Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tích hợp sản xuất điện phân tán để đánh giá độ tin cậy của hệ thống phân phối với sự xem xét về tổn thất điện năng, ổn định điện áp và độ lệch điện áp
Tóm tắt
Bài báo này trình bày một phương pháp kết hợp để giải quyết vấn đề phân bổ tối ưu sản xuất điện phân tán (DG) và đánh giá độ tin cậy của mạng lưới phân phối. Vấn đề này được giải quyết thông qua thuật toán tối ưu hoá mới có tên là Modified Gbest-guided artificial bee colony (MGABC) dựa trên meta-heuristic, nhằm mục đích giảm tổn thất điện năng, cải thiện chỉ số ổn định điện áp (IVS) và nâng cao mức điện áp. Ngoài ra, nó cũng xác định các giá trị tối ưu của tỷ lệ sự cố và thời gian sửa chữa của các đường phân phối khác nhau để nâng cao độ tin cậy của phân phối. Do đó, để đạt được các mục tiêu đề xuất này, ba chức năng đa mục tiêu được xây dựng. Chức năng đa mục tiêu đầu tiên được hình thành bằng cách kết hợp chi phí mua điện năng hoạt động từ lưới điện, chi phí tổn thất điện năng, chi phí lắp đặt DG, chi phí vận hành và bảo dưỡng (O&M) DG, chi phí độ tin cậy, IVS và tổng độ lệch điện áp. Chức năng mục tiêu thứ hai là hàm chi phí dựa trên độ tin cậy với sự xem xét đến các đơn vị DG và chức năng thứ ba là hàm đa mục tiêu toàn diện liên quan đến hai chức năng mục tiêu đầu tiên để giải quyết đồng thời vấn đề phân bổ DG và nâng cao độ tin cậy. Vấn đề được đề xuất được trình bày trên hệ thống phân phối 8-bus. Các kết quả số đạt được cho thấy, việc giải quyết đồng thời vấn đề phân bổ DG và vấn đề nâng cao độ tin cậy dẫn đến việc giảm tổng chi phí vận hành, tổng độ lệch điện áp, tổn thất điện năng và cải thiện đáng kể IVS. Hơn nữa, các kết quả đạt được thông qua thuật toán tối ưu hóa MGABC được so sánh với các kỹ thuật trí tuệ khác nhằm làm nổi bật khả năng và ưu thế của phương pháp đề xuất.
Từ khóa
#Sản xuất điện phân tán #độ tin cậy hệ thống phân phối #tổn thất điện năng #ổn định điện áp #độ lệch điện ápTài liệu tham khảo
Atwa, Y., El-Saadany, E., Salama, M., Seethapathy, R.: Optimal renewable resources mix for distribution system energy loss minimization. IEEE Trans. Power Syst. 25, 360–370 (2010)
Hung, D.Q., Mithulananthan, N.: Multiple distributed generator placement in primary distribution networks for loss reduction. IEEE Trans. Ind. Electron. 60, 1700–1708 (2013)
Ochoa, L.F., Harrison, G.P.: Minimizing energy losses: optimal accommodation and smart operation of renewable distributed generation. IEEE Trans. Power Syst. 26, 198–205 (2011)
Khatod, D.K., Pant, V., Sharma, J.: Evolutionary programming based optimal placement of renewable distributed generators. IEEE Trans. Power Syst. 28, 683–695 (2013)
Bohre, A.K., Agnihotri, G., Dubey, M.: Optimal sizing and sitting of DG with load models using soft computing techniques in practical distribution system. IET Gener. Transm. Distrib. 10, 2606–2621 (2016)
Sheng, W., Liu, K.-Y., Liu, Y., Meng, X., Li, Y.: Optimal placement and sizing of distributed generation via an improved nondominated sorting genetic algorithm II. IEEE Trans. Power Deliv. 30, 569–578 (2015)
Naik, S.N.G., Khatod, D.K., Sharma, M.P.: Analytical approach for optimal siting and sizing of distributed generation in radial distribution networks. IET Gener. Transm. Distrib. 9, 209–220 (2015)
Nekooei, K., Farsangi, M.M., Nezamabadi-Pour, H., Lee, K.Y.: An improved multi-objective harmony search for optimal placement of DGs in distribution systems. IEEE Trans. Smart Grid 4, 557–567 (2013)
