سامانه ‏های غیرخطی در مهندسی برق

سامانه ‏های غیرخطی در مهندسی برق

کاهش تلفات سیستم قدرت با استفاده از پخش بار بهینه توان راکتیو و روش تجزیه خم عمومی GBD

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشگاه ارومیه
چکیده
در این مقاله روشی کارآمد جهت حداقل کردن تلفات انرژی ارائه‌شده است. روش ارائه‌شده از شرایط بارگذاری متناوب طی بازه زمانی آینده به‌جای یک وضعیت لحظه‌ای شبکه استفاده می‌کند. این روش شرایط بهینه را در طی بازه زمانی داده‌شده با توجه به مقدار کنونی شرایط به دست می‌آورد. بازه زمانی داده‌شده به تعداد زیادی زیربازه کوچک‌تر تقسیم می‌شود. با افزایش تعداد زیربازه‌ها یا پروفیل‌های بار ابعاد مسئله افزایش می‌یابد که باید برای آن یک مقدار بهینه به‌دست آورده شود. در این روش متغیرها به گروه متغیرهای کنترلی پیوسته و گسسته تقسیم می‌شوند. درحالی‌که در هر زیربازه فقط متغیرهای کنترلی پیوسته اجازه تغییر دارند، متغیرهای پیوسته و گسسته در ابتدای هر بازه زمانی تنظیم می‌شوند. این مسئله با به‌کاربردن روش تجزیه خم عمومی GBD حل می‌شود. با استفاده از این روش شرایط بار برای هر زیربازه در زیر مسئله NLP حل می‌شود. سپس، نتایج زیرمسئله NLP در زیرمسئله اصلی به کار برده می‌شوند. همان‌طور که‌ در نتایج شبیه‌سازی نیز نشان داده‌شده است، روش ارائه‌شده نه‌تنها پروفیل ولتاژ را بهبود می‌بخشد، بلکه انرژی کل تلف‌شده در بازه زمانی موردنظر را نیز کاهش می‌دهد.
کلیدواژه‌ها

[1] B. Liu, J. Li, H. Ma, and Y. Liu, "Generalized Benders Decomposition Based Dynamic Optimal Power Flow
Considering Discrete and Continuous Decision Variables," IEEE Access, vol. 8, pp. 194260-194268, 2020.
[2] R. Jamalzadeh and M. Hong, "Microgrid Optimal Power Flow Using the Generalized Benders
Decomposition Approach," IEEE Transactions on Sustainable Energy, vol. 10, no. 4, pp. 2050-2064, 2019.
[3] W. Li, W. Sun, B. Li, Y. Han, and Y. He, "Flexibility transformation strategy of thermal power units for
typical scenario considering wind and solar consumption based on generalized Benders decomposition
algorithm," Electrical Engineering, vol. 105, no. 6, pp. 3423-3432, 2023/12/01 2023.
[4] Y.-L. Xin, Q.-H. Sun, T. Zhao, X. Li, and Q. Chen, "A categorized and decomposed algorithm for thermal
system simulation based on generalized benders decomposition," Energy, vol. 282, p. 128954, 2023/11/01/
2023.
[5] L. Göke, F. Schmidt, and M. Kendziorski, "Stabilized Benders decomposition for energy planning under
climate uncertainty," European Journal of Operational Research, vol. 316, no. 1, pp. 183-199, 2024/07/01/
2024.
[6] P. Tangtatswas, "Solving Very Large Security-Constrained Optimal Power Flow (SCOPF) Problem for
Power Grid of the future," Case Western Reserve University School of Graduate Studies, 2023.
[7] B. Liu, C. Bissuel, F. Courtot, C. Gicquel, and D. Quadri, "A generalized Benders decomposition approach
for the optimal design of a local multi-energy system," European Journal of Operational Research, vol. 318,
no. 1, pp. 43-54, 2024/10/01/ 2024.
[8] S. Corsi, P. Marannino, N. Losignore, G. Moreschini, and G. Piccini, "Coordination between the reactive
power scheduling function and the hierarchical voltage control of the EHV ENEL system," IEEE
Transactions on Power Systems, vol. 10, no. 2, pp. 686-694, 1995.
[9] M. El-Kady, B. Bell, V. Carvalho, R. Burchett, H. Happ, and D. Vierath, "Assessment of real-time optimal
voltage control," IEEE transactions on power systems, vol. 1, no. 2, pp. 98-105, 1986.
[10] M. Najjarpour and B. J. I. J. o. E. Tousi, "Probabilistic Reactive Power Flow Optimization of Distribution
System in Presence of Distributed Units Uncertainty Using Combination of Improved Taguchi Method and
Dandelion Algorithm," vol. 37, no. 1, pp. 37-47, 2024.
[11] Y. Fukuyama and Y. Ueki, "An application of neural network to dynamic dispatch using multi processors,"
IEEE transactions on power systems, vol. 9, no. 4, pp. 1759-1765, 1994.
[12] B. E. Rimoldi, "A decomposition approach to CPM," IEEE Transactions on Information Theory, vol. 34,
no. 2, pp. 260-270, 1988.
[13] A. M. Shaheen, R. A. El-Sehiemy, A. Ginidi, A. M. Elsayed, and S. F. J. E. Al-Gahtani, "Optimal allocation
of pv-statcom devices in distribution systems for energy losses minimization and voltage profile
improvement via hunter-prey-based algorithm," vol. 16, no. 6, p. 2790, 2023.
[14] M. Najjarpour, B. Tousi, and A. Ebadi Zahedan, "Improving Reliability of Active Distribution Networks
Using Probabilistic Assessment of Renewable Resource Units %J International Journal of Engineering," pp.
-, 2024.
[15] A. Gabash and P. J. I. T. o. P. S. Li, "Active-reactive optimal power flow in distribution networks with
embedded generation and battery storage," vol. 27, no. 4, pp. 2026-2035, 2012.
[16] S. Gill, I. Kockar, and G. W. J. I. T. o. P. S. Ault, "Dynamic optimal power flow for active distribution
networks," vol. 29, no. 1, pp. 121-131, 2013.
[17] A. Ebadi Zahedan, F. Adabi, and S. Soleymani, "Frequency and Voltage Stability of Distribution Network
using Photovoltaic Stabilization System and Battery Storage System," Journal of Electrical Engineering and
Automation, vol. 4, no. 4, pp. 257-276, 2022.
[18] M. Basu, C. Jena, and B. J. I. R. P. G. Khan, "Dynamic optimal power flow for multi‐operator renewable
energy‐based virtual power plants," vol. 17, no. 10, pp. 2625-2637, 2023.
[19] M. Najjarpour and B. Tousi, "Loss Reduction of Distribution Network by Optimal Reconfiguration and
Capacitor Placement Using Cuckoo and Cultural Algorithms," in 2023 8th International Conference on
Technology and Energy Management (ICTEM), 2023, pp. 1-5.
[20] C. Yuan, Y. Lu, K. Liu, G. Liu, R. Dai, and Z. Wang, "Exploration of Bi-Level PageRank Algorithm for
Power Flow Analysis Using Graph Database," in 2018 IEEE International Congress on Big Data (BigData
Congress), 2018, pp. 143-149.

  • تاریخ دریافت 23 تیر 1404
  • تاریخ اولین انتشار 23 تیر 1404
  • تاریخ انتشار 01 مهر 1402