Abstract
Due to nonlinear and discrete variables and constraints, optimal reactive power dispatch (ORPD) is a complex optimization problem in power systems. In this paper, the purpose is to solve multi objective ORPD (MO-ORPD) problem considering bus voltage limits, the limits of branches power flow, generators voltages, transformers tap changers and the amount of compensation on weak buses. The objectives of this paper are real power losses and voltage deviations from their corresponding nominal values, which are conflicting objectives. Because of the stochastic behavior of loads, the MO-ORPD problem requires a probabilistic approach. Hence, in this paper, a two-point estimate method (TPEM) is proposed to model the load uncertainty in MO-ORPD problem. Moreover, the proposed method is compared with some other methods such as deterministic approaches and Monte Carlo simulations (MCS). The obtained results approve the efficiency of the proposed methodology. The proposed models are implemented and solved using GAMS optimization package and verified using IEEE 14-bus and IEEE 30-bus standard test systems
چکیده
به خاطر وجود متغیرهای گسسته و غیرخطی و قیدهای موجود، مسئله توزیع بهینه توان رأکتیو (ORPD) در واقع یک مسئله بهینه‌سازی پیچیده در سیستم‌های قدرت می‌باشد. در این مقاله، هدف، حل مسئله ORPD ی چندمنظوره (MO-ORPD) با در نظر گرفتن محدوده‌های ولتاژ باس، محدوده‌های پخش توان در شاخه‌ها، ولتاژهای ژنراتور، تپ چنجرهای ترانسفورماتورها و میزان جبران سازی روی باس های ضعیف می‌باشد. اهداف این مقاله، تلفات توان اکتیو و نیز انحرافات ولتاژ نسبت به مقادیر نامی است که یک سری اهداف متناقض هستند. به خاطر رفتار تصادفی بارها، مسئله MO-ORPD نیازمند یک روش احتمالی است. از این رو، در این مقاله یک روش تخمین دونقطه‌ای (TPEM) به منظور مدل‌سازی عدم قطعیت بار در مسئله MO-ORPD پیشنهاد می‌شود. علاوه بر این، روش پیشنهادی با یک سری از روش‌های دیگر نظیر روش‌های قطعی و شبیه‌سازی‌های مونت کارلو (MCS) مقایسه می‌گردد. نتایج حاصل، اثربخشی روش پیشنهادی را اثبات می‌کند. مدل‌های پیشنهادی با استفاده از بسته نرم‌افزاری بهینه‌سازی GAMS پیاده‌سازی و حل شده و اعتبار آن‌ها با استفاده از سیستم‌های تست استاندارد 14 باس 30 باس IEEE نیز بررسی شده است.
1-مقدمه
پخش بهینه توان (OPF) یکی از مسائل اصلی در بهره‌برداری از سیستم قدرت است که اولین بار توسط Carpentier حدود 50 سال قبل معرفی گردید. در حالت کلی این مسئله به دو زیر مسئله تقسیم می‌شود که عبارت‌اند از توزیع بهینه توان رأکتیو (ORPD) و توزیع بهینه توان اکتیو. ORPD ازنظر امنیت و مسئله اقتصادی در سیستم قدرت بسیار پراهمیت است. ORPD تعیین‌کننده میزان توان رأکتیو بهینه تولیدی در مکان‌های مختلف است که برای مینیمم سازی تلفات انتقال توان اکتیو و انحراف ولتاژ با در نظر گرفتن قیدهای مساوی و نامساوی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. تابع هدف غیرخطی و انواع مخالف قیدها، مسئله ORPD را به یک مسئله بهینه سزای غیرخطی و بزرگ و پیچیده تبدیل می‌کند....