بهینه‌سازی توان راکتیو در حضور ادوات FACTS با استفاده از الگوریتم های تکاملی بر پایه منطق فازی

روش‌های هوشمند در صنعت برق

مقاله 6، دوره 6، شماره 23، آبان 1394، صفحه 45-54   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

ساسان قاسمی¹؛ اسکندر قلی پور^{* 2}

¹دانشکده فنی مهندسی، گروه برق، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

²دانشیار – دانشکده فنی مهندسی، گروه برق، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

در این مقاله برای تنظیم پارامترهای سیستم قدرت و ادوات FACTS از روش‌های بهینه‌سازی ژنتیک، ازدحام ذرات، ترکیب منطق فازی با الگوریتم ژنتیک و ترکیب منطق فازی با الگوریتم تکامل دیفرانسیل استفاده شده است. در اینجا دو نوع از ادوات FACTS، جبران‌ساز سری کنترل شده با تریستور (TCSC) و جبران‌ساز توان راکتیو استاتیک (SVC) برای بهینه‎سازی مصرف توان راکتیو شبکه و کاهش تراکم خطوط مورد استفاده قرار گرفته است. جایابی بهینه ادوات FACTS در شبکه، که در شرایط بارگذاری سنگین قرار دارد سبب کاهش تلفات توان، کنترل توان راکتیو، بهبود پروفیل ولتاژ شبکه و در نتیجه سبب کاهش هزینه‌های بهره‌برداری می‌شود. در روش ارائه ‌شده در این مقاله از توابع عضویت فازی برای مشخص کردن باس‌های ضعیف شبکه به منظور نصب SVC و از محاسبه مقدار توان راکتیو عبوری از خطوط شبکه برای مکان‌یابی محل نصب TCSC استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی، برتری ترکیب منطق فازی و الگوریتم‌های تکاملی بر الگوریتم‌های تکاملی معمول در زمینه‌ی تنظیم بهینه‌ی پارامترهای شبکه و ادوات FACTS را به خوبی نشان می‌دهد. روش ارائه شده در این مقاله با سایر روش‌های به کار برده شده در این زمینه، که از آنالیز مقادیر ویژه برای جایابی بهینه ادوات FACTS استفاده کرده‌اند، مقایسه شده است

کلیدواژه‌ها

facts؛ الگوریتم‌های تکاملی؛ بهینه‌سازی توان راکتیو؛ SVC؛ TCSC

مراجع

[1] N.G. Hingorani, “High power electronics and flexible AC transmission system”, Power Engineering Review, Vol. 8, No. 7, pp. 3-4, July 1998.
[2] S. Meikandasivam, R.K. Nema, S.K. Jain, “Fine power flow control by split TCSC”, International Journal of Electrical Power and Energy Systems, Vol. 45, No. 1, pp. 519-529, Feb. 2013.
[3] A. Kumar, C. Sekhar, “Congestion management with FACTS devices in deregulated electricity markets ensuring loadability limit”, International Journal of Electrical Power and Energy Systems, Vol. 46, pp. 258-273, March 2013.
[4] B. Mandal, P.K. Roy, “Optimal reactive power dispatch using quasi-oppositional teaching learning based optimization”, International Journal of Electrical Power and Energy Systems, Vol. 46, pp. 258-273, March 2013.
[5] E. Ghahremani, I. Kamwa, “Optimal placement of multiple-type FACTS devices to maximize power system loadability using a generic graphical user interface”, IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 28, No. 2, pp. 764-768, 2013.
[6] S. Kumar, D.K. Chaturvedi, “Optimal power flow solution using fuzzy evolutionary and swarm optimization”, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, Vol. 47, pp. 416-423, 2013.
[7] J. Zhao, L. Ju, Z. Dai, G. Chen, “Voltage stability constrained dynamic optimal reactive power flow based on branch-bound and primal–dual interior point method”, International Journal of Electrical Power and Energy Systems, Vol. 73, pp. 601-607, 2015.
[8] R.H. Liang, J.C. Wang, Y.T. Chen, W.T. Tseng, “An enhanced firefly algorithm to multi-objective optimal active/reactive power dispatch with uncertainties consideration”, International Journal of Electrical Power and Energy Systems, Vol. 64, pp. 1088-1097, 2015.
[9] B. Bhattacharyya, S. Kumar, “Reactive power planning with FACTS devices using gravitational search algorithm”, Ain Shams Engineering Journal, Vol. 6, No. 3, pp. 865–871, 2015.
[10] D. Prasad, V. Mukherjee, “A novel symbiotic organisms search algorithm for optimal power flow of power system with FACTS devices”, Engineering Science and Technology, In Press Available online 12 Aug.  2015.
[11] L.J. Cai, I. Erlich, G. Stamtsis, “Optimal choice, allocation of FACTS devices in deregulated electricity market using genetic algorithms”, Proceeding of the IEEE/PSCE, Vol. 1, pp. 201-207, Oct. 2004.
[12] B. Bhattacharyya, V. Kumar-Gupta, “Fuzzy based evolutionary algorithm for reactive power optimization with FACTS devices”, Electrical Power and Energy Systems, Vol. 61, pp. 39-47, 2014.
[13] K.Y. Lee, Y.M. Park, J.L. Ortiz, “A united approach to optimal real and reactive power dispatch”, IEEE Trans. on Power Apparatus and Systems, Vol. 104, No. 5, pp. 1147-1153, 1985.
[14] Fangxing Li, Rui Bo, “Small test systems for power system economic studies”, Proceeding of the IEEE/PES, pp.1-4, Minneapolis, MN, pp. 1-4, July 2010.