Cấu hình tối ưu của bộ điều khiển dòng điện phân tán để nâng cao khả năng tải của hệ thống thông qua lập trình tuyến tính số nguyên hỗn hợp

Journal of Modern Power Systems and Clean Energy - Tập 7 - Trang 1484-1494 - 2019
Jianfeng DAI1, Yi TANG1, Yuqian LIU1, Jia NING1, Qi WANG1, Ninghui ZHU2, Jingbo ZHAO3
1College of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing, China
2China EPSI Science & Technology Company, Beijing, China
3State Grid Jiangsu Electric Power Company Research Institute, Nanjing, China

Tóm tắt

Việc tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng đã khiến hệ thống điện hoạt động gần đến giới hạn của công suất. Bộ điều khiển dòng điện phân tán (DPFC), như một thành viên mới của các hệ thống truyền tải AC linh hoạt phân tán, được giới thiệu để loại bỏ rào cản này. Bài báo này đề xuất một phương pháp cấu hình DPFC tối ưu để nâng cao khả năng tải của hệ thống với cân nhắc về hiệu suất kinh tế dựa trên lập trình tuyến tính số nguyên hỗn hợp. Hành vi xung đột giữa khả năng tải của hệ thống và khoản đầu tư vào DPFC được phân tích và các giải pháp tối ưu được tính toán. Sau đó, phương pháp ra quyết định mờ được thực hiện để xác định giải pháp được ưa chuộng nhất. Trong giải pháp được ưa chuộng nhất thu được, khoản đầu tư vào DPFC được tối thiểu hóa để tìm số lượng, vị trí và điểm thiết lập tối ưu. Kết quả mô phỏng trên hệ thống IEEE-RTS79 cho thấy phương pháp được đề xuất là hiệu quả và hợp lý.

Từ khóa

#bộ điều khiển dòng điện phân tán #khả năng tải #lập trình tuyến tính số nguyên hỗn hợp #quyết định mờ #hệ thống điện

Tài liệu tham khảo

Fang RS, David AK (1999) Transmission congestion management in an electricity market. IEEE Trans Power Syst 14(3):877–883 Hingorani NG (1993) Flexible AC transmission. IEEE Spectrum 30(4):40–45 Maza-Ortega JM, Acha E, García S et al (2017) Overview of power electronics technology and applications in power generation transmission and distribution. J Mod Power Syst Clean Energy 5(4):499–514 Ghorbani A, Ebrahimi SY, Ghorbani M (2017) Active power based distance protection scheme in the presence of series compensators. Protect Contr Modern Power Syst 2(1):7 Divan DM, Brumsickle WE, Schneider RS et al (2006) A distributed static series compensator system for realizing active power flow control on existing power lines. IEEE Trans Power Del 22(1):642–649 Johal H, Divan D (2007) Design considerations for series-connected distributed FACTS converters. IEEE Trans Ind Appl 43(6):1609–1618 Divan D, Johal H (2007) Distributed FACTS—a new concept for realizing grid power flow control. IEEE Trans Power Electron 22(6):2253–2260 Rogers KM, Overbye TJ (2008) Some applications of distributed flexible AC transmission system (D-FACTS) devices in power systems. In: Proceedings of North American power symposium, Calgary, Canada, 28–30 September 2008, 8 pp Dhaked DK, Lalwani M (2017) A review paper on a D-FACTS controller: enhanced power flow controller. Int J Adv Eng Technol 10(1):84 Tang Y, Liu Y, Ning J et al (2017) Multi-time scale coordinated scheduling strategy with distributed power flow controllers for minimizing wind power spillage. Energies 10(11):1804 Lima FGM, Galiana FD, Kockar I et al (2004) Phase shifter placement in large-scale systems via mixed integer linear programming. IEEE Trans Power Syst 18(3):1029–1034 Chang YC (2012) Multi-objective optimal svc installation for power system loading margin improvement. IEEE Trans Power Syst 27(2):984–992 Chang YC (2014) Multi-objective optimal thyristor controlled series compensator installation strategy for transmission system loadability enhancement. IET Gener Transm Distrib 8(3):552–562 Laifa A, Medoued A (2014) Optimal FACTS location to enhance voltage stability using multi-objective harmony search. In: Proceedings of international conference on electric power and energy conversion systems, Istanbul, Turkey, 2–4 October 2013, 6pp Maza-Ortega JM, Acha E, García S et al (2017) Overview of power electronics technology and applications in power generation transmission and distribution. J Mod Power Syst Clean Energy 5(4):499–514 Ghahremani E, Kamwa I (2013) Optimal placement of multiple-type facts devices to maximize power system loadability using a generic graphical user interface. IEEE Trans Power Syst 28(2):764–778 Ara AL, Kazemi A, Niaki SAN (2012) Multiobjective optimal location of facts shunt-series controllers for power system operation planning. IEEE Trans Power Del 27(2):481–490 Ranganathan S, Kalavathi MS, Christober ARC (2016) Self-adaptive firefly algorithm based multi-objectives for multi-type facts placement. IET Gener Transm Distrib 10(11):2576–2584 Basiri-Kejani M, Gholipour E (2016) Two-level procedure based on hicaga to determine optimal number, locations and operating points of svcs in isfahan–khuzestan power system to maximise loadability and minimise losses, TVD and SVC installation cost. IET Gener Transm Distrib 10(16):4158–4168 Di Y, Cheng H, Ma Z et al (2018) Dynamic VAR planning methodology to enhance transient voltage stability for failure recovery. J Mod Power Syst Clean Energy 6(4):712–721 Rathi A, Sadda A, Nebhnani L et al (2012) Loss minimization with D-FACTS devices using sensitivity based technique. In: Proceedings of IEEE India international conference on power electronics, Calgary, India, 6–8 December 2012, 5 pp Dorostkar-Ghamsari M, Fotuhi-Firuzabad M, Aminifar F et al (2015) Optimal distributed static series compensator placement for enhancing power system loadability and reliability. IET Gener Transm Distrib 9(11):1043–1050 Abdelsalam AA, Gabbar HA, Sharaf AM (2014) Performance enhancement of hybrid AC/DC microgrid based D-FACTS. Int J Electr Power Energy Syst 63:382–393 Hamidi A, Golshannavaz S, Nazarpour D (2019) D-FACTS cooperation in renewable integrated microgrids: a linear multi-objective approach. IEEE Trans Sustain Energy 10(1):355–363 Gerbex S, Cherkaoui R, Germond A (2001) Optimal location of multi-type FACTS devices in a power system by means of genetic algorithms. IEEE Trans Power Syst 16(3):537–544 Subcommittee PM (1979) IEEE reliability test system. IEEE Trans Power Appl Syst PAS 98(6):2047–2054