ВИБІР ОПТИМАЛЬНОЇ КОНФІГУРАЦІЇ РОЗПОДІЛЬНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2023-171-6-23-29Ключові слова:
електрична мережа, оптимізація, втрати активної потужності, показники надійностіАнотація
Розглянуто алгоритми оптимізації конфігурації розподільних електричних мереж за критерієм мінімуму втрат активної потужності, і показників надійності, з урахуванням обмежень: максимального допустимого відхилення напруги у вузлах навантаження та максимального допустимого значення струму в лініях електропередачі.
Запропоновано алгоритм оптимізації окремого фідера за критерієм мінімуму втрат активної потужності, який оснований на аналізі чутливості зменшення втрат активної потужності або втрат електроенергії. Процедура оптимізації полягає у замиканні хорди і розмиканні вітки дерева і ґрунтується на виборі для розмикання найвіддаленішої вітки, що входить в такий незалежний контур (хорда і вітка, яка розмикається, знаходяться на суміжних відгалуженнях). Початкова орієнтація у разі вибору віток для розмикання виконується на основі розрахунку замкнутої мережі. Вітки з відносно малими струмами визначаються як потенційно оптимальні для розмикання. Для автоматичного визначення структури дерева фідера використано матрицю контурів, які представлені списком віток, що входять в контури. Обмін вітками здійснюється за належністю хорд і потенційно оптимальних для розмикання віток до тих самих контурів.
Оскільки розподільні мережі 10 кВ, зазвичай, функціонують як радіальні мережі зі встановленими розімкненими лінійними роз’єднувачами для резервного зв’язку фідерів між собою, то цей алгоритм можна застосувати для оптимізації групи фідерів. В роботі описано алгоритм оптимізації декількох фідерів на прикладі Хмельницького РЕМ за критерієм мінімуму втрат електроенергії та показниками надійності електропостачання споживачів. Алгоритм оптимізації декількох фідерів основано на алгоритмі оптимізації окремого фідера, доповненого перевіркою обмежень щодо максимальних значень втрат напруги у вузлах навантажень і максимальних струмів навантаження ліній електропередачі.
Посилання
A. Merlin, and H. Back, “Search for a Minimal – Loss Operating Spanning Tree Configuration in an Urban Power Distribution System,” in Proceedings of the 1975 Fifth Power Systems Computer Conference (PSCC), Cambridge, September, 1975, pp. 1-18.
S. Civanlar, J. Grainger, H. Yin, and S. Lee, “Distribution feeder reconfiguration for loss reduction,” Power Delivery, IEEE Transactions, vol. 3, no. 3, pp. 1217-1223, 1988.
M. E. Baran, and F. F. Wu, “Network reconfiguration in distribution systems for loss reduction and load balancing,” IEEE Trans. Power Deliv, no. 4, pp. 1401-1407, 1989.
T. E. McDermott, I. Drezga, and R. P. Broadwater, “A heuristic non-linear constructive method for distribution system reconfiguration,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 14, no. 2, pp. 478-483, May 1999.
F. V. Gomes, S. Carneiro, J. L. R. Pereira, M. P. Vinagre, and P. A. N. Garcia, “A new heuristic reconfiguration algorithm for large distribution systems,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 20, no. 3, pp. 1373-1378, Aug. 2005.
F. V. Gomes, S. Carneiro, J. L. R. Pereira, M. P. Vinagre, P. A. N. Garcia, and L. R. de Arau jo, “A New Distribution System Reconfiguration Approach Using Optimum Power Flow and Sensitivity Analysis for Loss Reduction,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 21, no. 4, pp. 1616-1623, November 2006.
Yuan-Kang Wu, Ching-Yin Lee, Le-Chang Liu, and Shao-Hong Tsai, “Study of Reconfiguration for the Distribution System With Distributed Generators,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 25, no. 3, pp. 1678-1685, July 2010.
T. Lantharthong, and N. Rugthaicharoencheep, “Network Reconfiguration for Load Balancing in Distribution System with Distributed Generation and Capacitor Placement,” International Scholarly and Scientific Research & Innovation, vol. 6, no 4, pp. 409-414, 2012.
B. Tomoiagă, M. Chindriş, A. Sumper, A. Sudria-Andreu, and R. Villafafila-Robles, “Pareto Optimal Reconfiguration of Power Distribution Systems Using a Genetic Algorithm Based on NSGA –II,” Energies, no. 6, pp. 1439-1455, 2013.
H. Ahmadi, and J. R. Martí, “Minimum –Loss Network Reconfiguration: A Minimum Spanning Tree Problem,” Preprint submitted to Sustainable Energy, Grids and Networks, October 31, 2014.
L. Zemite, J. Gerhards, M. Gorobetz, and A. Levchenkov, “Optimization of Distribution System Reliability,” Transactions on Environment and Electrical Engineering, vol 1, no 3, 2016. ISSN 2450-5730.
A. Ghaweta, “Optimal Distribution Feeder Reconfiguration with Distributed Generation using Intelligent Techniques,” Dissertation, University of Kentucky, 2019.
Pyone Lai Swe, “Feeder Reconfiguration and Distributed Generator Placement in Electric Power Distribution Network,” American Journal of Electrical and Computer Engineering, vol. 2, no. 2, pp. 56-63, 2018.
H. Takano, J. Murata, K. Morishita, and H. Asano, “Service Restoring Reconfiguration for Distribution Networks Considering Uncertainty in Available Information,” Appl. Sci. 11, 4169, p. 12, 2021.
V. Vai, S. Suk, R. Lorm, C. Chhlonh, S. Eng, and L. Bun, “Optimal Reconfiguration in Distribution Systems with Distributed Generations Based on Modified Sequential Switch Opening and Exchange,” Appl. Sci. 11, 2146, р. 13, 2021.
O. Kahouli, H. Alsaif, Y. Bouteraa, N. Ben Ali, and M. Chaabene, “Power System Reconfiguration in Distribution Network for Improving Reliability Using Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization,” Appl. Sci., 11, 3092, 2021
М. Й. Бурбело, Ю. В. Лобода, Р. О. Слободян, і А. Р. Слободян, «Матричний метод визначення показників надійності розгалужених розподільних електричних мереж,» Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 3, с. 17-23, 2022. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2022-162-3-17-23 .
##submission.downloads##
-
pdf
Завантажень: 92
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
