تعداد نشریات | 43 |
تعداد شمارهها | 1,659 |
تعداد مقالات | 13,576 |
تعداد مشاهده مقاله | 31,259,047 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,311,471 |
جایابی بهینه منابع توزیع پراکنده در منطقه رودبار جنوب استان کرمان به منظور کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ با استفاده از الگوریتم چندهدفه بهینهسازی آموزش و یادگیری | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
هوش محاسباتی در مهندسی برق | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 8، دوره 5، شماره 3، مهر 1393، صفحه 81-108 اصل مقاله (606.13 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی فارسی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ملیحه مغفوری فرسنگی1؛ محسن زارع2؛ احسان بی جامی2؛ کمیل نکویی2؛ محمود عطاری3؛ ستاره خالقی3؛ محمد محمود آبادی3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1دانشیار، دانشگاه شهید باهنر کرمان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2- دانشجو، دانشگاه شهید باهنر کرمان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3شرکت توزیع برق جنوب استان کرمان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
یافتن مکان و اندازه بهینه تولیدات پراکنده بهعنوان یک مسأله بهینهسازی مهندسی مطرح میشود. این بهینهسازی، میتواند با اهداف و مقاصد مختلف فنی، اقتصادی و حتی زیست محیطی انجام شود. در این مقاله، بهینهسازی مکان و اندازه تولیدات پراکنده برای دستیابی به اهداف فنی بر روی بخشی از شبکه توزیع استان کرمان، واقع در منطقه رودبار جنوب- شبکه بخشداری که دارای 745 شین است، انجام شده است. منظور از اهداف فنی، کاهش تلفات و بهبود پروفایل ولتاژ است. برای جایابی تولیدات پراکنده از روش بهینهسازی چندهدفه، که مجموعهای از جوابهای بهینه (دسته پرتو) از فضای تصمیمگیری انتخاب میشوند، استفاده شده است. در این راستا، از الگوریتم چندهدفه بهینهسازی آموزش و یادگیری (MTLBO) به منظور انجام بهینهسازی استفاده شده است. الگوریتم MTLBO براساس فرآیند آموزش و یادگیری در یک کلاس شکل گرفته است. همه آزمایشهای شبیهسازی در محیط نرمافزار DIgSILENT و MATLAB و توسط لینک بین این دو انجام شده است. همچنین، به منظور ارزیابی و انجام مقایسه، الگوریتم وراثتی مرتبسازی مغلوب نشده (NSGA-II) نیز بر روی شبکه یاد شده اجرا شده است. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
تولیدات پراکنده؛ الگوریتم بهینهسازی آموزش و یادگیری؛ کاهش تلفات؛ بهبود پروفیل ولتاژ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1-انرژی الکتریسیته به دلیل قابلیت انتقال ساده، به عنوان انرژی حامل بین محل تولید و مصرف، انتخاب شده است. اما انتقال و توزیع انرژی الکتریکی مشکلات و هزینههایی دارد. در دهههای اخیر، پژوهشگران و مهندسان صنعت برق راهکارهای متفاوتی برای رفع این مشکلات از نظر فنی و کاهش هزینهها از دیدگاه اقتصادی ارایه کردهاند. یکی از راهکارهای نوین، استفاده از منابع تولید پراکنده در شبکههای توزیع انرژی الکتریکی است. منابع تولید پراکنده، به واحدهای تولید انرژی الکتریکی با ظرفیت کمتر از 15 مگاوات که قابلیت نصب در شبکه توزیع انرژی الکتریکی را دارند گفته میشود. شبکههای توزیع انرژی الکتریکی بیشتر به شکل شعاعی بوده و از یک نقطه تغذیه میشوند. یکی از مشکلات شبکههای توزیع، پراکندگی بارهای شبکه بهویژه در مناطق روستایی است. در این شبکهها، به علت پسیو بودن ساختار شبکه و تلفات توان، افت ولتاژ در انتهای شبکه چشمگیر بوده وکیفیت توان تحویلی به مصرف کنندههای انتهای خط نامناسب است. همچنین، با توجه به رشد روز افزون بار، احداث منابع تولید پراکنده میتواند جایگزین مناسبی برای احداث خطوط و پستهای جدید در یک دوره زمانی کوتاه مدت باشد. با توجه به موارد یاد شده و مزایای دیگر، به تولیدات پراکنده استفاده از این منابع توجه جدی شده است. اما اگر احداث تولیدات پراکنده در شبکه به درستی اجرا نشود، نه تنها مزایای یاد شده را فراهم نکرده، بلکه میتواند مشخصات شبکه را نیز تخریب کند و یا هزینه نهایی را افزایش دهد. از این رو نصب و احداث مناسب تولیدات پراکنده از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین، یافتن