This study presents a two-stage procedure to identify the optimal locations and sizes of capacitors in radial distribution systems. In first stage, the loss sensitivity analysis using two loss sensitivity indices (LSIs) is employed to select the most candidate capacitors locations. In second stage, the ant colony optimisation algorithm is investigated to find the optimal locations and sizes of capacitors considering the minimisation of energy loss and capacitor costs as objective functions while system constraints are fully achieved. The fixed, practical switched and the combination of fixed and switched capacitors are considered to find the optimal solution. The backward/forward sweep algorithm is developed for the load flow calculations. The proposed procedure is applied to different standard test systems as 34-bus and 85-bus radial distribution systems. In addition, the application of the proposed procedure on a real distribution system of the East Delta Network as a part of the Unified Egyptian Network is used as a test system. Numerical results show the capability of the proposed procedure to find the optimal solution for significant saving in the total cost with more accurate and efficient, competitive compared with other methods in the literature especially with increasing the distribution system sizing

چکیده

در این مقاله یک روش دو مرحله ­ای برای تشخیص مکان ها و اندازه­ های بهینه خازن در سیستم توزیع شعاعی ارائه شده است. در مرحله اول، تجزیه و تحلیل حساسیت تلفات با استفاده از دو شاخص حساسیت تلفات (LSIS) جهت انتخاب بهترین مکان جایابی خازن به کار گرفته شده است. در مرحله دوم، الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه­ ها برای یافتن مکان­ ها و اندازه­ های بهینه خازن با مینیمم سازی هزینه­ های خازن و تلفات انرژی به صورت توابع هدف اعمال شده است به طوریکه تمام قیود سیستم به طور کامل برآورده شده اند. خازن های ثابت، متغیر و ترکیبی از خازن های ثابت و متغیر برای یافتن پاسخ­های بهینه در نظر گرفته شده است. الگوریتم رفت و برگشتی فوروارد/بکوارد برای محاسبات پخش بار توسعه یافته است. روش پیشنهادی به سیستم های تست مختلف از جمله سیستم های توزیع شعاعی 34 و 85 باشه اعمال شده است. علاوه بر این، روش پیشنهادی در یک سیستم توزیع واقعی از شبکه دلتا شرق به عنوان بخشی از شبکه یکپارچه مصر به عنوان یک سیستم تست استفاده شده است. نتایج عددی نشان دهنده قابلیت روش پیشنهادی در یافتن پاسخ بهینه در راستای کاهش هزینه بوده است به طوریکه در مقایسه با روش های دیگر به ویژه با افزایش اندازه سیستم توزیع، روش پیشنهادی دقیق تر و کارآمدتر بوده است.

1-مقدمه

بخش های اصلی یک سیستم به هم پیوسته سیستم های تولید، انتقال و توزیع هستند. بارهای بزرگ مانند بارهای صنعتی، تجاری و خانگی از طریق سیستم های توزیع به شبکه متصل می­ شوند. بنابراین، کیفیت سرویس در تداوم و پیوستگی توان و حفظ ولتاژ تغذیه در محدوده خاصی با فرکانس مشخص شده است. به دلیل گسترش سریع بارهای مصرفی، فاصله طولانی ساختار شعاعی و نسبت بالای R/X خطوط انتقال، کاهش تلفات توان و بهبود پروفیل ولتاژ، قابلیت اطمینان سیستم و ضریب توان جزء مسایل چالش برانگیز در سیستم توزیع قدرت هستند...