ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع فعال با استفاده از الگوریتم کلاس‌بندی نقاط بار شبکه

نویسندگان

دانشگاه شهید مدنی آذربایجان

چکیده

در این مقاله، مدلی برای ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع فعال ارائه شده است. با استفاده از الگوریتم کلاس‌بندی پیشنهادی و با درنظرگرفتن امکان بهره‌برداری جزیره‌ای شبکۀ توزیع در اثر وجود مولدهای محلی برق و ریزشبکه‌ها، قابلیت اطمینان سیستم مورد تحلیل قرار گرفته است. با ترکیب الگوریتم کلاس‌بندی شبکه و انجام بارزدایی بهینه با هدف حداقل کردن هزینۀ خاموشی مشترکان، ضمن یافتن ضریب وزنی هزینۀ نقاط بار موجود، شبکۀ توزیع توسط کلیدهای قدرت به نواحی مختلف تقسیم شده و با محاسبۀ شاخص‌های قابلیت اطمینان، بهبود این شاخص‌ها نشان داده شده است. این روش برای تحلیل قابلیت اطمینان شبکه‌هایی با فیدرهای چندگانه مناسب بوده و توأم با افزایش سرعت محاسبات، امکان بررسی تأثیر ظرفیت و مکان مولدهای محلی را فراهم می‌سازد.