مکان و اندازه بهینه تولیدات پراکنده میتواند به عنوان یک مسأله بهینهسازی مهندسی مطرح شود. این بهینهسازی میتواند با اهداف و مقاصد مختلفی مانند فنی، اقتصادی و حتی زیست محیطی انجام شود. در]1[ مکانیابی با هدف کاهش هزینههای احداث و بهرهبرداری تولیدات پراکنده و همچنین، کاهش هزینه تلفات با در نظر گرفتن محدودیتهای فنی نظیر محدودیت اضافه بار و محدودیت ولتاژ شینها انجام شده است. برای بهینهسازی از الگوریتم وراثتی مبتنی بر مفهوم پرتو استفاده شده و روش max-min برای استخراج جواب نهایی به کار رفته است. شبکه مورد مطالعه در این مرجع، یک شبکه توزیع شعاعی با 9 شین است. در ]2[ علاوه بر اهداف اقتصادی مانند هزینه نصب و بهرهبرداری تولیدات پراکنده، اهداف فنی نیز در نظر گرفته شده است. این اهداف شامل کاهش تلفات، بهبود پروفایل ولتاژ و کاهش اغتشاشات هارمونیک است. همچنین، بهینهسازی با استفاده از الگوریتم جمعیت ذرات بر روی بخشی از شبکه توزیع شهر تهران دارای 13 شین انجام شده است. در ]3[ بهبود ضریب توان در شبکه نیز علاوه بر اهداف فنی مورد توجه قرار گرفته و مکانیابی تولیدات پراکنده با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی بر روی شبکه 12 شینه IEEE بررسی شده است. الگوریتمهای ابتکاری استفاده شده در زمینه جایابی تولیدات پراکنده، بیشتر به صورت مجموع وزنی توابع هدف پیاده سازی شدهاند و در نهایت یک جواب بهینه ارایه کرده اند ]4-15[. در این مقاله، بهینهسازی مکان و اندازه تولیدات پراکنده برای دستیابی به اهداف فنی شامل کاهش تلفات و بهبود پروفایل ولتاژ بر روی بخشی از شبکه توزیع استان کرمان، واقع در منطقه رودبار جنوب استان کرمان، به نام بخشداری که دارای 745 شین است، انجام شده است. به منظور انجام بهینه سازی از الگوریتم یادگیری و آموزش[1] (TLBO) چندهدفه استفاده شده است. بخش مهمی از محاسبات جایابی منابع تولید پراکنده، به پخش بار شبکه مربوط میشود. در شبکههای توزیع با توجه به ساختار شعاعی و گستردگی آنها و مقادیر مقاومت و راکتانس خطوط، به کارگیری روشهای مرسوم پخش بار به راحتی امکانپذیر نیست. بنابراین، جایابی منابع تولید پراکنده در شبکه بخشداری با استفاده از لینک ایجاد شده بین نرمافزار DIgSILENT و MATLAB انجام میشود. بدین منظور، ابتدا از پخش بار موجود در نرمافزار DIgSILENT استفاده شده و سپس، با استفاده از الگوریتم چندهدفه یادگیری و آموزش در نرم افزار MATLAB، جواب بهینه بهدست میآید. ادامه مقاله به شکل زیر سازمان یافته است: برای فراهم کردن یک زمینه مناسب، بخش دوم به ارائه توضیحاتی در مورد الگوریتم TLBO و سپس، نسخه چندهدفه آن (MTLBO) میپردازد. بخش سوم، مسأله یافتن مکان و اندازه بهینه تولیدات پراکنده را بهشکل یک مسأله بهینهسازی ریاضی بیان می کند. در بخش چهارم، به لینک ایجاد شده بین نرم افزار DIgSILENT و MATLAB پرداخته میشود. نتایج حاصل از آزمایشها، بر روی سیستم مورد مطالعه، در بخش پنجم ارائه میشود و سرانجام، بخش ششم جمعبندی مقاله است.
2- الگوریتم بهینهسازی آموزش و یادگیریالگوریتم بهینهسازی TLBO بر اساس فرآیند آموزش و یادگیری در یک کلاس شکل گرفته است. این الگوریتم اولین بار توسط Rao و همکارانش در سال 2011 میلادی ]16[ معرفی شد. الگوریتم TLBO از توانایی یادگیری دانشآموزان در کلاس درس و آموزش معلم کلاس به دانشآموزان برای ارتقای سطح تحصیلی کلاس بهره میبرد. معلم و دانشآموزان دو عنصر اصلی الگوریتم TLBO هستند. بر همین اساس، فاز معلم و فاز دانشآموز، دو قسمت مهم و اصولی این الگوریتم را تشکیل میدهند. خروجی الگوریتم همان نمرات دانشآموزان و سطح دانش آنهاست که کیفیت و توانایی معلم در این زمینه بسیار نتیجهبخش است. بنابراین، معلم هر کلاس بهترین دانشآموز آن کلاس را انتخاب میکند تا بتواند با راهنمایی سایر دانشآموزان، نمرات آنها را ارتقا بخشد. این فرایند در فاز معلم پیگیری میشود. همچنین، دانشآموزان نیز با یادگیری از یکدیگر سعی در ارتقای نمرات خود دارند که این رویه در فاز دانشآموزان دنبال میشود. الگوریتم TLBO یک الگوریتم بهینهسازی مدرن بر پایه جمعیت است که این جمعیت همان اعضای کلاس هستند. رویه بهینهسازی انجام شده بر روی جمعیت کلاس را میتوان به دو قسمت فاز معلم و فاز دانشآموز تقسیم کرد که در زیر هر یک از آنها توضیح داده شدهاند.
