Iranian Electric Industry Journal of Quality and Productivity

fa بررسی عدم قطعیت های فنی در شبکه قدرت با هدف بهبود پایداری ولتاژ و کاهش تلفات سیستم با استفاده از الگوریتم بهینه سازی SPEA-II Investigation of technical uncertainties in the power network with the aim of improving voltage stability and reducing system losses using the SPEA-II optimization algorithm برق و کامپیوتر پژوهشي Research ذات غیر قطعی شبکههای قدرت، درنظر گرفتن عدم قطعیتها در مسائل برنامهریزی را اجتناب ناپذیر مینماید. این عدم قطعیتها به دودسته فنی و اقتصادی تقسیم میشوند. عدم قطعیتهای فنی شامل توپولوژی شبکه و بهرهبرداری میباشند. عدم قطعیتهای اقتصادی شامل اقتصاد خرد و کلان هستند. این عدم قطعیتها منشاء ریسک در شبکههای قدرت میباشند که باید در مسائل برنامهریزی از جمله برنامهریزی بهینه توان راکتیو، لحاظ شوند. در این مقاله برنامهریزی بهینه توان راکتیو امنیت مقید غیرقطعی با درنظر گرفتن عدم قطعیتهای فنی شبکه قدرت در غالب یک مسئله بهینهسازی فنی-اقتصادی ارائه شده است. حداکثرسازی حاشیه پایداری ولتاژ بر اساس شاخص جدید ریسک ناپایداری ولتاژ تابع هدف فنی و حداقل نمودن تلفات تابع هدف اقتصادی مسئله میباشداین شاخص درقیاس با شاخصهای موجود، با معیارهای عملی بهرهبردرای سازگارتر است. سپس از الگوریتم بهینهسازی SPEA-II برای یافتن پاسخهای غیرمغلوب استفاده میشود و در نهایت تصمیمگیری فازی برای انتخاب پاسخ غالب بکار میرود. شبکه استاندارد 30IEEE-  باس به‌منظور تست موردی الگوریتم پیشنهادی  بکار گرفته میشود. نتایج بیان میدارند، در قیاس با مراجع الگوریتم استفاده شده نتایج بهتری را ارائه میدهد و درنظر گرفتن ریسک ناپایداری ولتاژ، به خوبی حاشیه پایداری ولتاژ را برای پیشامدهای محتمل افزایش میدهد و همزمان هزینههای بهرهبرداری کاهش مییابد. <div style="text-align: justify;">Optimal reactive power dispatch (ORPD), is one of the most challenging problems of power system operation. This problem deals with both system security and the economy. The problem’s objective functions are usually decreasing the voltage profile deviation of the system, improving the voltage stability margin, and decreasing system loss. ORPD is modeled as an optimization problem with nonlinear functions and constraint and mixed continuous/discrete decision variables. The decision variables are the reactive power of the generators and compensators and the tap number of the transformers. To consider the security of the system, the effect of unscheduled events must be modeled and investigated in the ORPD problem. This type of ORPD is called security constraint ORPD (SC-ORPD). However, the uncertain nature of power systems makes it inevitable to consider them in planning issues. These uncertainties are the source of risk in power grids and must be addressed in planning issues, including ORPD. Risk is the possibility of something bad happening. In other words, risk involves uncertainty about the effects of an activity. Therefore, risk functions include a combination of the probability of an event and its impact. Considering deterministic objective functions (not risk-based ones) in ORPD problems may decrease system economy because most of the events are rare in power system operation. In addition, due to low event probability, the calculated risk may not reflect the true risk that operators and networks are facing. These uncertainties are classified into two categories: technical and economic. Technical uncertainties, which affect the system security, include network topology and operation (like demand and generation) whereas economic uncertainties include micro and macro economies. This paper presents, security-constrained optimal reactive power dispatch by considering the technical uncertainties of power systems. Maximizing the voltage stability margin based on the new voltage instability risk index and minimizing losses are the technical and economic objective functions, respectively. The proposed index is more compatible with practical criteria than existing indicators because it excludes the effect of the low events outage probability of power system components on the risk index. The SPEA-II optimization algorithm is then used to find non-dominant solutions, and finally, the fuzzy decision-maker is used to select the dominant solution. The proposed method is applied to standard 30 IEEE-bus system. The results show, that the proposed algorithm is superior to existing methods and increases the voltage stability margin for postulated contingencies and at the same time reduces operating costs.</div> برنامه‌ریزی بهینه توان راکتیو, ریسک ناپایداری ولتاژ, عدم قطعیت‌های فنی, نیروگاه بادی SPEA-II optimization, grids, fuzzy decision, uncertainties. 111 125 http://ieijqp.ir/browse.php?a_code=A-10-1193-12&slc_lang=fa&sid=1 Mohammad Hasan Moradi محمدحسن مرادی M.Mokari.eng@basu.ac.ir 4132378997 10031947532846005560 Yes Department of Electrical Engineering, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran دانشکده مهندسی برق- دانشگاه بوعلی سینا- همدان- ایران meysam makari میثم مکاری M.Mokari.eng@basu.ac.ir 4132389979 10031947532846005561 No Department of Electrical Engineering, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran دانشکده مهندسی برق- دانشگاه بوعلی سینا- همدان- ایران mohamad abedini محمد عابدینی M_ABEDINI_DR@YAHOO.COM 4132378997 10031947532846005562 No Department of Electrical Engineering, Ayatollah Boroujerdi University, Boroujerd, Iran دانشکده مهندسی، دانشگاه آیت ‌ا... بروجردی، بروجرد، ایران