استفاده از روش بهينه سازي ژنتيك در هماهنگ سازي بانك‌هاي خازني، تپ چنجرهاي ترانسفورماتورها و ذخيره گرها در حضور سيستم‌هاي خورشيدي

Using Genetic Optimization Algorithm in Coordination of Capacitor Banks, Transformer Tap Changers and Storage Devices in the Presence of Solar Systems

بهره گيري از منابع انرژي تجديدپذير چالش‌هاي نويني را به شبكه برق تحميل مي‌نمايد كه به واسطه ذات عدم قطعي اين نوع منابع مي‌باشد. زماني كه توليد منابع تجديدپذير از تقاضاي محلي فراتر رود ممكن است سبب فلوي تواني معكوس در فيدر توزيع شود. فلوي تواني معكوس ممكن است سبب افزايش ولتاژ و بهره برداري نادرست از ادوات تنظيم ولتاژ شود. در اين مقاله روشي براي تنظيم ولتاژ توسط ذخيره گرها، توليد متغير منابع توليد پراكنده و ادوات كنترلي ارائه گرديده است. براي هماهنگي ميان ادوات مختلف تنظيم ولتاژ استراتژي ارائه گرديده است كه در آن هماهنگي‌ها شامل پيكربندي فيدرها، پروفايل تقاضا، نقاط تنظيمي تپ چنجرهاي ترانسفورماتورها، تنظيمات بانك‌هاي خازني و ذخيره گرهاي به كار گرفته شده مي‌باشد. در روش هماهنگ سازي هدف ارتقاي پروفايل ولتاژ سيستم ضمن كمينه سازي تلفات در بازه زماني بهره برداري مي‌باشد. روش بهينه سازي ژنتيك براي حل مساله و دستيابي به راه حل بهينه يعني مينيمم تغييرات ولتاژي و حداقل تلفات فيدرها استفاده گرديده است. روش پيشنهادي در شبكه تست 123 باس IEEE پياده سازي گرديده است. با تحليل نتايج مشخص گرديد كه تجميع منابع فوتوولتائيك تلفات انرژي را كاهش مي‌دهد و تلفات سيستم توزيع با افزايش سايز فوتوولتائيك كاهش مي‌يابد. با افزايش سطح نفوذ منابع فوتوولتائيك، ولتاژ بيشتر افزايش مي‌يابد و به تعداد تغيير تپ و تغييرات SVR بيشتري براي حفظ ولتاژ نياز مي‌باشد. همچنين اثبات گرديد كه روشن شدن سوئيچ بانك‌هاي خازني سبب بهبود پروفايل ولتاژ مي‌شود و استفاده از ذخيره گرها سبب حفظ امنيت سيستم به طور حداكثري مي‌شود.

The use of renewable energy sources imposes new challenges on the electricity grid. This is mainly due to the variable nature and uncertainty of this type of resources. When the generation of renewables exceeds local demand, it may cause a reverse power flow in the feeder distribution. Reverse power flow may cause voltage rise and improper operation of voltage regulators. In this paper, a method for voltage regulation is proposed by using storage devices, variable generation of distributed generation sources and control devices. A strategy has been proposed for coordination between the various voltage regulating device. In the coordination method, the aim is to improve the system voltage profile while minimizing losses during the operation period. Genetic optimization method has been used to solve the problem and achieve the optimal solution, ie minimum voltage changes and minimum feeder losses. The proposed method is implemented in IEEE 123 bus test network in MATLAB software environment. Analysis of the results showed that the presence of photovoltaic sources reduces energy losses and the losses of the distribution system decrease with increasing photovoltaic size. The results also show that as the penetration level of photovoltaic sources increases, the voltage increases further and more tap changing and SVR changes are required to maintain the voltage. It was also proved that turning on the capacitor bank switch improves the voltage profile and the use of storage devices maximizes system security.