خلاصة:
به دلیل وسع شبکههای انتقال برق،همواره این احتمال وجود دارد که این شبکهها در اثر بروز خطاهای مختلف،دچار شرایط اضطراری گردد.در این حالت اگر اقدامات اصلاحی مناسب بر روی شبکه مذکور صورت نگیرد این شبکه دچار ناپایداری شده و عملا خاموشی سراسری اتفاق میافتد.در این شرایط اضطراری معمولا از گزینههایی مانند بارزدایی(قطع انرژی الکتریکی برخی از مصرفکنندگان)و جابجایی در میزان نیروگاهها در مراکز پخش و توزیع نیروی برق،جهت کنترل شبکه انتقال برق استفاده میگردد.
اما همواره این بحث مطرح بوده است که کمترین میزان بارزدایی یا جابهجایی تولید جهت خروج شبکه انتقال برق از شرایط اضطراری به چه میزان میباشد.در این مقاله،براساس یکی از روشهای قدرتمند ریاضی(مانند برنامهریزی غیرخطی)،که یکی از ابزارهای تحلیلی رشته مدیریت صنعتی میباشد،جهت تحلیل و بهینهسازی بارزدایی و جابجایی تولید استفاده میگردد. در نهایت مدل فوق به همراه الگوریتم طراحی شده،در یک شبکه توزیع انرژی الکتریکی(شامل هشت ایستگاه توزیع انرژی)مورد آزمون و شبیهسازی قرار گرفته تا میزان کارایی و برتری این روش نسبت به روشهای دیگر مشخص گردد.
According to extent of electrical distribution system, always probabilities of severe disturbances are available and this system may experience emergency condition in witch some of variables such as grid frequency , voltage , equipment limits , and etc. may be violated .
To control and alleviate the problem and also prevent of electrical distribution system instability (that finally led to system black out) , the control (dispatching) center may using "Load Shedding and Generation Reallocation (LSGR)" terms.
But an important question here is: "how much is the optimum amount of load shedding and also generation reallocation to retrieval the power system to normal condition?"
For answering above question, based on one of the strongest mathematical method (Non linear programming), an effective LSGR optimization problem is proposed in this thesis.
In this mathematical optimization problem (Non linear programming) the objective function consists of "load curtailment" and "powerplant reallocation" terms as decision making variables.
Beside various constraints like equipment capabilities, voltage magnitudes, frequency limitation and load flow equations, the load dependency of voltage and frequency is considered.
Following, an algorithm is designed and proposed for getting the best result/conclusion of LSGR optimization problem. Finally the developed algorithm are tested on typical power system. the result achieved proved that the technique are highly capable of relieving emergency conditions.
ملخص الجهاز:
در این شرایط اضطراری معمولا از گزینههایی مانند بارزدایی(قطع انرژی الکتریکی برخی از مصرفکنندگان)و جابجایی در میزان نیروگاهها در مراکز پخش و توزیع نیروی برق،جهت کنترل شبکه انتقال برق استفاده میگردد.
توجه به نظرات فوق،تابه هدف کلی(3-1)را میتوان به صورت مناسبتر زیر نمایش (3-2)(به تصویر صفحه مراجعه شود) همانطور که قبلا توضیح داده شد تابع هدف فوق(j)از نوع جریمه بوده(جریمه همان هزینهای است که بایستی جهت از بین بردن شرایط اضطراری و در نتیجه نرمال کردن شبکه در شرایط ناپایدار،پرداخت کرد)و مدل غیرخطی به دنبال کمینه کردن تابع هدف فوق،یعنی برطرف نمودن شرایط اضطراری با کمترین تغییر در میزان متغییرهای تصمیم میباشد.
این متغیرها شامل تغییرات توانهای اکتیو و راکتیو واحدهای تولیدی میباشند که در مدل غیرخطی طراحی شده به صورت زیر تعریف میگردند: (3-3)(به تصویر صفحه مراجعه شود) (3-4)(به تصویر صفحه مراجعه شود) در روابط فوق PG SETOLDI و QG setoldi معرف مقدار توانهای اکتیو و راکتیو اقتصادی است که از حل معادلات پخش بار شبکه در حالت نرمال،برای نیروگاه i ام به دست آمده است.
این متغییرها شامل تغییرات توانهای اکتیو و راکتیو بارهای مصرفی میباشند که در مدل غیرخطی طراحی شده به صورت زیر تعریف میگردند: (3-5)(به تصویر صفحه مراجعه شود) (3-6)(به تصویر صفحه مراجعه شود) در روابط فوق PL setoldi و QL setoldi معرف مقدار توانهای اکتیو و راکتیو بارهای مصرفی شبکه انتقال برق در محلهای توزیع موردنظر میباشد.
تابع هدف در نظر گرفته شده در مثال فوق به شکل زیر میباشد:(4-1) (به تصویر صفحه مراجعه شود) حالت اول نگاره(4-1)نتایج پخش بار قبل از خطا را نشان میدهد.