2-1- فاز معلماین فاز، قسمت اول الگوریتم را تشکیل میدهد که دانشآموزان سعی میکنند سطح دانش و نمرات خود را بر اساس سطح اطلاعات و دانش معلم بهبود دهند. در طی این فرآیند معلم کوشش میکند تا از تمام قابلیتهای خود استفاده کند تا نتیجه میانگین کلاس یعنی Meankرا به سمت سطح دانش خود یعنی Teacherk افزایش دهد. در نتیجه این اختلاف سطح دانش بین میانگین کلاس و معلم به شکل زیر فرمولبندی میشود ]16[:
در این فرمول TFk ضریب یادگیری است که میزان حرکت میانگین به سمت معلم را کنترل میکند و مقدار آن به صورت احتمالی 1 یا 2 انتخاب میشود. از رابطه با توجه به رابطه (1)، هر یک از دانشآموزان بر اساس رابطه زیر موقعیت خود را به روز میکنند ]16[.
در رابطه بالا و به ترتیب موقعیت جدید و قدیم دانش آموز ام هستند. اگر جواب جدید تولید شده دارای تابع هدف بهتری از نقطه نظر بهینهسازی مساله باشد، جایگزین جواب قبلی میشود، در غیر اینصورت همان جواب قبلی در جمعیت حفظ میشود. این نکته دارای اهمیت است که خروجی جمعیت از فاز اول یعنی فاز معلم به عنوان ورودی جمعیت برای فاز دوم یعنی فاز دانشآموز در نظر گرفته میشود.
2-2- فاز دانش آموزاین فاز، قسمت دوم فرآیند بهینهسازی TLBO را تشکیل میدهد که در آن دانشآموزان سطح دانش و اطلاعاتشان را بر اساس فعل و انفعالات و مصالحه بین خودشان افزایش میدهند. هر دانشآموز به صورت تصادفی یکی دیگر از دانشآموزان را انتخاب کرده و بر اساس رابطه زیر سطح دانش خود را تغییر میدهد]16[:
اگر این تغییر سطح دانش باعث شود تا نمره دانشآموز بهتر شود، این موقعیت جایگزین موقعیت قبلی میشود، در غیر این صورت همان موقعیت قبلی در فضای جستجو میماند. شایان ذکر است که خروجی جمعیت از فاز دوم، یعنی فاز دانشآموز، به عنوان ورودی جمعیت برای تکرار بعدی درنظر گرفته میشود.
2-3- بهینهسازی چند هدفه TLBOیک مسأله بهینهسازی چند هدفه[2] شامل مجموعهای از n پارامتر (متغیرهای تصمیمگیری)، مجموعهای kتایی از توابع هدف و مجموعهای از m قید است. اهداف و قیود، توابعی از متغیرهای تصمیمگیری هستند. هدف از بهینهسازی (در این جا کمینهسازی) عبارت است از]18[:
در رابطه (4)، x بردار تصمیمگیری، y بردار هدف، X فضای تصمیمگیری و Y فضای هدف هستند. همچنین، قیود e (x) مجموعه جوابهای عملی را مشخص میکنند. در مسأله بهینهسازی چند هدفه، مفهوم غلبگی پرتو برای هر یک از دو بردار تصمیمگیری a وb به صورت زیر تعریف میشود: - (a بر b غلبه کرده[3])، اگر و تنها اگر - (a به طور ضعیفی برb غلبه کرده)، اگر و تنها اگر . - (a نسبت به b بیتفاوت است)، اگر و تنها اگر f (a) ≰ f (b) ⋀ f (b) ≰ f (a)
اجرای چند هدفه TLBO (MTLBO) به روش پرتو به صورت زیر است: الف) تعریف توابع هدف، قیود و متغیرهای مسأله بهینهسازی و محدوده مجاز متغیرها. ب) مقداردهی اولیه و تولید جمعیت اولیه. - ابتدا جمعیت اولیه به صورت تصادفی ساخته میشود. - جمعیت براساس توابع هدف تعریف شده ارزیابی میشود. - جمعیت براساس مفهوم بهینه پرتو رتبهبندی شده و اعضای مغلوب نشده آن به حافظه جمعیت منتقل میشود. ج) تولید جمعیت جدید با استفاده الگوریتم TLBO - در این مرحله ابتدا تعداد معینی از جمعیت برتر مغلوب نشده انتخاب میشود و به حافظه جمعیت منتقل میشود. - با استفاده از اولین عضو جمعیت برتر مغلوب نشده از مرحله قبل، تعداد معینی پاسخ بهدست میآید. - مرحله بالا تکرار میشود تا از کل حافظه جمعیت پاسخهای جدیدی بهدست آید. - جمعیت جدید بهدست آمده ارزیابی شده و مقادیر توابع هدف محاسبه میشوند. د) به روز رسانی حافظه جمعیت - ابتدا جمعیت جدید و حافظه جمعیت با یکدیگر مخلوط شده و اعضای تکراری آن حذف میشود. - حافظه ترکیبی رتبهبندی پرتو میشود و با استفاده از اعضای مغلوب نشده حافظه جمعیت بروزرسانی میشود. - اگر در مرحله قبل تعداد پاسخهای همرتبه، برای به روزرسانی حافظه جمعیت بیش از ظرفیت حافظه باشد، پاسخهای با فاصله ازدحامی بیشتر انتخاب شده و بقیه حذف میشوند. ه) چنانچه شرط اتمام الگوریتم ارضا نشده مراحل (ج) و (د) دوباره تکرار میشود. در غیر این صورت حافظه جمعیت به عنوان مجموعه جواب بهینه معرفی میشود.
