بخش‌بندی جزیره سیستم‌های توزیع هوشمند تحت شرایط اضطراری با لحاظ پایداری ولتاژ و فرکانس

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

doi
10.22075/jme.2024.32736.2589
چکیده

بخش‌بندی جزیره یک راه‌حل مناسب برای بازیابی توان در سیستم توزیع هوشمندی که به‌صورت ناخواسته جزیره‌ای می­شود می‌باشد. بلافاصله بعد از قطع شبکه اصلی به علت خطا، زیرسیستم جزیره‌ای دچار انحرافات شدید ولتاژ و فرکانس خواهد شد. ارائه روش‌هایی برای بخش‌بندی جزیره بدون توجه به مشخصه‌های ولتاژی و فرکانسی نمی‌تواند به راه‌حل‌های قابل اطمینانی منتهی شود. ازاین‌رو، در این مقاله یک راه‌حل دومرحله‌ای و چندهدفه برای بازیابی توان سیستم توزیع هوشمند جزیره‌ای در شرایط اضطراری با لحاظ پایداری فرکانسی و ولتاژی ارائه‌شده است. در مرحله اول، باتوجه‌به زمان در دسترس برای تصمیم‌گیری در مورد اقدامات کنترلی، طرح بخش‌بندی پیشنهادی باهدف بیشترین ارزش بار بازیابی‌شده و بیشترین حاشیه پایداری ولتاژ با الگوریتم گورکن عسل‌خوار ارائه می‌شود. در طرح پیشنهادی، شاخص پایداری ولتاژ، اولویت و کنترل‌پذیری بار در حذف بار، و پاسخ فرکانسی و حاشیه پایداری ولتاژ در یافتن مرزهای ‌بخش‌ها لحاظ شده است. در مرحله دوم، پخش بار بهینه برای تنظیم بخش‌‌ها و برقراری قیود عملیاتی سیستم انجام می‌شود. راه‌حل پیشنهادی نه‌تنها منجر به ایجاد بخش‌هایی با ولتاژ باس مجاز و فرکانس مجاز می‌شود؛ بلکه نسبت به سایر روش‌ها، کمترین تلفات، بیشترین مقدار بار بازیابی شده و بارهایی با بیشترین ارزش تأمین می‌شوند. به‌علاوه، باتوجه‌به چندهدفه بودن و درنظرگرفتن پایداری ولتاژی و فرکانسی، پوشش جزایر با عدم تعادل توان مثبت و منفی، وقوع خطاهای هم‌زمان، وجود منابع کنترل‌پذیر و کنترل‌ناپذیر، رزرو توان، کنترل‌پذیری بارها و تولیدات پراکنده، موقعیت کلید‌ها، حداکثر زمان دردسترس برای تصمیم‌گیری در مورد اقدامات کنترلی و تأخیر زمانی بین اقدامات کنترلی، از سایر روش‌ها جامع‌تر می‌باشد.