optimization objectives,” In 12th International Conference on Optimization of Electrical and Electronic Equipment, pp. 1236-1244, 2010.
  2. H. L. Willis, “Power Distribution Planning Reference Book,” 2nd, New York: Mercel Dekkar, 2004.
  3. M. H. Haque,”Efficient load flow method for distribution systems with radial or mesh configuration in Generation,” Transmission and Distribution IEEE Proceedings, (143)1, pp. 33-38, 1996.
  4. Ch. Yadaiah, S. K.Goswami & D. Chatterjee, “Effect of network reconfiguration on power quality of distribution system,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, (83), pp. 87-95, 2016.
  5. A. M. Imran & M. Kowsalya, “A new power system reconfiguration scheme for power loss minimization and voltage profile enhancement using Fireworks Algorithm,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, (62), pp. 312-322, 2014.
  6. A. Kavousi-Fard & M. R. Akbari-Zadeh, “Reliability enhancement using optimal distribution feeder reconfiguration,” Neurocomputing, (106), pp. 1, 2013.
  7. A. Merlin & G. Back, “Search for minimum-loss operational spanning tree con- figuration for an urban power distribution system,” Proc. of the 5th Power System Conference Cambridge, pp. 1–18, 1975.
  8. T. P. Wagner, A. Y. Chikhani & R. Hackam, “Feeder reconfiguration for loss reduction. An application of distribution automation,” IEEE Transactions on Power Delivery, (6), pp. 1922–1930, 1991.
  9. R. A. Jabr, R. Singh & B. C.Pal ,”Minimum loss network reconfiguration using mixed- integer convex programming,” IEEE Transactions on Power Systems, (27), pp. 1106-1111, 2012.
  10. Y. J. Jeon, J. C. Kim, J. O. Kim, J. R. Shin & K. Y. Lee, “An efficient simulated annealing algorithm for network reconfiguration in large-scale distribution systems,” IEEE Transactions on Power Delivery, (17), pp. 1070-1078, 2002.
  11. V. Parada, J. A. Ferland, M. Arias & K. Daniels Optimization of electric distribution feeders using simulated annealing. IEEE Transactions on Power Delivery, (19), 1135-1141, 2004.
  12. A. Y. Abdelaziz, F. M. Mohammed, S. F. Mekhamer & M. A. L. Badr, “Distribution systems reconfiguration using a modified particle swarm optimization algorithm,” International Journal of Electric Power Systems Research, (79), pp. 1521-1530, 2009.
  13. J. Mendoza, R. Lopez, D. Morales, E. Lopez, P. Dessante & Moraga, “Minimal loss reconfiguration using genetic algorithms with restricted population and addressed operators,” real application. IEEE Transactions on Power Systems, (21), pp. 948-954, 2006.
  14. K. Prasad, R. Ranjan, N. C. Sahoo & A. Chaturvedi,”Optimal reconfiguration of radial distribution systems using a fuzzy mutated genetic algorithm,” IEEE Transactions on Power Delivery, (20), pp. 1211-1213, 2005.
  15. A. Y. Abdelaziz, F. M. Mohamed, S. F. Mekhamer & M. A. L. Badr, “Distribution system reconfiguration using a modified tabu search algorithm,” International Journal of Electric Power Systems Research, (80), pp. 943-953, 2010.
  16. Ch. Y. Goswami and D. Chatterjee, “Effect of network reconfiguration on power quality of distribution system,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, (83), pp.87-95, 2016.
  17. H. R. Esmaeillian and R. Fadaeinedjad, ”Optimal reconfiguration and capacitor allocation in unbalanced distribution network considering power quality issues,” CIRED 22nd international conference and exhibition. 2013.
  18. J. B. V. Subramanyam and C. Radhakrishn, “A simple method for feeder reconfiguration of balanced and unbalanced distribution systems for loss minimization Taylor and Francis,” EPCS, (38), pp.72–84, 2010.
  19. R. Viswanadha & P. R. Bijwe, “Efficient reconfiguration of balanced and unbalanced distribution system for loss minimization,” IET Gener Transm Distrib, (2)1, pp.7-12, 2001.
  20. N. Thuan & T. A.Viet, ”Distribution network reconfiguration for power loss minimization and voltage profile improvement using cuckoo search algorithm,” Electric Power Energy Syst, (68), pp. 233-242, 2015.
  21. N. Gupta & A.Swarnkar, “Multi objective reconfiguration of distribution systems using adaptive genetic algorithm in fuzzy framework,” IET Generation Transmition Distribution, (4)12, pp. 1288-98, 2010.
  22. https://www.scribd.com/doc/143306826/IEEE-33-Bus-TestDistribution-Syste
  23. G. K. Viswanadha Raju & P. R. Bijwe, “Efficient reconfiguration of balanced and unbalanced distribution system for loss minimization,” IET Gener Transm Distrib, (2)1, pp. 7-12, 2001.
  24. A. A. Eajal & M. E. El-Hawary, ”Optimal capacitor placement and sizing in unbalanced distribution systems with harmonics consideration using particle swarm optimization,” IEEE Trans Power Deliver, (25)3, pp. 1734-1741, 2010.
  25. R. A. Gallego, A. J. Monticelli & R. Romero, “Optimal capacitor placement in radial distribution network,” IEEE Trans Power System, (16)4, pp. 630-637, 2001.
  26. H. R. Shahmirzad & M. Tabrizian, “Integrate Demand Response and Reconfiguration for energy management in optimal operation of microgrids,” Electrical Power Distribution Conference, Alborz Province, 2010.
  27. R. Syahputra, R. O. Wiyagi, & S. Suripto, “A novel fuzzy approach for multi-objective optimization of distribution network configuration in complex system,” International Journal of Applied Engineering Research, (13)2, pp. 1120-1127, 2018.
  28. A. Mohamed Imran & M. Kowsalya, “A new power system reconfiguration scheme for power loss minimization and voltage profile enhancement using Fireworks Algorithm,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, (62), pp. 312-322, 2014
  29. S. R. Rayapudi, N. Lakshmi & R. R. Manyala, ”Optimal network reconfiguration of large-scale distribution system using harmony search algorithm,” IEEE Trans Power Syst, (26)3, pp. 1080-1088, 2011.