کلیدواژه‌ها


[1] Pipattanasomporn, M., Willingham, M. and Rahman, S., "Implications of on-Site Distributed Generation for Commercial/Industrial Facilities", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 20, No. 1, pp. 206-212, 2005. [2] Carpinelli, G., Celli, G., Pilo, F. and Russo, A., "Distributed Generation Siting and Sizing under Uncertainty", in Proc. IEEE Porto Power Tech. Conf., Vol. 4, 2001. [3] شریعت‌خواه، محمدحسین، حقی‌فام، محمودرضا، افکوسی پاقلعه، محمد، «مکانیابی هم‌زمان منابع تولید پراکنده و خازن در شبکه‌های توزیع و تعیین آرایش بهینه آن»، مجله مهندسی و مدیریت انرژی، جلد 1، شمارۀ 1، صفحه‌ 11ـ18، 1390. [4] انصاری، میثم، ستایش‌نظر، مهرداد، «جایابی و تعیین بهینۀ ظرفیت واحدهای تولید هم‌زمان گازسوز جهت تأمین برق و حرارت در یک شهرک صنعتی»، مجله مهندسی و مدیریت انرژی، جلد 1، شمارۀ 2، صفحه‌ 2ـ11، 1391. [5] Dugan, R. C. and Price, S. K., "Issues for Distributed Generation in the U.S.", in Proc. IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, Vol. 1, pp. 121-126, 2002. [6] Mao, Y. and Miu, K. N., "Switch Placement to Improve System Reliability for Radial Distribution Systems with Distributed Generation", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 18, No. 4, pp. 1346-1352, Nov. 2003. [7] Brown, R. E. and Freeman, L. A. A., "Analyzing the Reliability Impact of Distributed Generation", IEEE Power Eng. Society Summer Meeting, Vol. 2, pp. 1013-1018, 2001. [8] Bae, I. S., Kim, J. O., Kim, J. C. and Singh, C., "Optimal Operating Strategy for Distributed Generation Considering Hourly Reliability Worth", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 19, No.1, pp. 287-292, Feb. 2004. [9] Xie, K., Zhou, J. and Billinton, R., "Reliability Evaluation Algorithm for Complex Medium Voltage Electrical Distribution Networks Based on the Shortest Path", IEE Proc.-Gener. Transm. Distrib., Vol. 150, No. 6, pp. 686- 690, Nov. 2003. [10] Xie, K., Zhou, J., Billinton, R., "Fast Algorithm for The Reliability Evaluation of Large-scale Electrical Distribution Networks Using The Section Technique", IET Gen. Transm. Distrib., Vol. 2, No. 5, pp. 701–707, Sep. 2008. [11] جعفری، مسعود، منصف، حسن، «جایابی و ظرفیت‌یابی هم‌زمان منابع تولید پراکنده و ادوات حفاظتی با استفاده از ترکیب الگوریتم کلونی مورچگان و تحلیل سلسله‌مراتبی»، نشریه مهندسی و مدیریت انرژی، جلد 1، شمارۀ 1، صفحه‌ 28ـ37، 1390. [12] Bae, I. S. and Kim, J. O., "Reliability Evaluation of Customers in a Microgrid", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 23, No. 3, pp. 1416-1422, Aug. 2008. [13] Khodayar, M. E. and Barati, M., "Integration of High Reliability Distribution System in Microgrid Operation", IEEE Trans. Smart Grid, Vol. 3, No. 4, pp. 1997–2006, Dec. 2012. [14] Bie, Z., Zhang, P., Li, G., Hua, B., Meehan, M. and Wang, X., "Reliability Evaluation of Active Distribution Systems Including Microgrids", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 27, No. 4, pp. 2342–2350, Nov. 2012. [15] Costa, P. M. and Matos, M. A., "Assessing the Contribution of Microgrids to the Reliability of Distribution Networks", Elect. Power Syst. Res., Vol. 79, No. 2, pp. 382–389, 2009. [16] Borges, C.L.T. and Cantarino, E., "Microgrids Reliability Evaluation with Renewable Distributed Generation and Storage Systems", 18th IFAC World Congress (IFAC'11), Milano (Italy) Aug. 28 – Sep. 2, 2011. [17] Wang, S., Li, Z., Wu, L., Shahidehpour, M. and Li, Z., "New Metrics for Assessing the Reliability and Economics of Microgrids in Distribution System", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 28, No. 3, pp. 2852–2861, Aug. 2013. [18] Gao, H., Chen, Y., Xu, Y. and Liu, C., "Dynamic Load Shedding for an Islanded Microgrid with Limited Generation Resources", IET Gen. Transm. Distrib., Vol. 10, No. 12, pp. 2953-2961, Aug. 2016. [19] Safdarian, A., Degefa, M. Z., Lehtonen, M. and Fotuhi-Firuzabad, M., "Distribution Network Reliability Improvements in Presence of Demand Response", IET Gen. Transm. Distrib., Vol. 8, No. 12, pp. 2027-2035, May 2014. [20] Awad, A.S.A., El-Fouly, T.H.M. and Salama, M.M.A., "Optimal ESS Allocation and Load Shedding for Improving Distribution System Reliability", IEEE Trans. Smart Grid, Vol. 5, No. 5, pp. 2339-2349, Sept. 2014. [21] Hong, Y., Hsiao, M., Chang, Y., Lee, Y. and Huang, H., "Multi-scenario Under Frequency Load Shedding in a Microgrid Consisting of Intermittent Renewables", IEEE Trans. Power Del., Vol. 28, No. 3, pp. 1610-1617, July 2013. [22] Conti, S., Nicolosi, R. and Rizzo, S. A., "Generalized Systematic Approach to Assess Distribution System Reliability with Renewable Distributed Generators and Microgrids", IEEE Trans. Power Del., Vol. 27, No. 1, pp. 261-270, Jan. 2012. [23] Willis, H. L. and Scott, W. G., Distributed Power Generation: Planning and Evaluation, 1st Edition, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2000. [24] Brown, R. E., Gupta, S., Christie, R. D., Venkata, S. S. and Fletcher, R., "Distribution System Reliability Assessment Using Hierarchical Markov modeling", IEEE Trans. Power Del., Vol. 11, No. 4, pp. 1929-1934, Oct. 1996. [25] Kjolle, G. and Sand, K., "RELRAD–An Analytical Approach for Distribution System Reliability Assessment", IEEE Trans. Power Del., Vol. 7, No. 2, pp. 809-814, Apr. 1992. [26] Allan, R. N., Billinton, R. and De Oliveira, M. F., "An Efficient Algorithm for Deducing the Minimal Cuts and Reliability Indexes of a General Network Configuration", IEEE Trans. Rel., Vol. R-5, No. 4, pp. 226-233, Oct. 1976. [27] Wang, P. and Billinton, R., "Optimum Load-shedding Technique to Reduce the Total Customer Interruption Cost in a Distribution System", IEE Proc.-Gener. Transm. Distrib., Vol. 147, No. 1, pp. 51-56, 2000. [28] Allan, R. N., Billinton, R., Sjarief, I., Goel, L. and So, K. S., "A reliability test system for education purposes, basic distribution system data and results", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 6, No. 2, pp. 813-820, May. 1991. [29] Billinton, R. and Jonnavithula, S., "A test System for Teaching Overall Power System reliability Assessment", IEEE Trans. Power Syst., Vol. 11, No. 4, pp. 1670-1676, Nov. 1996.