حل مسئله‌ طرح توسعه‌ شبكه‌ انتقال به‌منظور كاهش اثرات نامطلوب خرابي آبشاري با رويكرد تحليل و ارزيابي آسيب‌پذيري شبكه‌هاي انتقال

Solving Transmission Expansion Planning problem to Mitigate Cascading Failure Impacts using Transmission Network Vulnerability Analysis and Assessment approach

در سال‌هاي اخير، مسئله‌ي طرح توسعه‌ شبكه‌هاي انتقال به‌منظور كاهش اثرات نامطلوب خرابي آبشاري به‌عنوان يكي از مسائل مهم در بحث طراحي و برنامه‌ريزي شبكه‌هاي قدرت مطرح شده است. حل مسئله‌ي طرح توسعه‌ي شبكه‌ي قدرت با هدف كاهش اثرات نامطلوب خرابي آبشاري با استفاده از رويكرد تحليل و ارزيابي باعث مي‌شود كه اثرات نامطلوب خرابي آبشاري به‌صورت مؤثرتري نسبت به رويكرد بهينه‌سازي كاهش يابد. رويكرد تحليلي يك مجموعه از مستعدترين خطوط را تشكيل داده و احداث خطوط موازي با تمام اعضاي مجموعه‌ي خطوط مستعد خرابي آبشاري را به‌عنوان طرح توسعه شبكه معرفي مي‌كند. اما احداث همزمان يك خط موازي به ازاي تمام اعضاي موجود در مجموعه‌ي مستعدترين خطوط، طرحي غير فني و غيراقتصادي است. در اين مقاله تلاش مي‌شود به‌منظور پيشنهاد طرح توسعه شبكه انتقال به‌صورت فني و اقتصادي، با استفاده از تحليل عواقب نامطلوب خرابي آبشاري، خط مستعد خرابي آبشاري شناسايي شده و از طريق آن و راهبرد يك شين دورتر، ناحيه‌ي آسيب‌پذير شناسايي مي‌شود. طرح‌هاي مختلف از توسعه‌ي شبكه‌ي انتقال در ناحيه‌ي آسيب‌پذير برنامه‌ريزي‌شده و استحكام‌بخشي هر طرح توسعه با استفاده از معيار استحكام‌بخشي پيشنهادي مورد ارزيابي و اولويت‌بندي قرار مي‌گيرد. رويكرد پيشنهادي در طرح توسعه‌ي شبكه‌ي انتقال بر روي سيستم قدرت آزمون 39 شين آزمايش شده و نتايج عددي، توانايي روش پيشنهادي در كاهش اثرات نامطلوب خرابي آبشاري را نشان مي‌دهد.

In Recent years, it has been mentioned that the Transmission Expansion Planning is an effective way to mitigate the cascading failure impacts in transmission network. Also, solving transmission expansion planning with cascading failure issues via analytical and assessment approach instead of optimization approach causes that the impacts of cascading failure are more effectively mitigated. The Analytical and assessment approach offers a set of critical lines as a suitable candidate placement of new lines. However, installing new lines for all of elements of the set of critical line is an impractical and uneconomical way. In order to overcome this drawback, a new method is proposed in this paper. The proposed method is based on introducing a vulnerable area in transmission network instead of providing a set of critical lines. The vulnerable area is provided via finding the most vulnerable line and considering a bus farther way (adjacent bus) strategy. All of possible transmission expansion plan at this area are considered to find the best transmission expansion plan. Moreover, a transmission network solidification index based on transmission network vulnerability index is proposed in this paper to rank the possible transmission expansion plans at the vulnerable area. The efficiency and feasibility of the proposed method is investigated at IEEE 39-Bus test system. The numerical results show that using the proposed approach is able to mitigate cascading failure impacts in transmission network.