توضیحات
Load Shedding Through Optimal Power Flow to Support Self-Healing Actions in Distribution Feeders
اطلاعات سیستم
شبیه سازی روش ارائه شده در مقاله بر روی سیستم توزیع 69 باسه اعمال شده است. ساختار این سیستم در شکل 1 نشان داده‌شده‌است.
شکل 1. ساختار سیستم 69 باسه
بر اساس شکل 1 مشخص است که سیستم مورد نظر دارای 4 فیدر بلند و چهار فیدر کوتاه می‌باشد. برای اینکه سیستم مورد نظر برای اعمال روش ارائه شده در مقاله مناسب شود، ساختار این سیستم کمی تغییر داده شده است. در مرحله اول، سیستم 69 باسه نشان داده شده در شکل 1 به 5 فیدر اصلی تقسیم شده است که این تقسیم بندی در شکل 2 نشان داده‌شده‌است. در شکل 2 شماره هر یک از فیدرها در کنار آن نوشته شده‌است.
شکل 2. تقسیم بندی سیستم 69 باسه به 5 فیدر اصلی
در مرحله دوم همانند مقاله فرض شده است که 5 فیدر مورد نظر از طریق دو پست تغذیه می‌شوند. بنابراین 5 فیدر از هم جدا شده و بین آنها 6 کیلد تعبیه شده است که این ساختار نیز در شکل 3 نشان داده شده است.
شکل 3. تقسیم‌بندی سیستم مورد نظر به 5 فیدر و جداسازی فیدرها با استفاده از 6 کلید
در شکل 3، CB ها نشان دهنده‌ی بریکرها هستند که در ابتدا وصل می‌باشند. TS ها نیز کلیدهایی می‌باشند که بین فیدرها تنظیم شده اند و در ابتدا تمام این کلیدها باز می‌باشند. بنابراین مشخص است که در ابتدا و در شرایط Normal Operation (شرایط عادی)، فیدرهای 1، 2 و 3 از طریق پست اول (SS01) تغذیه شده و فیدرهای 4 و 5 نیز از طریق پست دوم (SS02) تغذیه می‌شوند.
شبیه‌سازی برای سه حالت مختلف انجام شده است. که شامل موارد زیر می‌باشد:
- عملکرد عادی : تغذیه فیدرهای 1، 2 و 3 از طریق پست اول (SS01) و تغذیه فیدرهای 4 و 5 از طریق پست دوم (SS02) (کدهای این حالت در پوشه Normal Operation قرار داده شده است).
- وقوع خطا و اعمال خودترمیمی : یک خطا در پست اول (SS01) رخ میدهد. به همین دلیل بریکرهای CB11، CB12 و CB13 به صورت خودکار قطع می‌شوند و در نتیجه آن، فیدرهای 1، 2 و 3 بی برق می‌شوند. در ادامه با اعمال تنها خودترمیمی (بدون در نظر قطع بار) و همانند مقاله با تعیین کلیدزنی بهینه سعی می‌شود سیستم ترمیم شده و به فیدرها برق رسانی شود. کدهای این حالت در پوشه Self_Healing قرار دارد.
- وقوع خطا و اعمال خودترمیمی به همراه قطع بار : مشابه حالت دوم است با این تفاوت که در این حالت، قطع بار نیز در نظر گرفته می‌شود.
کدهای این حالت در پوشه Self_Healing and Load Sheding قرار دارد.
خروجی گرفتن از شبیه سازی ها
3-1- خروجی گرفتن از شبیه سازی در عملکرد عادی (Normal_Operation)
در پوشه Normal_operation سه فایل قرار دارد که شامل sys1 داده های سیستم، OPF_BW برنامه پخش بار و Normal_Op می‌باشند. در این پوشه کافی است فایل Normal_Op ران شود تا خروجی ها نمایش داده شود. در فایل Normal_Op ساختار سیستم بر اساس شکل 2 و 3 که در بالا نشان داده شد تشکیل شده و پخش بار ران شده است. بر اساس نتایج بدست برای این قسمت، ولتاژ باس‌های هر یک از فیدرها به صورت شکل 4 و جریان شاخه‌ها به صورت شکل 5 بدست می‌آید.
شکل 4. ولتاژ باس ها برای شرایط عملکرد عادی
شکل 5. جریان شاخه‌ها برای شرایط عملکرد عادی
حداکثر جریان شاخه‌های متصل به شین پست برابر 3 پریونیت در نظر گرفته شده است. حداقل مقدار مجاز ولتاژ نیز 0.93 پریونیت می‌باشد. بنابراین بر اساس شکل 4 و 5 مشخص است که هیچ یک از قیدهای سیستم نقض نشده است و عملکرد سیستم طبیعی می‌باشد. بر این حالت، میزان تلفات کلی سیستم 80.54 کیلووات و کل توان تغذیه شده سیستم نیز 4.653 مگاولت آمپر بدست آمده است.