Elsaiah, S., Benidris, M., Mitra, J.: Analytical approach for placement and sizing of distributed generation on distribution systems. IET Gener. Transm. Distrib. 8, 1039–1049 (2014)
Lee, S.H., Park, J.-W.: Optimal placement and sizing of multiple DGs in a practical distribution system by considering power loss. IEEE Trans. Ind. Appl. 49, 2262–2270 (2013)
Chiradeja, P., Ramakumar, R.: Voltage profile improvement with distributed wind turbine generation—a case study. IEEE Power Eng. Soc. Gen. Meet. 4, 2331–2336 (2003)
El-Zonkoly, A.: Optimal placement of multi-distributed generation units including different load models using particle swarm optimisation. IET Gener. Transm. Distrib. 5, 760–771 (2011)
Al Abri, R., El-Saadany, E.F., Atwa, Y.M.: Optimal placement and sizing method to improve the voltage stability margin in a distribution system using distributed generation. IEEE Trans. Power Syst. 28, 326–334 (2013)
Celli, G., Ghiani, E., Mocci, S., Pilo, F.: A multiobjective evolutionary algorithm for the sizing and siting of distributed generation. IEEE Trans. Power Syst. 20, 750–757 (2005)
El-Khattam, W., Bhattacharya, K., Hegazy, Y., Salama, M.: Optimal investment planning for distributed generation in a competitive electricity market. IEEE Trans. Power Syst. 19, 1674–1684 (2004)
Mendez, V., Rivier, J., De La Fuente, J., Gomez, T., Arceluz, J., Marin, J., et al.: Impact of distributed generation on distribution investment deferral. Int. J. Electr. Power Energy Syst. 28, 244–252 (2006)
Ackermann, T., Andersson, G., Söder, L.: Distributed generation: a definition. Electr. Power Syst. Res. 57, 195–204 (2001)
Billinton, R., Allan, R.: Reliability Evaluation of Power Systems. Springer, Berlin (1996)
Billinton, R., Wang, P.: Teaching distribution system reliability evaluation using Monte Carlo simulation. IEEE Trans. Power Syst. 14, 397–403 (1999)
Billinton, R., Wang, P.: Reliability worth of distribution system network reinforcement considering dispersed customer cost data. IET Gener. Transm. Distrib. 146, 318–324 (1999)
Wang, P., Billinton, R.: Reliability benefit analysis of adding WTG to a distribution system. IEEE Trans. Energy Convers. 16, 134–139 (2001)
Etemadi, A., Fotuhi-Firuzabad, M.: Distribution system reliability enhancement using optimal capacitor placement. IET Gener. Transm. Distrib. 2, 621–631 (2008)
Wang, L., Singh, C.: “Reliability-constrained optimum placement of reclosers and distributed generators in distribution networks using an ant colony system algorithm”. IEEE Trans. Syst. Man Cybern. Part C (Appl. Rev.) 38, 757–764 (2008)
Atwa, Y.M., El-Saadany, E.F.: Reliability evaluation for distribution system with renewable distributed generation during islanded mode of operation. IEEE Trans. Power Syst. 24, 572–581 (2009)
Jiang, K., Singh, C.: New models and concepts for power system reliability evaluation including protection system failures. IEEE Trans. Power Syst. 26, 1845–1855 (2011)
Amanulla, B., Chakrabarti, S., Singh, S.: Reconfiguration of power distribution systems considering reliability and power loss. IEEE Trans. Power Deliv. 27, 918–926 (2012)
da Silva, A.M.L., Nascimento, L.C., da Rosa, M.A., Issicaba, D., Lopes, J.A.P.: Distributed energy resources impact on distribution system reliability under load transfer restrictions. IEEE Trans. Smart Grid 3, 2048–2055 (2012)