3- مدلسازی ریاضی مسأله بهینهسازی مکان و اندازه تولیدات پراکنده در شبکههای توزیع انرژی الکتریکیبهینهسازی مکان و ظرفیت منابع تولید پراکنده میتواند با اهداف و متغیرهای تصمیم متفاوتی انجام شود. در این طرح، بهینهسازی مکان و اندازه تولیدات پراکنده به صورت همزمان انجام میگیرد. هر بردار از متغیرهای تصمیم، دارای دو نوع متغیر است. نیمی از متغیرها پیوسته بوده و معرف اندازه تولیدات پراکنده است. بقیه متغیرها، اعداد طبیعیاند و شماره شینهایی را نشان میدهند که تولیدات پراکنده در آنها قرار داده میشود. بهینهسازی از دیدگاه فنی انجام میشود. مهمترین مشخصات یک شبکه از دیدگاه فنی، میزان تلفات و پروفایل ولتاژ است. در این طرح نیز مکانیابی بهینه تولیدات پراکنده با هدف کاهش تلفات و بهبود پروفایل ولتاژ انجام میگیرد. تابع هدف اول ( ) میزان بهبود پروفایل ولتاژ بوده و به صورت مجموع مربعات اختلاف ولتاژ شینها تا مقدار نامی 1 p.u تعریف شده است. تابع هدف دیگر ( )، مجموع تلفات حقیقی در شینها است.
در روابط فوق ولتاژ شین i-ام و میزان تلفات در این شین است. تعداد شینها، تعداد تولیدات پراکنده و ولتاژ نامی یک پریونیت است. رابطه (7) محدودیت حداقل و حداکثر ولتاژ مجاز در شین i-ام و رابطه (8) محدودیت توان تولیدی واحد تولید پراکنده j-ام است.
4- لینک نرم افزار MATLAB و DIgSILENTحل مسائل بهینهسازی در شبکههای قدرت، به دلیل گستردگی شبکهها و پیادهسازی آنها در محیطهای پیچیده نرم افزاری، همواره یکی از دغدغهها و چالشهای پیشروی بهرهبرداران سیستمهای قدرت بوده است. اگر چه انتقال اطلاعات از محیط نرم افزارهایی مانند DIgSILENT به محیط نرم افزاری مانند MATLAB، نیازمند تلاش و دقت فراوان است، اما از آنجا که بهینهسازی باید در محیط MATLAB انجام شود، تنها راه مورد استفاده توسط محققان در زمان انجام مطالعات شبکه است. در این مقاله سعی شده است که از امکانات نرم افزارهای DIgSILENT و MATLAB به طور کامل استفاده کرده تا پاسخ بهدست آمده شبیهترین پاسخ به حالت واقعی شبکه باشند. در این روش که از ارتباط بین دو نرمافزار استفاده شده است، مطالعات پخش بار در محیط نرمافزار DIgSILENT و انجام مراحل بهینهسازی چند هدفه در محیط نرم افزار MATLAB انجام میگیرد. در این شرایط نیازمند هیچ گونه سادهسازی در مورد شبکه مورد مطالعه نیست و تمامی حالتها، ناشی از حالت واقعی شبکه هستند. محیط برنامه نویسی نرم افزار Power Factory، “DPL” فضایی را برای انجام مکانیزه برخی از کارها فراهم میکند که ساختار استفاده شده در “DPL” شبیه ساختار دستوری زبان برنامهنویسی C++ است. در تعریف و مدلسازی مسأله، به طور همزمان به جایابی DG و تعیین ظرفیت آن به منظور دستیابی به اهدافی از جمله کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ باسها اشاره شده است. مسأله جایابی بهینه DG در زمره مسائل بهینهسازی با متغیرهای صحیح و گسسته قرار میگیرد. در تعریف مسأله پیشنهادی، محل و ظرفیت منابع تولید پراکنده مورد نیاز برای نصب در شبکه متغیر است. علاوه بر این، محل نصب این منابع نیز به عنوان متغیرهای کنترلی در مسأله وارد میشوند. این متغیرهای کنترلی توسط الگوریتم بهینهسازی تولید شده و به محیط نرم افزار DIgSILENT انتقال مییابند. در این محیط این متغیرها باید در درون یک بردار تعریف شده و در زمان استفاده فراخوانی شوند. مراحل حل مسأله به شرح زیر است: مرحله اول: تولید جمعیت اولیه برای الگوریتم در محیط نرمافزار MATLABدر این مرحله با توجه به بردار بیان شده برای متغیرهای کنترلی و حدود مجاز برای تغییرات این متغیرها، جمعیت اولیه برای الگوریتم TLBO تشکیل میشود. همانطور که در بالا بیان شد، این متغیرها شامل محل و ظرفیت منابع پیشنهادی بر روی باسهای کاندید شبکه است. مرحله دوم: ثبت اطلاعات تولید شده در یک فایل واسطدر این مرحله اطلاعات تعیین شده در مرحله