سیستم های چندگانه برای کنترل توان راکتیو در شبکه های هوشمند
چکیده
نظارت بر سیستم های قدرت، اساسی ترین پیش فرض برای تصمیم گیری معقولانه در یک مرکز کنترلی محسوب می گردد. در سال های اخیر، با ظهور شبکه های هوشمند، نظارت و کنترل توان راکتیو در سیستم های قدرت، وارد عصر جدیدی شده است. این موضوع، نیاز به روش های مؤثر کنترل توان راکتیو بهینه ی غیرمتمرکز (DORPC)، مخصوصاً مبتنی بر چارچوب های موجود جدید که همراه با شبکه های هوشمند پدید آمده اند را برجسته کرده است. این مقاله، رویکردی جدید برای مسأله ی DORPC مبتنی بر معماری هولونیک را ارائه کرده است. معماری هولونیک دارای یک سری ویژگی های منحصر به فرد است که توسط آن، هدف مسأله ی DORPC می تواند از طریق یک استراتژی زمانی، بهینه گردد. به منظور نشان دادن ویژگی های رویکرد پیشنهادی، با دو روش دیگر و با در نظر گرفتن مجموعه ای از شاخص ها، مقایسه شده است. بر این اساس، رویکرد پیشنهادی دارای پتانسیل های زیادی در راستای کاهش تلفات توان اکتیو و بهره برداری کامل از منابع توان راکتیو موجود است. آن نیازمند مجموعه ی محدودی از داده ها بوده و تلورانس خطای شبکه را بهبود می بخشد.
مقدمه
انگیزه
گسترش منابع انرژی توزیع شده (DERs) در شبکه های توزیع آینده، چالش های زیادی در زمینه ی کنترل توان راکتیو به وجود آورده است. به بیانی دیگر، ظهور شبکه های هوشمند، پارادیم عملیات سیستم قدرت را تغییر داده است. یکی از اساسی ترین پیش نیازهای چنین شبکه هایی، به کار گیری الگوریتم های توزیعی با استفاده از تبادل داده بین چند نهاد می باشد [1]. به لحاظ سنتی، سیستم های قدرت بر پایه ی مرکز کنترلی عمل می کنند که در آن، مجموعه ی مشخصی از مقادیر شبکه از طریق سیستم سرپرستی و گردآوری داده (SCADA) جمع آوری می گردد. با این حال، چنین طرح هایی، دیگر مدیریت مؤثری از شبکه های توزیع با هاستینگ تعدادی از معیارها، سنسورها، فعال کننده ها و DERها نخواهند داشت [2]. در طرح های متمرکز، بار تحمیل شده در راستای تعداد زیادی از ورودی ها منجر به تراکم زیرساخت های ارتباطی و تداخل در پردازشگرهای مرکزی خواهد شد. علاوه بر این، عملکرد سیستم قدرت در مورد یک رویداد خطا در لینک ارتباطی، آسیب پذیرتر می گردد. در واقع، وابستگی شدید روش های متمرکز لینک ارتباطی، در صورتی که خطایی در لینک ارتباطی رخ دهد، منجر به وقفه ی چشم گیری در کنترل سیستم های قدرت می گردد. در نتیجه، با تغییر از عملکرد متمرکز به عملکردی غیرمتمرکز، به طور چشم گیری کنترل زمان واقعی شبکه های هوشمند را افزایش داده و انعطاف پذیری فرآیند تأمین آن را بهبود می بخشد [1,3].
Abstract
Power system monitoring is the most fundamental prerequisite for making reasonable decisions in a control center. In recent years, with the advent of smart grids, monitoring and control of reactive power in power systems has entered a new era. This issue have highlighted the need for effective methods of decentralized optimal reactive power control (DORPC), especially based on the new available frameworks which have emerged along with the smart grids. This paper presents a novel approach to the DORPC problem based on a Holonic architecture. The Holonic architecture has some unique features by which the objective of the DORPC problem could be optimized through a timely proposed strategy. In order to demonstrate the features of the proposed approach, it is compared with two other methods considering a set of indices. Accordingly, the proposed approach has great potential to reduce the active power losses and to fully exploit the available reactive power resources. It requires a limited set of data while improves the fault tolerance of the network.
Introduction
Motivation
The proliferation of distributed energy resources (DERs) in future distribution networks brings about formidable challenges regarding their reactive power control. Roughly speaking, the advent of future smart grids changes the paradigm in power system operations. One of the most fundamental prerequisites of such grids is to employ distributed algorithms by means of data exchange among several entities [1]. Traditionally, power systems are operated on the basis of a control center where a certain set of quantities of the network is gathered via a supervisory control and data acquisition (SCADA) system. Such schemes, nonetheless, will no longer effectively manage a distribution network hosting the sheer number of meters, sensors, actuators, and DERs [2]. In the centralized schemes, the burden associated with a large number of entities could bring about congestion of communication infrastructure or crash of central processors. Moreover, the power system operation becomes more vulnerable in case of a fault occurrence in the communication link. Indeed, the heavy dependence of centralized methods to the communication link leads to a significant interruption in the system control if any fault occurs in the communication link. Consequently, shifting from a centralized operation to a decentralized one would considerably enhance the real-time control of smart grids and improve their supply resilience [1,3].
چکیده
مقدمه
انگیزه
بررسی اجمالی مقالات دیگر و سهم آن ها در این پژوهش
سازماندهی مقاله
سیستم های چندعاملی (MASs) در شبکه های هوشمند
مفهوم MAS
سازمان MAS
مفهوم هولون
سازمان هولونیک
تعاملات وابسته به هدف
دینامیک های هولون
مذاکرات هولونیک
فرمول بندی مسأله DORPC
DORPC مبتنی بر ساختار هولونیک
فرمول بندی DGها و PEVها
بررسی عددی
بار ارتباطات و محاسبات
نتیجه گیری
Highlights
Abstract
Keywords
Introduction
Multi-agent systems (MASs) in smart grids
Formulation of the DORPC problem
DORPC based on the Holonic structure
Formulation of the DGs and PEVs
Numerical studies
Conclusion
References
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه