برنامه ريزي پوياي توسعه سيستم هاي توزيع انرژي الكتريكي با در نظر گرفتن منابع توليد پراكنده در حضور عدم قطعيت تقاضاي توان

Dynamic Planning the Expansion of Electric Energy Distribution Systems Considering Distributed Generation Resources in the Presence of Power Demand Uncertainty

در اين مقاله، يك راهبرد جديد مبتني بر مدل پويا (زمان محور) جهت برنامه ­ريزي توسعه سيستم­ هاي توزيع انرژي الكتريكي با در نظر گرفتن منابع توليد پراكنده و بهره‌گيري از رويكرد فني-اقتصادي ارائه شده است. مدل ارائه شده قادر است علاوه بر مكان و ظرفيت بهينه، برنامه زماني نصب/ تقويت گزينه هاي توسعه را تعيين نمايد. رويكرد پيشنهادي يك مسأله بهينه­سازي غير محدب و داراي ماهيت غيرخطي و آميخته با اعداد صحيح است. علاوه بر اين، توجه به عدم قطعيت در تقاضاي توان باعث مي شود كه مساله برنامه ريزي توسعه به طور فزاينده‌اي چالش برانگيز باشد. از اين رو، يك رويكرد تجزيه سه مرحله‌اي براي حل مساله معرفي شده است. به منظور مدل ­سازي عدم قطعيت­ تقاضاي توان در رويكرد پيشنهادي از روش تخمين دو نقطه­ اي استفاده شده است. جهت دستيابي به جواب بهينه از الگوريتم جستجوي هارموني بهبوديافته استفاده شده است. امكان‌سنجي و اثربخشي رويكرد پيشنهادي در برنامه ­ريزي پوياي توسعه سيستم­ هاي توزيع انرژي الكتريكي توسط چندين مورد مطالعه­ اي مختلف بر روي سيستم توزيع انرژي الكتريكي 13/8 كيلوولت با 27 باس نشان داده شده است. نتايج شبيه­ سازي به دست آمده بيانگر قابليت و سودمندي رويكرد جديد پيشنهادي در برنامه­ ريزي پوياي توسعه سيستم هاي توزيع انرژي الكتريكي است.

In this paper, a new strategy based on a dynamic (time-based) model is proposed for expansion planning of electrical energy distribution systems, taking into account distributed generation resources and advantage of the techno-economic approach. In addition to optimal placement and capacity, the proposed model is able to determine the timing of installation / reinforcement of expansion options. The proposed approach is a non-convex optimization problem with a nonlinear nature and mixed integers. In addition, considering uncertainty in the network loads makes the issue of expansion planning increasingly challenging. Hence, a tri-stage algorithm is developed to solve it. In order to model the uncertainty of loads in the proposed approach, the two-point estimation method has been used. An improved harmony search algorithm has been used to achieve the optimal solution. The feasibility and effectiveness of the proposed approach in the expansion planning of electrical energy distribution systems has been demonstrated by two different case studies on the 13.8 kV power distribution system with 27 buses. The results of the simulation obtained indicate the capability and efficiency of the approach proposed in the dynamic planning of the expansion of electrical energy distribution systems.