قبل در یک فایل واسط بین دو نرم افزار ثبت شده و پیغامی به نرمافزار DIgSILENT ارسال میشود. این فایل واسط یک فایل Text است که در پوشه با نام Temp در درایوی از کامپیوتر که قرار است اطلاعات بین دو نرمافزار رد و بدل شوند، قرار دارد. مرحله سوم: خواندن اطلاعات در محیط DIgSILENTدر این مرحله اطلاعات ثبت شده در محیط واسط توسط نرمافزار DIgSILENT خوانده شده و در یک بردار از پیش تعبیه شده ذخیره میشود. مرحله چهارم: اتصال منابع به باسهای کاندید و تعیین محل و ظرفیت منابعدر این مرحله با توجه به مشخص بودن تعداد منابع مورد استفاده در شبکه و همچنین، باسهای کاندیدا برای نصب، منابع به محلهای تعبیه شده متصل میشوند. همچنین، ظرفیت این منابع نیز با توجه به اطلاعات تعیین شده در محیط نرم افزار MATLAB، تعیین میشود. در این مرحله، محل نصب DG موجود در شبکه نیز تعیین میشود. در این مرحله نرم افزار DIgSILENT پیغامی را برای نرمافزار MATLAB فرستاده و این نرمافزار را در حالت انتظار قرار میدهد. مرحله پنجم: انجام محاسبات پخش بار و تعیین اطلاعات مورد نیازدر این مرحله با توجه به محل نصب منابع و همچنین، ظرفیت آنها، شبکه آماده انجام محاسبات پخش بار است. پس از انجام محاسبات پخش بار، میزان تلفات شبکه و میزان ولتاژ باسهای شبکه تعیین میشود. مرحله ششم: انتقال نتایج پخش بار به محیط نرم افزار MATLABدر این مرحله اطلاعات توسط یک فایل واسط به محیط نرمافزار MATLAB منتقل شده و اجازه ادامه محاسبات به این نرم افزار داده میشود. در اینجا نرم افزار DIgSILENT منتظر میماند تا دوباره دستور انجام کار را دریافت کند. نتایج پخش بار منتقل شده به محیط نرم افزار MATLAB، امکان محاسبه میزان توابع هدف را فراهم میآورد. در طی روند حل مسأله بهینهسازی، هر زمان که نیاز به محاسبه تابع هدف باشد، مراحل بالا برای تعیین مقدار تابع هدف طی میشود. شکل (1) مراحل بیان شده در بالا را به شکل کلی نشان میدهد.
شکل (1): روند کلی حل مسأله توسط دو نرمافزار.
5- شبکه مورد مطالعه و نتایج شبیهسازیشبکه رودبار شامل شبکههای عباس آباد، دادگستری، ارشاد، حیدر آباد، صالح آباد، سیاهکهور، آب حیات، بیژن آباد، نهضت آباد، برجک، چاه حسن، گلدشت، میانداران و بخشداری است. در این مقاله، نتایج شبیهسازی برای شبکه بخشداری آورده شده است. در مطالعات شبیهسازی، مسأله بهینهسازی در حضور یک وحداکثر دو منبع تولید پراکنده با استفاده از روش بهینهسازی پرتو انجام میشود. جایابی منبع (منابع) تولید پراکنده برای ظرفیتهای مختلفی از این منابع، به شرح ذیل انجام شده است: - تامین حداکثر 1/0 بار فیدر توسط هر منبع تولید پراکنده - تامین حداکثر 2/0 بار فیدر توسط هر منبع تولید پراکنده - تامین حداکثر 3/0 بار فیدر توسط هر منبع تولید پراکنده - تامین حداکثر 4/0 بار فیدر توسط هر منبع تولید پراکنده - تامین حداکثر MW 5 توسط هر منبع تولید پراکنده از میان اجراهای فوق، فقط به گزارش انتخابهای بهینه بهدست آمده برای اجرای دوم و پنجم اکتفا میشود و برای هر انتخاب، میزان بهبود شبکه نشان داده میشود.
5-1- نتایج شبیهسازینتایج حاصل از پخش بار شبکه بخشداری در حالت بدون منبع تولید پراکنده ودرحضور منبع (منابع) تولید پراکنده در جداول (1) تا (9) نشان داده شده است. در تعاریف بیان شده برای تولیدات پراکنده هدف از نصب این واحدها تولید توان اکتیو است و این تولیدات ملزم به تولید توان راکتیو نیستند ]17[. بنابراین، این مقاله به دنبال بررسی عملکرد شبکه در حضور تولیدات پراکندهای است که ظرفیت آنها به تولید توان اکتیو اختصاص داده شده است و جبران مشکلات توان راکتیو شبکه در مطالعات بعدی با استفاده از خازنهای ثابت بررسی میشود. با وجود مسائل بیان شده، شبکه مورد مطالعه یک بار نیز برای تولیدات پراکنده با ضریب توانهای 9/0 و 8/0 بررسی شده و نتایج حاصل از آن در جداول (10) تا (25) آورده شده است.
