يك طراحي چند هدفه جديد براي جايابي بهينه واحدهاي توربين گازي به منظور بهبود قابليت خودراه اندازي

A New Multi-Objective Design for Optimal Placement of Gas Turbines considering Black-start Capability Improvement

نصب واحدهاي توليدي جديد به عنوان واحدهاي خودراه انداز يك راه حل موثر براي افزايش سرعت بازيابي يك سيستم بويژه در شرايط راه اندازي ناموفق واحدهاي خودراه انداز از پيش تعيين شده مي باشد. بر اين اساس، در اين مقاله يك طراحي بهينه جديد براي جايابي واحدهاي توربين گازي به منظور بهبود عملكرد سيستم قدرت در هر دو شرايط عادي و بازيابي ارائه شده است. در انجام اين طراحي، توابع هدف مورد نظر كه در روند بهينه سازي با يكديگر ناسازگار مي باشند، بطور همزمان بهينه مي گردند. بنابراين يك مساله چند هدفه به صورت يك مساله برنامه ريزي خطي با اعداد مركب تعريف شده است. جوابهاي پرتو بهينه مساله پيشنهادي با استفاده از يك الگوريتم ابتكاري با نام الگوريتم جستجوي كلاغ بدست مي آيند. در اين مقاله دو سيستم قدرت شامل يك سيستم عملي نمونه و سيستم استاندارد 39 باس IEEE براي اعمال روش پيشنهادي استفده شده اند. نتايج شبيه-سازي نشان مي دهند كه روش پيشنهادي علاوه بر افزايش قابليت خودراه اندازي سيستم در شرايط بازيابي، عملكرد سيستم را در شرايط عادي نيز بهبود مي دهد. همچنين در شرايط بازيابي شبكه، با انتخاب مسيرهاي بهينه توالي راه اندازي واحدهاي حرارتي بزرگ بهينه مي گردند.

Installing new energy sources as redundant black-start (BS) units is an efficient way to enhance the speed of power system restoration, especially when there is a high risk that the available power plants considered as BS units fail to operate. In this regard, this paper provides a new optimal design for the placement of the Gas Turbine (GT) as the redundant energy source to improve the power system performance during both restoration and normal conditions. In doing so, there will be contradictory objective functions to be minimized. Therefore, a multi-objective problem (MOP), as a mixed integer linear programming (MILP), is defined. The Pareto optimal solutions of the MOP are obtained by using a new population-based meta-heuristic technique, called Crow Search Algorithm (CSA). Two power systems are used for the validation of the proposed method. The simulation results show that the system can benefit from this method not only to increase the capability of black-start generation, but also to improve the power system performance in normal conditions. During the restoration process, it also provides the optimal start-up sequences of non-black-start (NBS) units with the optimal transmission paths.