مدل‌سازي تاثير حضور ترانسفورماتور يدكي بر قابليت اطمينان مجموعه‌اي از پست‌هاي فوق‌ توزيع

Modeling the Impact of Spare Transformer on a Set of Subtransmission Substations Reliability

با به‌ وجود آمدن صنايع بسيار حساس و افزايش ميزان سرمايه‌گذاري‌ها در اين صنايع، ارزش اقتصادي برق روزبه‌روز بيش‌تر شده و در نتيجه زيان‌هاي وارد آمده بر مصرف‌كنندگان ناشي از قطعي‌هاي موقت يا دائم انرژي الكتريكي افزايش چشم‌گيري يافته است. يكي از دلايل قطعي انرژي الكتريكي وقوع خطا در ترانسفورماتورهاي قدرت است. استفاده از ترانسفورماتورهاي يدكي، يكي از پركاربردترين روش‌ها در بهبود قابليت‌اطمينان انرژي تحويلي به مشتركان است. در اين مقاله مدل ماركوف جديدي براي مطالعه تأثير حضور يك ترانسفورماتور يدكي بر قابليت‌اطمينان شبكه‌اي مركب از تعدادي پست هر يك شامل دو ترانسفورماتور با ظرفيت‌هاي دلخواه ارائه شده است. در مدل ارائه‌شده، نشان داده شده است كه ظرفيت بهينه ترانسفورماتور يدكي تابعي از درصد بارگذاري پست‌هاي منطقه و اختلاف ظرفيت بزرگ‌ترين و كوچك‌ترين ترانسفورماتور نصب‌شده در مجموعه پست‌ها است. جهت مطالعه قابليت‌ اطمينان شبكه از شاخص مقدار انتظاري انرژي تأمين‌نشده استفاده شده است. مدل ارائه‌شده به يك شبكه در استان مازندران با 84 پست فوق‌توزيع اعمال و اثر وجود ترانسفورماتور يدكي با ظرفيت‌هاي مختلف بر قابليت‌اطمينان شبكه و كل هزينه تحميل‌شده به شركت برق مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنين با انجام تحليل حساسيت، تأثير تغييرات مقدار ارزش اقتصادي برق بر خسارت شركت‌هاي برق، ناشي از خروج ترانسفورماتور مورد مطالعه قرار گرفته است.

Due to developing sensitive industries and increasing investments in these industries, the economic value of electricity has increased and therefore loss incurred to consumers has significantly increased by temporary and permanent outages. Failure of power transformer cause interruption of electricity services. Use of spare transformers is one of the most important approach to improve reliability of energy supplied to consumers. In this paper, a new Markov model is proposed to study impacts of a spare transformer on reliability of a network comprising of a number of two-transformer substations. In proposed model, it is demonstrated that the optimal capacity of spare transformer in an area is affected by both maximum loading percentage of substations in that area and the difference between the maximum and the minimum capacity of transformers in the area. Here, the expected energy not supplied (EENS) is used as the reliability index. A practical network in Mazandaran province consisting of 84 substations is selected and impacts of spare transformers with various capacities on system reliability and the related costs are studied. Moreover, the effects of value of lost load (VOLL) variations on utilities’ cost, caused by transformer outage, are investigated via sensitivity analysis.