جدول (1): نتایج حاصل از پخش بار شبکه بخشداری در حالت بدون منبع تولید پراکنده
جدول (2): جوابهای منتخببرای جایابی یک منبع تولید پراکنده در شبکه بخشداری- ظرفیت DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (3): میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی یک منبع تولید پراکنده در شبکه- ظرفیت DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (4): جوابهای منتخببرای جایابی یک منبع تولید پراکنده در شبکه - ظرفیت DG حداکثر برابر با 5 MW است.
جدول (5): میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی یک منبع تولید پراکنده در شبکه- ظرفیت DG حداکثر برابر با 5 MW است.
جدول (6): جوابهای منتخببرای جایابی دو منبع تولید پراکنده در شبکه بخشداری - ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (7): میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی دو منبع تولید پراکنده در شبکه برای جوابهای منتخب-ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (8):جوابهای منتخببرای جایابی دو منبع تولید پراکنده در شبکه بخشداری -ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 5 MW است.
جدول (9). میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی دو منبع تولید پراکنده در شبکه برایجوابهای منتخب-ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 5MW است.
جدول (10): جوابهای منتخببرای جایابی یک منبع تولید پراکنده با ضریب توان 9/0- ظرفیت DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (11): میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی یک منبع تولید پراکنده با ضریب توان 9/0- ظرفیت DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (12):. جوابهای منتخببرای جایابی یک منبع تولید پراکنده با ضریب توان 9/0- ظرفیت DG حداکثر برابر با 5 MW است.
جدول (13): میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی یک منبع تولید پراکنده با ضریب توان 9/0- ظرفیت DG حداکثر برابر با 5 MW است.
جدول (14): جوابهای منتخببرای جایابی دو منبع تولید پراکنده با ضریب توان 9/0- ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (15): میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی دو منبع تولید پراکنده با ضریب توان 9/0 - ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (16): جوابهای منتخببرای جایابی دو منبع تولید پراکنده با ضریب توان 9/0- ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 5 MW است.
جدول (17): میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی دو منبع تولید پراکنده با ضریب توان 9/0- ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 5MW است.
جدول (18): جوابهای منتخببرای جایابی یک منبع تولید پراکنده با ضریب توان 8/0- ظرفیت DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (19): میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی یک منبع تولید پراکنده با ضریب توان 8/0- ظرفیت DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (20): جوابهای منتخببرای جایابی یک منبع تولید پراکنده با ضریب توان 8/0- ظرفیت DG حداکثر برابر با 5 MW است.
جدول (21): میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی یک منبع تولید پراکنده با ضریب توان 8/0- ظرفیت DG حداکثر برابر با5 MW است.
جدول (22): جوابهای منتخببرای جایابی دو منبع تولید پراکنده با ضریب توان 8/0- ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (23): میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی دو منبع تولید پراکنده با ضریب توان 8/0 - ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (24): جوابهای منتخببرای جایابی دو منبع تولید پراکنده با ضریب توان 8/0- ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 5 MW است.
جدول (25): میزان بهبود شبکه بخشداری پس ازجایابی دو منبع تولید پراکنده با ضریب توان 8/0- ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 5MW است.
به منظور ارزیابی الگوریتم TLBO و انجام مقایسه، جوابهای بهدست آمده از الگوریتم NSGA-II در جداول (26) تا (33) آورده شده است. شایان ذکر است که منابع تولید پراکنده به شکل واحدهای تولید توان اکتیو در نظر گرفته شدهاند. الگوریتم NSGA-II یکی از قویترین الگوریتمهای چند هدفه است که جوابهای بهدست آمده از دو الگوریتم عملکرد یکدیگر را تایید میکنند.
جدول (26): جوابهای منتخب حاصل از الگوریتم NSGA-II برای جایابی یک منبع تولید پراکنده- ظرفیت DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (27): میزان بهبود شبکه پس ازجایابی یک منبع تولید پراکنده با استفاده از الگوریتم NSGA-II - ظرفیت DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (28): جوابهای منتخب حاصل از الگوریتم NSGA-II برای جایابی یک منبع تولید پراکنده- ظرفیت DG حداکثر برابر با5 MW است.
جدول (29): میزان بهبود شبکه پس از جایابی یک منبع تولید پراکنده با استفاده از الگوریتم NSGA-II- ظرفیت DG حداکثر برابر با 5 MW است.
جدول (30): جوابهای منتخب حاصل از الگوریتم NSGA-II برای جایابی دو منبع تولید پراکنده - ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (31): میزان بهبود شبکه پس ازجایابی دو منبع تولید پراکنده با استفاده از الگوریتم NSGA-II -ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 2/0 بار فیدر است.
جدول (32):جوابهای منتخب حاصل از الگوریتم NSGA-II برای جایابی دو منبع تولید پراکنده- ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 5 MW است.
