استفاده از تئوري تصميم گيري مبتني بر شكاف اطلاعاتي براي حل مسئله پخش بهينه توان مقيد به پايداري ولتاژ در حضور مزارع بادي

Application of Information Gap Decision Theory for Solution of Voltage Stability Constrained Optimal Power Flow in the Presence of Wind Farms

در اين مقاله به مطالعه و بررسي مسئله پخش بار بهينه مقيد به پايداري ولتاژ در حضور عد م­قطعيت موجود در توليد توان از مزارع بادي‌ پرداخته ‌شده است. با توجه به غير­قطعي بودن توليد توان مزارع بادي، روشي پيشنهاد مي‌شود كه به ­ازاي يك حد مجاز براي افزايش هزينه نسبت به مقدار پايه، بالاترين ميزان از عدم­ قطعيت براي توليد توان از مزارع بادي را مشخص كند. اين ميزان عدم ­قطعيت با در نظر گرفتن مقدار مشخصي از حاشيه بارگذاري شبكه تعيين مي­شود. لازم به ­ذكر است كه حاشيه بارگذاري مهم­ترين شاخص ارزيابي پايداري ولتاژ است كه فاصله نقطه كار فعلي شبكه را از نقطه فروپاشي ولتاژ تعيين مي­كند. بدين­ منظور از روش تئـوري تصميم ­گيـري مبتنـي بـر شكـاف اطـلاعـاتي براي مديريت ارتباط بين عدم­ قطعيت در توليد توان از مزارع بادي و حد بارپذيري شبكه استفاده مي‌شود. مدل ارائه‌شده بر روي شبكه 39 و 118 شينه IEEE و در محيط نرم‌افزار بهينه‌سازي GAMS پياده‌سازي شده است. به‌منظور ارزيابي كارايي مدل ارائه‌شده، نتايج حاصل از آن با نتايج به‌دست‌آمده از روش شبيه‌سازي مونت‌كارلو مقايسه شده‌اند. نتايج شبيه‌سازي‌، نشان مي­دهد كه رهيافت ارائه‌شده، يك رهيافت بهينه و مقاوم براي لحاظ نمودن همزمان عدم­ قطعيت و پايداري ولتاژ در مسئله پخش بار بهينه است.

This paper deals with the Voltage Stability Constrained Optimal Power Flow (VSC-OPF) problem in the presence of wind power generation uncertainty. Due to the uncertain nature of wind power generation, an approach is proposed that determines the maximum uncertainty of wind power generation for give a percentage of total cost increase. This maximunm uncertainty is determined in a way that a desired loading margin (LM), is satisfied. It is worth to note that LM is the most important measure of voltage stability which reflects the distance from the current operating point to the voltage collapse point. For this aim, Information Gap Decision Theory (IGDT) is utilized to handle the uncertainty of wind power generation and voltage stability in the proposed VSC-OPF model. The proposed model is implemented on the IEEE 39 and 118-bus standard test systems, and solved by General Algebraic Modeling System (GAMS) optimization software. In order to evaluate the effectiveness of the proposed methodology for uncertainty handling, the results obtained by IGDT technique are compared with Monte Carlo Simulations (MCS). The simulation results imply that the uncertainty radius and the desired LM have an inverse relationship, such that for a given percentage of cost increase, the radius of uncertainty decreses with respect to the increase of the desired LM.