قرار دهی بهینه خازن در ترانسفورمرهای توزیع جهت کاهش اتلاف توان
چکیده
استفاده از ردیف‌هایموازی(شنت) خازن در سیستم‌های توزیعمی‌تواندبه‌خوبی سبب کاهش اتلاف توان بوده و مزایایی دیگر را برای کار سیستم به همراه آورد. در عمل، اتلاف توان در ترانسفورمر های توزیع، عامل قسمت عظیمی از اتلاف کلی است. این مقاله روشی برای قراردهی بهینه ردیف‌های خازنی در ترانسفورمرهای توزیع ارائهمی‌دهد که موجب اتلاف توان می‌شود. مکانردیف‌های خازنی در سمت پایین ترانسفورمر‌ها فرض می‌شود. معیار مقدار خالص فعلی(NPV) برای ارزیابی سود هزینه پروژه نصب خازن به کار می‌رود. در ابتدا رابطه منحصربه‌فردی مستقیماً با محاسبه اتلاف توان در سیستم شعاعی به دست می‌آید. سپس رابطه‌ایبه‌صورت مدل برنامه‌نویسی اعداد صحیح مخلوط(MIP) با هدف حداکثر کردن NPV پروژه در معرض محدوده‌ای خاص برای قرار دهی بهینه ردیف خازنی حاصل می‌شود. این مدل برای حل توسط بسته‌هایMIP تجاری و کنترل کاری ردیف‌های خازنی جهت حداکثر سازی اتلاف توان در کلید زنی خودکار به‌وسیلهسنجش‌هایVAR مناسب است. روش ارائه‌شده عملاً در سیستم توزیع ماکاو به کار رفاه و نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که روش ارائه‌شده به لحاظ محاسباتی کارساز بوده و می‌توان به NPVقابل‌ملاحظه و مثبتی از قرار دهی بهینه ردیف‌های خازن دست‌یافت.
1. مقدمه
کارکرد سیستم توزیع توان(قدرت) به‌صورتاجتناب‌ناپذیری دارای اتلاف توان حاصل از اثر ژول است.این اتلاف می‌تواند خیلی بزرگ باشد چون در سراسر هادی‌های سیستم توزیع رخ می‌دهد؛ همان‌طور که در[1] آمده می‌تواند 13 % تولید کلی توان را شامل شود. ازاین‌روانگیزه‌هایی جدید برای نیروگاه‌ها و تأسیسات جهت کاهش اتلاف توان وجود دارد. جهت کاهش اتلاف در سیستمی توزیع، یک رویکرد این است که مسیر مقاومتی کل شبکه را که جریان از آن می‌گذرد کوتاه کنیم. این کار را می‌توان با تغییر توپولوژی شبکه همانند آرایش[2] انجام داد. از طرف دیگر، رویکرد دوم، کاهش جریان شاخه‌ای است که از باس‌های اصلی به مصرف‌کنندگانمی‌رسد، به‌صورت تجربه و کاری مشترک.می‌توان این کار را با استفاده از ردیف‌های خازنی در شبکه انجام داده و نسبتی از نیاز به توان راکتیو را دربار‌ها جبران کرد [6]-[17]. علاوه بر ذخیره اتلاف توان، نصب خازن مزایای دیگری نیز دارد هم چون بهبود شکل موج ولتاژ، آزادسازی ظرفیت شبکه و ارائه منبع ذخیره توان راکتیو. این مقاله بر قرار دهی بهینه خازن در شبکه‌های توزیع برای کاهش اتلاف توان تمرکز دارد.
Abstract
Deploying shunt capacitor banks in distribution systems can effectively reduce the power loss and provide additional benefits for system operation. In practice, the power loss on distribution transformers can account for a considerable portion of the overall loss. This paper proposes a method for optimal placement of capacitor banks to the distribution transformers to reduce power loss. The capacitor bank locations are considered at the low-side of transformers. The net present value (NPV) criterion is adopted to evaluate the cost benefit of the capacitor installation project. First, an explicit formula for directly calculating the power loss of radial distribution systems is derived. Then, the optimal capacitor bank placement is formulated as a mixed-integer programming (MIP) model maximizing the NPV of the project subject to certain constraints. The model is suitable for being solved by commercial MIP packages, and the operational control of the capacitor banks to maximize the power loss reduction can be simply achieved by local automatic switching according to VAR measurements. The proposed method has been practically applied in the Macau distribution system, and the simulation results show that the proposed method is computationally efficient, and a considerable positive NPV can be obtained from the optimal capacitor bank placement.
I. INTRODUCTION
THE operation of a power distribution system is inevitably accompanied with power loss due to the Joule effect. This loss can be very large since it occurs throughout the conductors of the distribution system; as indicated in [1], it can account for 13% of the total power generation. Therefore, there have been strong incentives for utilities to try to reduce the power loss. To reduce the loss in a distribution system, one approach is to shorten the overall network resistant path that the current is passing through. This can be achieved by altering the network topology, known as reconfiguration [2]. The second approach, on the other hand, is to reduce the branch current that comes from root buses to customers, as a common practice. This can be achieved by deploying shunt capacitor banks in the network to compensate a portion of reactive power demand of the loads [6]–[17]. In addition to saving power loss, capacitor installations can offer additional benefits, such as improving voltage profile, releasing network capacity, and providing reactive power reserve. This paper focuses on optimal capacitor placement in distribution networks for the interest of power loss reduction.
چکیده
1. مقدمه
2. محاسبه مستقیم اتلاف توان در شبکه‌های شعاعی
3. تحلیل NPV
4. رابطه نویسی برای مدل و حل
5. کنترل کاری ردیف‌های خازنی
6. نتایج شبیه‌سازی
7. نتیجه‌گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
II. DIRECT CALCULATION OF POWER LOSS IN RADIAL NETWORKS
III. NPV ANALYSIS
IV. MODEL FORMULATION AND SOLUTION
V. OPERATIONAL CONTROL OF CAPACITOR BANKS
VI. SIMULATION RESULTS
VII. CONCLUSION
- 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