جدول (33): میزان بهبود شبکه پس ازجایابی دو منبع تولید پراکنده با استفاده از الگوریتم NSGA-II - ظرفیت هر DG حداکثر برابر با 5MW است.
5-2- تحلیل نتایجبا توجه به محدودیت در تعداد صفحههای مقاله، تحلیل تمامی پاسخهای بهدست آمده امکان پذیر نبوده و بنابراین، از هر مجموعه جواب بهدست آمده، یک پاسخ بهطور تصادفی انتخاب و علت نصب تولید پراکنده بر روی باس مورد نظر تشریح میشود.
الف) پاسخ شماره 17 از جدول (2)
همانطور که در جدول (3) بیان شده است کمترین مقدار ولتاژ در حالت نصب این واحد در شبکه برابر pu 0.927098 است. فاصله شین با کمترین ولتاژ (T22) از ابتدای فیدر حدود 58 کیلومتر است و در انتهای یکی از فیدرهای شبکه قرار گرفته است. در حالیکه فاصله محل نصب منبع تولید پراکنده (T639) تا ابتدای شبکه حدود 62 کیلومتر است. شکل (2) محل این شینها را در شبکه نشان میدهد. قرارگیری منبع تولید پراکنده بر روی باس مشخص شده علاوه بر این که وضعیت کمترین ولتاژ شبکه را بهبود میبخشد، باعث جلوگیری از افت ولتاژ در انتهای دو فیدر دیگر نیز میشود و از این طریق موجب بهبود وضعیت تابع هدف انحرافات ولتاژ میشود. دقت در محل نصب واحد تولید پراکنده به وضوح روشن میکند که مسأله جایابی تولیدات پراکنده باید به شکل یک مسأله چند هدفه بررسی شود. زیرا اگر این مسأله به شکل تک هدفه و با هدف کاهش انحرافات ولتاژ بررسی میشد، باسهای نزدیک به باس با کمترین ولتاژ به عنوان محل نصب انتخاب میشد. ب) پاسخ شماره 32 از جدول (4)
این باس در نزدیکی باس T639 قرار دارد و دلایل نصب تولید پراکنده در این باس همان است که بیان شد. نزدیک بودن محل نصب واحدهای تولید پراکنده در دو پاسخ یاد شده و نزدیک بودن میزان توان تولیدی در دو پاسخ، میتواند به بهرهبردار شبکه توزیع اطمینان خاطر دهد که اولاً پاسخهای بهدست آمده از نظر کارایی از دقت بالایی برخوردارند و دوماً بهرهبردار میتواند تولید پراکنده با ظرفیتی معادل 2/0 بار شبکه را برای نصب انتخاب کند و نصب تولید پراکنده با ظرفیت 5 مگاوات ضرورتی ندارد.
ج) پاسخ شماره 17 از جدول (6)
در این حالت با توجه به اینکه دو واحد تولید پراکنده در شبکه جایابی شده است، طبیعی است که وضعیت تلفات و پروفیل ولتاژ شبکه بهبود یابد. در این حالت هر یک از تولیدات پراکنده به یک فیدر از فیدرهای انتهای شبکه اختصاص داده شده است. به دلیل تزریق توان توسط دو واحد تولید پراکنده، میزان توان تولیدی توسط هر یک از آنها کاهش مییابد (نسبت به حالت جایابی یک واحد تولید پراکنده). مکان نصب این واحدها نیز در شکل (2) نشان داده شده است. بدیهی است که بررسی تمام پاسخهای بهدست آمده از حل مسأله میتواند بهرهبردار شبکه توزیع را به یک تصمیم مناسب برای نصب تولیدات پراکنده برساند. شکل (2) : محل قرارگیری منابع تولید پراکنده بر روی شبکه بخشداری.
بهطور کلی، طبق نتایج بهدست آمده، جایگذاری منابع در شبکه باعث بهبود ولتاژ و میزان تلفات شده است. نتایج بهدست آمده نشانگر آن است که با تأمین 10 تا 20 درصد ظرفیت بار فیدر از طریق این منابع، بیشترین کاهش تلفات حاصل میشود.
6- نتیجهگیریدر این مقاله، احداث منابع تولید پراکنده با هدف کاهش تلفات و بهبود پروفایل ولتاژ در شبکه بخشداری واقع در منطقه رودبار جنوب استان کرمان انجام شده است. به منظور بهینهسازی مکان و اندازه تولیدات پراکنده، از الگوریتم بهینهسازی آموزش و یادگیری چندهدفه که دارای سرعت همگرایی بالا در رسیدن به بهینه مطلق و عدم افتادن در بهینههای محلی است، استفاده شد. جایابی منابع تولید پراکنده در شبکه بخشداری با استفاده از لینک ایجاد شده بین نرمافزار DIgSILENT و MATLAB انجام شده است. ابتدا از پخش بار موجود در نرمافزار DIgSILENT استفاده شده و سپس، با استفاده از الگوریتم چندهدفه TLBO، جواب بهینه بهدست میآید. در این شرایط نیاز به هیچ گونه سادهسازی در مورد شبکه مورد مطالعه نیست و تمامی حالتها، ناشی از حالت واقعی شبکه هستند. طبق نتایج بهدست آمده، جایگذاری منابع در شبکه باعث بهبود ولتاژ و میزان تلفات شده است. نتایج بهدست آمده نشانگر آن است که با تأمین 10 تا 20 درصد ظرفیت بار فیدر از طریق این منابع، بیشترین کاهش تلفات حاصل میشود. شایان ذکر است این امکان سنجی به همراه تحلیلهای مربوط به هزینه جاری، نوع DG و سایر مشخصات فنی میتواند در تهیه سند کسب و کار مربوط به واحدهای DG مورد استفاده سرمایهگذاران قرار گیرد که موضوع فاز بعدی مطالعه است.
