حضور بهينه‌ي ادوات FACTS پيش از وقوع خطا جهت بهبود پايداري گذراي سيستم قدرت بر اساس اختلاف زاويه ولتاژ ترمينال ژنراتورها

Optimal presence of FACTS devices before fault occurrence for transient stability enhancement based on terminal voltage angle difference of the generators

حفظ پايداري گذراي سيستم قدرت بستگي به عوامل مختلفي از جمله شرايط اوليه‌ي سيستم قبل از وقوع خطا دارد، لذا مي‌توان انتظار داشت كه با تغيير متغيرهاي سيستم مانند زاويه‌ي روتور ژنراتورها در حالت ماندگار سيستم بتوان پايداري شبكه در برابر خطا را افزايش داد، اين تغيير با حضور دائم ادوات FACTS و تنظيم بهينه آن‌ها به صورت آنلاين امكان‌پذير است. زمان بحراني رفع خطا به عنوان دقيق‌ترين معيار ارزيابي پايداري گذرا خود مي‌تواند تابع هدف اين مسئله‌ي بهينه‌سازي باشد، ولي تعيين زمان بحراني رفع خطا كه مستلزم شبيه‌سازي حوزه‌ي زمان شبكه ضمن بررسي وقوع مكرر خطا مي‌باشد امري زمان‌بر است و براي تنظيم آنلاين ادوات FACTS در يك سيستم قدرت كه در هر لحظه متغيرهايش در حال تغيير هستند مناسب نيست. در اين مقاله جهت بهبود پايداري گذراي يك شبكه‌ي هوشمند از طريق تنظيم آنلاين ادوات FACTS تابع هدف جديدي بر اساس كاهش اختلاف زاويه‌ي ولتاژ ترمينال ژنراتورها ارائه مي‌شود كه سرعت بهينه سازي را به طرز چشمگيري افزايش مي‌دهد. كمينه ساختن اين تابع هدف با به كارگيري بهينه ادوات FACTS، معادل بيشينه ساختن پايداري گذرا خواهد بود. علاوه بر تنظيمات ادوات FACTS نوع، تعداد و مكان بهينه آنها نيز لحاظ مي‌شود و در تعيين تعداد اين ادوات هزينه‌ي سرمايه گذاري نيز لحاظ مي‌شود.

The ability of network generators to maintain their synchronism after a fault depends on several factors, including the initial conditions of the system before the fault, so it can be expected that by changing the system variables, such as the angle of the generator rotors in the system, the system stability can be against the fault. This change is possible by the Permanent presence of FACTS devices. The critical clearing time of fault as the most accurate criterion for transient stability evaluation can be the objective function of our optimization problem, but the determination of the critical clearing time, which involves the time domain simulation of the network along with the repeated examination of the fault occurrence It is time consuming to adjust the FACTS devices to a power system that is changing at any one time. In this paper, we present a new objective function based on the reduction of the voltage angle difference between generators terminals, which greatly increases the speed of optimization, in order to improve the transient stability of smart grid by setting up the online FACTS devices. Minimizing this objective function by optimizing the FACTS is equivalent to maximizing transient stability. In addition to optimal tuning, optimal type, number and allocation of them are considered for long term. in determining the optimal number of these devices, the cost of investment is also considered.