پایگاه علمی سعید سان دانلود رایگان مقالات علمی کنفرانس و ژورنال
جایابی بهینه SVC و TCSC برای بهبود پایداری ولتاژ و کاهش تلفات سیستم قدرت با استفاده از ترکیب الگوریتم ژنتیک باینری و بهینه‌سازی ازدحام ذرات+ نسخه انگلیسی 2012
Optimal Allocation of SVC and TCSC for Improving Voltage Stability and Reducing Power System Losses
using Hybrid Binary Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization
چکیده– برخی کاربردهای ادوات FACTS نشان دهنده آن است که آنها ابزارهایی مناسب و موثر برای کنترل پارامترهای فنی سیستم‌های قدرت هستند. با این حال، تعیین محل بهینۀ اندازه و نوع این تجهیزات مساله دشواری است. علاوه بر این، بکارگیری یک تابع هدف مناسب برای جایابی بهینه ادوات FACTS یک نقش مهم در بهبود اقتصادی یک باز برق ایفا می‌کند. در این مقاله، یک روش مناسب برای جایابی چندین نوع تجهیز FACTS ارائه می‌شود تا پایداری ولتاژ افزایش یافته و تلفات با در نظر گرفتن هزینه‌های نصب تجهیزات و هزینه‌های عمومی عملکرد سیستم قدرت، کاهش یابد. لذا در این مقاله برای جایابی همزمان و تعیین اندازه دو نوع تجهیز سری و موازی (TCSC,SVC) در یک ساختار چندمنظوره از ترکیب الگوریتم ژنتیک باینری و بهینه‌سازی ازدحام ذرات استفاده می‌شود؛ و نیز برای دست‌یابی به یک پاسخ بهینه برای تابع سازگاری از فرایند تحلیل سلسله‌مراتبی بهره گرفته می‌شود. پس از آن، روش پیشنهادی روی یک سیستم 30 باس اصلاح شده IEEE پیاده‌سازی می‌شود. با مقایسه نتایج بدست آمده از الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم‌های PSO (بهینه‌سازی ازدحام ذرات) و GA (الگوریتم ژنتیک)، کارائی بالای الگوریتم ارائه شده تصدیق خواهد شد.
عبارات کلیدی: ادوات FACTS، ترکیب الگوریتم ژنتیک باینری و بهینه‌سازی ازدحام ذرات، پایداری ولتاژ، تلفات سیستم، جایابی بهینه، هزینه‌های نصب و اجرا.
مقدمه
تجهیزات FACTS با ساختارهای یکتای خود می‌توانند این شانس را برای کاربر بوجود آورند که توان‌های فعلی خطوط را کنترل کرده و بدین ترتیب محدودیت‌های مربوط به پایداری خطوط انتقال و امنیت سیستم را بهبود دهند . استفاده از ادوات FACTS، در مقایسه با روش‌های مرسومی چون حذف بار و برنامه‌ریزی مجدد تولید، به نظر می‌رسد اقتصادی‌تر و به صرفه باشد چون این تجهیزات به جز هزینه نصب هزینه دیگری را در حین عملکرد متحمل نمی‌شوند . ادوات FACTS می‌توانند به طور همزمان توان‌های اکیتو و راکتیو را کنترل کنند؛ علاوه بر این، قادرند دامنه ولتاژ را نیز کنترل کنند. این تجهیزات می‌توانند شارژ توان را روی خطوطی که با ایجاد یک سطح ولتاژ بهینه دچار اضافه بار شده‌اند کاهش دهد. از طرف دیگر، تجهیزات FACTS می‌توانند محدوده سیگنال کوچک و پایداری گذرا را بهبود دهند و نیز تلفات سیستم قدرت را کاهش دهند. لذا، با در نظرگیری هزینه‌های نصب ادوات FACTS برای جایابی این تجهیزات، نتایج بدست آمده واقعی‌تر جلوه می‌کنند . تاثیر ادوات FACTS روی امنیت سیستم قدرت در مراجع در نظر گرفته شده است. یکی از کاربردهای بارز ادوات FACTS غلبه بر ناپایداری ولتاژ در سیستم قدرت است. در واقع، پایداری ولتاژ توانمندی یک سیستم در حفظ دامنه مجاز ولتاژ باس‌ها در همه شرایط موجود است . توانایی انتقال توان راکتیو از باس تولید تا محل مصرف در حالت دائم سیستم قدرت یکی از مسائل مهم در پایداری ولتاژ است. معمولا، یک سیستم قدرت در شرایطی چون وقوع یک حادثه در سیستم، افزایش بار، و یا تغییر شرایط سیستم ناپایدار می‌شود چون کاهش ولتاژ به صورت پیوسته و غیرقابل کنترل می‌شود.
they are proper and effective instruments to control the
technical parameters of power systems. However
determination of optimal location, size and type of these
devices is a difficult problem. Moreover, applying a suitable
objective function for optimal placement of FACTS devices
plays a very important role in economic improvement of a
power market. In this paper, an advantageous method have
been presented for multi-type FACTS placement to increase
the voltage stability and to decrease the losses with
considering costs of installation of the equipments and the
general costs of operation of the power system. So the hybrid
binary genetic algorithm and particle swarm optimization
(HBGAPSO) is used in this paper for simultaneous locating
and for determining the sizes of two types of series and
parallel devices (TCSC,SVC) in a multi objective structure,
and the method of hierarchical analysis process is used for
achieving an optimal response of the fitness function. After
that, the suggested method is implemented on the modified 30-
bus IEEE system. By comparing the results achieved from the
suggested algorithm with PSO and GA algorithms, the proper
efficiency of the presented algorithm will be enforced. 1
Key Words — FACTS devices, Hybrid binary genetic
algorithm and particle swarm optimization, Voltage stability,
Losses of system, Optimal allocation, Costs of installation and
operation.