2-3- خروجی گرفتن برای حالت Self_Heling
پوشه Self_Heling دارای 5 فایل است. برای خروجی گرفتن از این حالت کافی است الگوریتم BPSO ران شود. با ران کردن این فایل، بهینه سازی شروع شده و مقدار تابع هزینه برای هر تکرار نیز رسم می‌شود. در نهایت خروجی ها پلات شده و برخی نیز در صفحه common window متلب نمایش داده می شود. برای این حالت، کاهش مقدار تابع هزینه به صورت شکل 6 بدست آمده است.
شکل 6. مقدار تابع هزینه بر اساس تعداد تکرارها
برای این حالت بردار X نیز به صورت زیر بدست آمده است:
X=[ 0 0 0 1 0 1]
بر اساس بردار X مشخص است که فیدر 2 و 3 به فیدر 5 متصل شده‌اند ولی فیدر 1 به دلیل عدم توانایی تغذیه تمام بارهای آن، به هیچ یک از فیدرها متصل نشده و عملا بی برق شده است. برای این حالت، ولتاژ باس‌ها در شکل 7 نشان داده‌شده‌است. جریان شاخه‌ها نیز در شکل 8 نشان داده شده است.
شکل 7. ولتاژ باس ها برای حالت خودترمیمی بدون حذف بار
شکل 8. جریان شاخه‌ها برای حالت خودترمیمی بدون حذف بار
بر اساس شکل‌های 7 و 8 مشخص است که ولتاژها و جریان ها در محدوده مجاز تعریف شده برای آنها قرار دارند. برای این حالت مقدار تلفات کل برابر 150.78 کیلووات و مقدار توان تغذیه نشده برابر 1.536 مگاولت‌آمپر بدست آمده است.
3-3- خروجی گرفتن برای خودترمیمی به همراه قطع بار
در این حالت ابتدا الگوریتم BPSO ران می‌شود و بهینه سازی بدون در نظر گرفتن قیدهای حد مجاز جریان و ولتاژ حل می‌شود. برای شبیه سازی انجام شده، بردار X به صورت زیر بدست آمده است:
X = [0 1 1 0 1 0]
بر اساس بردار X مشخص است که فیدر 1 به فیدر 5 متصل شده و فیدرهای 2 و 3 نیز به فیدر چهار متصل شده‌اند. برای این حالت مقدار تلفات 338.4 کیلووات بدست آمده است و مقدار بار از دست رفته صفر است. شکل 9 و 10 به ترتیب دامنه ولتاژ و جریان شاخه‌ها را برای این حالت نشان می‌دهند.
شکل 9. ولتاژ باس ها
شکل 10. جریان شاخه‌ها
بر سااس شکل 9 مشخص است که برای این حالت، فیدر 5 در برخی باس‌ها دچار کاهش ولتاژ شده و دامنه ولتاژ در این باس‌ها کمتر از مقدار مجاز است. بنابراین لازم است در این فیدر کاهش بار صورت گیرد. برای این کار کافی است کد OPF_LoadShading ران شود این کد به صورت خودکار تشخیص میدهد که کدام فیدر به کاهش ولتاژ نیاز داشته و این کار را برای آن انجام میدهد. با ران کردن این فایل، مقدار بار کاهش یافته برابر 412.4589 کیلووات بدست آمد. شکل 11 بار باس‌های فیدر 5 برای قبل و بعد از کاهش بار را نشان میدهد.
شکل 11. بار باس های فیدر 5 برای بعد و قبل از کاهش بار . این شکل در خروجی شبیه سازی و در گزارش کار آمده است.
بعد از اعمال حذف بار، ولتاژ باس‌های فیدر 5 نیز به صورت شکل 12 بدست آمده است.
شکل 12. ولتاژ باس‌های فیدر 5 بعد از کاهش بار. این شکل در گزارش کار آمده است.
بر اساس شکل 12 مشخص است که با اعمال کاهش بار، ولتاژ باس‌های فیدر 5 اصلاح شده و در محدوده مجاز قرار گرفته است.
برای شبیه سازی های انجام شده، بار فیدرهای 4 و 5 برای سه حالت نشان داده شده است. در شکل 13 توان فیدر 4 و در شکل 14 توان فیدر 5 برای سه حالت بالا، مقایسه شده است. بر اساس این دو شکل به خوبی مشخص است که استفاده از خودترمیمی به همراه قطع بار بهترین حالت ممکن را از نظر تغذیه بار بیشتر محقق می‌سازد.
شکل 13. توان فیدر 4 برای سه حالت بررسی شده. این شکل در گزارش کار آمده است.
شکل 14. توان فیدر 5 برای 3 حالت بررسی شده
مطالب و توضیحات فوق تنها قسمتی از گزارش شبیه سازی با متلب انجام شده است.
کلید واژه:
self-healing, load shedding, optimal power flow, binary particle swarm optimization, smart grid
شبیه سازی مقاله Load Shedding Through Optimal Power Flow to Support Self-Healing Actions in Distribution Feeders
توسط کارشناسان سایت متلبی پیاده سازی گردیده و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.