Meneses, C.A.P., Mantovani, J.R.S.: Improving the grid operation and reliability cost of distribution systems with dispersed generation. IEEE Trans. Power Syst. 28, 2485–2496 (2013)
Awad, A.S., El-Fouly, T.H., Salama, M.M.: Optimal ESS allocation and load shedding for improving distribution system reliability. IEEE Trans. Smart Grid 5, 2339–2349 (2014)
Junlakarn, S., Ilić, M.: Distribution system reliability options and utility liability. IEEE Trans. Smart Grid 5, 2227–2234 (2014)
Zou, K., Agalgaonkar, A.P., Muttaqi, K.M., Perera, S.: An analytical approach for reliability evaluation of distribution systems containing dispatchable and nondispatchable renewable DG units. IEEE Trans. Smart Grid 5, 2657–2665 (2014)
Paterakis, N.G., Mazza, A., Santos, S.F., Erdinç, O., Chicco, G., Bakirtzis, A.G., et al.: Multi-objective reconfiguration of radial distribution systems using reliability indices. IEEE Trans. Power Syst. 31, 1048–1062 (2016)
Ray, S., Bhattacharya, A., Bhattacharjee, S.: Differential search algorithm for reliability enhancement of radial distribution system. Electr. Power Compon. Syst. 44, 29–42 (2016)
Awad, A.S., El-Fouly, T.H., Salama, M.M.: Optimal distributed generation allocation and load shedding for improving distribution system reliability. Electr. Power Compon. Syst. 42, 576–584 (2014)
Kumar, D., Samantaray, S., Kamwa, I., Sahoo, N.: Reliability-constrained based optimal placement and sizing of multiple distributed generators in power distribution network using cat swarm optimization. Electr. Power Compon. Syst. 42, 149–164 (2014)
Arya, R., Choube, S., Arya, L., Kothari, D.: Reliability enhancement of a radial distribution system using coordinated aggregation based particle swarm optimization considering customer and energy based indices. Appl. Soft Comput. 12, 3325–3331 (2012)
Arya, R., Choube, S., Arya, L.: Reliability evaluation and enhancement of distribution systems in the presence of distributed generation based on standby mode. Int. J. Electr. Power Energy Syst. 43, 607–616 (2012)
Kavousi-Fard, A., Niknam, T.: Optimal distribution feeder reconfiguration for reliability improvement considering uncertainty. IEEE Trans. Power Deliv. 29, 1344–1353 (2014)
Saboori, H., Hemmati, R., Jirdehi, M.A.: Reliability improvement in radial electrical distribution network by optimal planning of energy storage systems. Energy 93, 2299–2312 (2015)
Narimani, M.R., Vahed, A.A., Azizipanah-Abarghooee, R., Javidsharifi, M.: Enhanced gravitational search algorithm for multi-objective distribution feeder reconfiguration considering reliability, loss and operational cost. IET Gener. Transm. Distrib. 8, 55–69 (2014)
Haque, M.: Efficient load flow method for distribution systems with radial or mesh configuration. IET Gener. Transm. Distrib. 143, 33–38 (1996)
Naik, S.G., Khatod, D., Sharma, M.: Optimal allocation of combined DG and capacitor for real power loss minimization in distribution networks. Int. J. Electr. Power Energy Syst. 53, 967–973 (2013)
Chakravorty, M., Das, D.: Voltage stability analysis of radial distribution networks. Int. J. Electr. Power Energy Syst. 23, 129–135 (2001)
Karaboga, D., Basturk, B.: A powerful and efficient algorithm for numerical function optimization: artificial bee colony (ABC) algorithm. J. Glob. Optim. 39, 459–471 (2007)
Zhu, G., Kwong, S.: Gbest-guided artificial bee colony algorithm for numerical function optimization. Appl. Math. Comput. 217, 3166–3173 (2010)