Abstract
This paper presents voltage and reactive power control methods in distribution systems in the presence of distributed generation (DG). Both uncoordinated and coordinated voltage control, without and with DG involved in the voltage control, are investigated. The uncoordinated voltage control means that all voltage and reactive power control equipment operate locally. The coordinated voltage control means that, in addition to the local operation, the voltage and reactive power control equipment will be adjusted remotely, based on wide area coordination, in order to obtain an optimum voltage profile and reactive power flow for a one-day-ahead load forecast and DG output planning. The result indicates that involving DG in the voltage control will result in a reduction of the losses, the number of OLTC operations and the reduction of the voltage fluctuation in the distribution system. Further, the results also indicate that the coordinated voltage and reactive power control, the losses can be decreased more
چکیده
این مقاله روش‌های کنترل ولتاژ و توان راکتیو سیستم‌های توزیع را در حضور تولید پراکنده (DG) بیان می‌کند. هر دو حالت کنترل هماهنگ و ناهماهنگ ولتاژ، با و بدون حضور DG در کنترل ولتاژ، بررسی می‌شود. کنترل ناهماهنگ ولتاژ به این معنی است که همه تجهیزات کنترل ولتاژ و توان راکتیو به صورت محلی کار می‌کنند. و کنترل هماهنگ ولتاژ بدان معناست که تجهیزات کنترل ولتاژ و توان راکتیو، علاوه بر عملکرد محلی، از راه دور و به کمک هماهنگی جامع و گسترده، کنترل و تنظیم خواهند شد، تا پروفیل ولتاژ و پخش توان راکتیو بهینه‌ای برای پیش‌بینی بار روز بعد و برنامه‌ریزی خروجی DG فراهم شود. نتایج نشان می‌دهند که DG حاضر در کنترل ولتاژ، منجر به کاهش تلفات، کاهش تعداد عملکردهای تپ‌چنجرهای روی بار و کاهش نوسانات ولتاژ در سیستم توزیع می‌شود. علاوه بر این، نتایج همچنین نشان می‌دهند که با کنترل هماهنگ ولتاژ و توان راکتیو، تلفات کاهش بیشتری خواهد داشت.
عبارات شاخص – تولید پراکنده، کنترل ولتاژ، کنترل توان راکتیو، پایداری ولتاژ، تپ چنجر روی بار، خازن.
1-مقدمه
کنترل ولتاژ و توان راکتیو (کنترل ولتاژ) در سیستم‌های انتقال در طی سال‌ها به سه سطح مراتبی تقسیم شده است: سطح اولیه، ثانویه و ثالثیه. کنترل اولیه به کمک رگولاتورهای خودکار ولتاژ (AVR) نصب شده بر روی ژنراتورهای سنکرون و کنترل ثانویه به کمک تپ چنجرهای با عملکرد محلی روی بار (OLTC) و تجهیزات جبرانساز توان راکتیو انجام می‌گرفت. در این حین، در کنترل ثالثیه، یک برنامه‌ریزی عملکرد کوتاه مدت توسعه یافت تا عملکرد تجهیزات کنترل اولیه و ثانویه را با توجه به عملکرد ایمن و معیار اقتصادی مبتنی بر پیش‌بینی بار و تولید هماهنگ کند [1].
از طرف دیگر، کنترل ولتاژ در سیستم‌های توزیع به طور طبیعی تنها با مشارکت تپ‌چنجر روی بار (OLTC) و خازن‌های کلیدزنی‌شده حاصل می‌شود [1]-[3]. در بیشتر سیستم‌های توزیع، چنین تجهیزاتی به صورت محلی و بدون هماهنگی گسترده (مخابرات) با دیگر تجهیزات کار می‌کنند.
تجهیزات ولتاژ و توان راکتیو در سیستم‌های توزیع اغلب طبق این فرض کار می‌کنند که ولتاژ در طول فیدر کاهش می‌یابد. از طرف دیگر، اتصال تولید پراکنده (DG) به طور اساسی پروفیل‌های ولتاژ فیدر را تغییر داده و به وضوح روی کنترل ولتاژ در سیستم‌های توزیع اثرگذار خواهد بود [4]. به طور سنتی کارهای گوناگونی انجام گرفته است تا این اثرات ناسازگار را خنثی کنند، مثل کاهش ولتاژ نقطه تنظیم OLTC، تغییر کنترل خازن یا محدودکردن اندازه DG طبق بدترین شرایط عملکرد [5]-[6].
عواقب کنترل محلی (ناهماهنگ) ولتاژ در سیستم‌های توزیع این است که پروفیل ولتاژ و پخش توان راکتیو از حالت بهینه بسیار دور خواهد شد. پروفیل ولتاژ و پخش توان راکتیو بهینه در حالتی حاصل می‌شود که تجهیزات ولتاژ و توان راکتیو، همانند سیستم انتقال با هم هماهنگ باشند..