برنامه‌ريزي خطي مكان‌يابي و نوع‌سنجي كليدهاي كنترل از راه دور و كنترل دستي، براي بهبود پايايي شبكه‌هاي توزيع هوشمند

Optimal placement and location of automatic and manual switches through linear programming to improve smart distribution systems reliability

دستيابي به حد مناسـبي از پايايي در سيسـتم توزيـع انرژي الكتريكـي، يكي از اهداف حركت به‌سوي شبكه‌هاي توزيع هوشمند است. يكي از ويژگي‌هاي مهم شبكه هوشمند، توانايي خودترميمي در اين شبكه‌ها مي‌باشد. كليدهاي كنترلي با توجه به عملكردي كه دارند، موجب بهبود خود ترميمي و در نهايت افزايش دسترس‌پـذيري، آمادگي و پايايي سيستم مي‌شوند. لذا به‌كارگيري اين تجهيزات در شبكه‌هاي الكتريكي از اهميت بالايي برخوردار است. مشاركت اصلي اين مقاله با توجه به اهميت مدل‌سازي خطي مسائل براي نيل به بهينه مطلق، ارائه يك فرمول‌بندي نوين برنامه‌ريزي خطي براي مسئله مكان‌يابي و نوع‌سنجي كليدهاي كنترلي (كليد كنترل از راه دور و دستي) و ارائه سناريوهاي مختلف براي مشخص كردن بهترين انتخاب نوع كليدها و آرايش كليدها در برنامه‌ريزي‌هاي شبكه توزيع، به‌صورت پايايي‌محور است. از طرفي، با تحليل حساسيت نسبت به بيشينه سرمايه‌گذاري اوليه و ضريب حساسيت تعريف‌شده در تابع هدف، كه دو بخش تابع هدف را وزن‌دهي مي‌كند، تحليل جامعي از نحوه به‌كارگيري كليدها در شبكه توزيع ارائه‌شده است. تابع هدف انتخاب‌شده براي اين مسئله دو بخش دارد كه هر بخش توسط ضريب تنظيم به‌صورت يكايي در تابع هدف مشاركت داده‌شده‌اند. بخش اول تابع هدف شامل هزينه سرمايه‌گذاري اوليه، هزينه قطعي مشتركين، هزينه تعميرات و نگهداري تجهيزات است و بخش دوم تابع هدف شاخص پايايي سايدي (ميانگين تداوم وقفه) است. نتايج برنامه‌ريزي ارائه‌شده در مقاله، اهميت خطي‌بودن مسئله مكان‌يابي و نوع‌سنجي كليدهاي كنترلي را در شبكه توزيع نشان مي‌دهد. در حل برنامه‌ريزي خطي مطرح‌شده از حل‌كننده سيپلكس استفاده شده است.

Achieving an appropriate level of reliability in electrical distribution systems is one of the main goals toward smart distribution grid. Moreover, self-healing is a significant features of smart distribution grid. Self-healing can be improved through installation of remote-controlled switches, which leads to an increase in availability and reliability. Thus, it is important to install controllable equipment in distribution grid. In this paper, a mixed integer linear program (MIP) is introduced to allocate remote-controlled and manual switches. In addition, reliability-centered approach is considered to find the best arrangement of switches in distribution grid. A sensitivity analysis is conducted on maximum investment cost, leads to a comprehensive analysis on installation of switches in distribution grid. Moreover, the objective function includes investment cost, customer interruption cost and maintenance cost. The formulation is solved by CPLEX solver