مقاله روش چندهدفه در برنامه ریزی توان راکتیو شبکه نیروگاهی برق بادی

معرفی ترجمه مقاله روش چندهدفه به منظور برنامه ریزی توان راکتیو در شبکه هایی با نیروگاه های تولید توان بادی

چکیده

افزایش تزریق انرژی الکتریکی تولیدی توسط باد به شبکه های قدرت باعث ایجاد مسائل فنی در این شبکه ها می شود. برنامه ریزی توان راکتیو یکی از این مسائل بسیار مهم است که مستلزم تمام برنامه ریزی های لازم برای بهبود پروفیل ولتاژ و همچنین پایداری ولتاژ در شبکه های قدرت است. در کل، هدف نهایی در برنامه ریزی توان راکتیو را می توان به شکل حل مساله ی بهینه سازی در نظر گرفت، که در آن روش های بهینه سازی چندهدفه به عنوان راه کار مناسبی برای تحقق همزمان چند هدف به کار برده می شوند.

در میان تمام روش های ذکر شده، الگوریتم های ژنتیک بخاطر داشتن سرعت بالا در محاسبات و سادگیش متفاوت از دیگر الگوریتم هاست. یک سیستم قدرت 140 باسه موجود برای تایید عملکرد و اثربخشی روش پیشنهادی استفاده شده است که در این سیستم چند مزرعه بادی و واحدهای FACTS به صورت بهینه ای مکانیابی شده اند.

تزریق توان راکتیو از توربین های بادی

به طور متعارف، مزارع بادی در مطالعات پخش توان به صورت مدل های PV یا PQ نشان داده شده اند. به نظر می رسد که روش پیاده سازی شده تا به الان ساده است: با این حال دارای این عیب عمده است که توان راکتیو ارائه شده موجود یا توسط یک cos(φ) حداکثر یا یک باند تنظیم ثابت، محدود شده است. علاوه بر این، این بیان کاملا دقیق نیست و در نتیجه از تزریق کامل توان راکتیو توسط توربین بادی بهره نمی برد.

در این مقاله، یک مدل توربین بادی بهتر پیشنهاد می شود که در واقع قابلیت توان راکتیو موجود کنونی را برای هر نقطه ی عملیاتی محاسبه می کند. بنابراین، می توان فرمول پیشنهادی را در هر تحلیل پخش توان تغییر یافته برای برنامه ریزی توان راکتیو بهینه در نظر گرفت.

تزریق توان راکتیو از مزارع بادی با سرعت ثابت

نیروگاه های تولید توان بادی با سرعت ثابت قابلیت ارائه ی پشتیبانی توان راکتیو دینامیک به شبکه را ندارند. در مواجهه با این وضعیت، ضروری است که منابع توان راکتیو استاتیک یا ادوات FACTS را در ترمینال های توربین بادی متصل کنیم. تزریق توان راکتیو تامینی از منابع توان راکتیو استاتیک مانند بانک های خازنی موازی به سطح ولتاژ در نقطه ی اتصال بستگی دارد و در نتیجه ممکن است تحت شرایط ولتاژ پایین (فشار ضعیف) کافی نباشند. علاوه بر این، بانک های خازنی قادر نیستند تا بطور پیوسته ای توان راکتیو را تزریق کنند. در مقابل این وضعیت نامناسب، ادواتFACTS همچون جبران ساز وار استاتیک (SVC) را می توان به منظور ارائه توان راکتیو دینامیک به شبکه کنترل کرد کاری که دستگاه های استاتیک مانند خازن ها قادر به انجام آن نیستند.

یک جبران ساز وار استاتیک (SVC) به عنوان دستگاهی تعریف می شود که خروجی آن برای مبادله ی جریان خازنی یا القایی تنظیم شده است تا پارامترهای خاصی از سیستم قدرت الکتریکی را حفظ یا کنترل کند. در این مقاله، SVC موردنظر مربوط به یک TCR (راکتور کنترل شده با تریستور) است که در شکل 1 نشان داده شده است...

فهرست مطالب مقاله

روش چندهدفه به منظور برنامه ریزی توان راکتیو در شبکه هایی با نیروگاه های تولید توان بادی

چکیده

پیشگفتار

تزریق توان راکتیو از توربین های بادی

تزریق توان راکتیو از مزارع بادی با سرعت ثابت

تزریق توان راکتیو از مزارع بادی با سرعت متغیر

تحویل توان اکتیو به شبکه

تحویل توان راکتیو به شبکه

فرمول بندی برنامه ریزی توان راکتیو

تابع هدف منفرد

ماکزیمم کردن بارپذیری (بارگذاری) ولتاژ

کاهش تلفات توان اکتیو

مینیمم سازی هزینه ها در سرمایه گذاری وار

تابع با چند هدف

قیود (محدودیت ها)

قید مساوی

تولید برق از باد از طریق مزارع بادی با سرعت ثابت

تولید توان از مزارع بادی DFIG

قیود نامساوی

قیود ولتاژ در باس ها

حدود ضریب بارپذیری

حدود ژنراتورهای DFIG

حدود واحدهای SVC

قیود فیزیکی در نقطه ی اتصال مزرعه ی بادی

الگوریتم های ژنتیک

برنامه نویسی

انتخاب بهترین تابع هدف

برنامه ریزی بهینه توان راکتیو با در نظر گرفتن تقاضای بار متغیر و تولید انرژی بادی متغیر

رفتارهای شبکه قدرت

نتیجه گیری

References