سپاسگزاری از شرکت توزیع برق جنوب استان کرمان برای حمایت از این طرح تشکر و قدردانی میشود. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع [1] ح. فلقی، م.ر. حقی فام و م. پارسامقدم " مکان یابی منابع تولید پراکنده در شبکههای توزیع انرژی الکتریکی در حضور عدم قطعیتها "، نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، سال هفتم، شماره اول، بهار 1388 س 7 شماره 1 ص 3-13. [2] M. Sedighi, A. Igderi, A. Dankoob, S. M. Abedi, Sitting and Sizing of DG in Distribution Network to Improve of Several Parameters by PSO algorithm, IEEE Con. Mech. and Elec. Tech. (ICMET) , pp. 533 - 538, 2010. [3] A. Parizad, A.H. Khazali, M. Kalantar , "Sitting ans Sizing of Distriburion Generation through Harmony Search Algorithm for Improve Voltage Profile and Reducuction of THD and Losses ", IEEE 23rd Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (CCECE) , pp. 1-7, 2010. [4] M.H.Moradi, M.Abedinie, A Combination of Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization for Optimal DG location and Sizing in Distribution Systems, IEEE IPEC, pp. 858 - 862, 2010. [5] M.R. AlRashidi, M.F. AlHajri, Optimal planning of multiple distributed generation sources in distribution networks: A new approach, Energy Con. and Manag., Vol. 52, No. 11, pp. 3301–3308, 2011. [6] Y. S. Qudaih, Syafaruddin, T. Hiyama, Conventional and Intelligent Methods for DG Placement Strategies, IEEE Power and Energy Engineering Conference (APPEEC) , pp. 1-4, 2010. [7] F. S. Abu-Mouti, M. E. El-Hawary, A priority-ordered constrained search technique for optimal distributed generation allocation in radial distribution feeder system, IEEE 23rd Elec. and Comp. Eng. Conf., pp. 1-7, 2010. [8] N. Acharya, P. Mahat, N. Mithulananthan, "An Analytical Approach for DG Allocation in Primary Distribution Network," Electric Power Systems Research, Vol. 28, No. 10, pp. 669-678, 2006. [9] T. N. Shukla, S. P. Singh, V. Srinivasarao, K. B. Naik, "Optimal Sizing of Distributed Generation Placed on Radial Distribution Systems," Electric Power Components and Systems, Vol. 38, No. 3, pp. 260-274, 2010. [10] I. Pisica, C. Bulac, M. Eremia, "Optimal Distributed Generation Location and Sizing Using Genetic Algorithms," 15th International Conference on Intelligent System Applications to Power Systems, pp. 1-6, 2009. [11] Björkman, K. Holmström, "Global Optimization Using the DIRECT Algorithm in Matlab," The Electronic International Journal Advanced Modeling and Optimization, ICI Publishing House, Bucharest, Romania, Vol. 1, No. 2, pp. 17-37, 1999. [12] A. Parizad, A. Khazali, M. Kalantar, Optimal Placement of Distributed Generation with Sensitivity Factors Considering Voltage Stability and Losses Indices, 18th Iranian Conference on Electrical Engineering (ICEE) , pp. 848-855, 2010. [13] S. A. Taher, M. Hasani, A. Karimian, A novel method for optimal capacitor placement and sizing in distribution systems with nonlinear loads and DG using GA, Commun Nonlinear Sci Numer Simulat, Vol. 16, pp. 851–862, 2011. [14] N.C. Sahoo, K. Prasad, A fuzzy genetic approach for network reconfiguration to enhance voltage stability in radial distribution systems, Energy Con. and Manag., Vol. 43, No. 18-19, pp. 3288–3306, 2006. [15] S. Chandramohan, N. Atturulu, R.P. Kumudini Devi, B. Venkatesh, Operating cost minimization of a radial distribution system in a deregulated electricity market through reconfiguration using NSGA method, Elec. Power and Ener. Sys., Vol. 32, pp. 126–132, 2010. [16] R.V. Rao, V.J. Savsani, D.P. Vakharia, "Teaching–learning-based optimization: A novel method for constrained mechanical design optimization problems", Computer-Aided Design, Vol. 43, No. 3, pp. 303-315, 2011. [17] Ackermann T, Distributed resources and re-regulated electricity markets, Electric Power Systems Research, 77,1148–1159, 2007. [18] ح. نظام آبادی. "الگوریتم وراثتی: مفاهیم پایه و مباحث پیشرفته"، انتشارات دانشگاه شهید باهنر کرمان، 1389.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 645 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,777 |