جايابي و اندازه يابي بهينه ي فيلترهاي اكتيو در سيستم قدرت با استفاده از الگوريتم هاي بهينه سازي كشتل و ژنتيك و مقايسه ي آنها

Optimal Placement and Sizing of Active Power Line Conditioners in power system with the Keshtel and genetic optimization algorithms

با افزايش تعداد بارهاي مبتني بر فناوري الكترونيك قدرت در شبكه، كه به منظور افزايش كارايي و بهينه سازي مصرف انرژي به كار مي روند، اعوجاج هارمونيكي ولتاژ در سيستم هاي قدرت را به طور روز افزون افزايش مي دهد. استفاده از فيلترهاي قدرت اكتيو گزينه ي مناسبي براي چنين مشكلي هستند. يك شيوه ي استفاده از اين فيلترها، نصب آن ها در نقاط مناسب و كنترل آنها به گونه ايست كه اعوجاج هارمونيكي ولتاژ را در تمام يا تعدادي از شين ها به حداقل برسد؛ چنين سيستمي از فيلترهاي اكتيو به APLC موسوم است.عملكرد مطلوب چنين سيستمي منوط به انتخاب مكان هاي مناسب براي نصب فيلترها و نيز تعيين جريان هاي تزريق شده توسط آنها مي باشد. در اين مقاله، از طريق حل يك مسئله ي بهينه سازي اين اهداف محقق شده اند كه در آن از الگوريتم نوين و ايراني كشتل استفاده شده است. در مسئله بهينه سازي، هدف، ارضاء قيود استانداردهاي هارمونيكي ولتاژ، با استفاده از كمترين جريان تزريقي فيلترهاي اكتيو، به منظور كمينه سازي قدرت مورد نياز براي فيلترها بوده است. براي اثبات كارايي الگوريتم پيشنهادي، شبيه سازي كامپيوتري بر روي يك شبكه نمونه ي 18 شينه با 1 و 4 بار غيرخطي انجام شده است.اين كار براي تعداد مختلف فيلتر اكتيو به انجام رسيده و در هر مرحله THD ولتاژ شين هاي سيستم بدست آمده و با مقدار پيش از فيلترگذاري مقايسه شده است. در نهايت نيز نتيجه هاي بدست آمده با نتايج حاصل از الگوريتم ژنتيك مقايسه شده است.

By increasing the number of loads based on electronics power in the network, which is used to increase the efficiency and optimize energy consumption, the harmonic distortion of voltage in power systems increases more and more. The use of active power filters is a good option for such a problem. One method for applying the APFs, namely, APLC system, is to place them at appropriate buses and control them in order to minimize the voltage harmonics disturbances in whole or a part of the power system. The desired performance of this system is depended on the optimum place and injected currents of APFs. In this paper, this goal is achieved by an optimization problem. In order to solve the problem, a recent nature-inspired metaheuristic, which is inspired by an amazing behavior of bird feeding, named as Keshtel, is used. In the developed model, APFs injected currents minimization is considered as the objective function, as well as the Total Harmonic Distortions (THD) of the voltages are the constraints of the problem. The proposed Keshtel Algorithm (KA) is implemented on a standard 18-bus test system consisting of 1 and 4 nonlinear loads. The simulations are carried out for different cases with various number of APFs. To demonstrate the efficiency of the proposed method, the THD of the test system voltages are determined and presented in each case, before and after installation of APFs. Finally, the results obtained from the keshtel algorithm are compared with the genetic algorithm.