ارائۀ مدلي دوسطحي براي برنامه‌ريزي توسعة شبكة توزيع فشار متوسط و فشار ضعيف

Providing a bi-level model for medium and low voltage distribution network expansion planning

اين مقاله مدلي دوسطحي براي برنامه‌ريزي توسعة شبكة توزيع فشار متوسط و فشار ضعيف با لحاظ‌كردن منابع توليد پراكنده در شبكة فشار ضعيف ارائه مي‌شود. در مدل دوسطحي، سطوح بالا و پايين به‌ترتيب شبكة فشار متوسط و فشار ضعيف‌اند. در مدل پيشنهادي با تجزية مدل به دو زير مسئله، هدف نهايي، يافتن جوابي است كه كمترين هزينة برنامه‌ريزي و بهره‌برداري را در هر دو شبكه متحمل كند. هزينه‌هاي مسئله شامل هزينة نصب و ارتقاي ترانسفورماتورهاي جديد و موجود، پست‌ها، فيدرها، منابع توليد پراكنده و هزينة تلفات است. مدل دوسطحي به‌صورت يك مدل غيرخطي آميخته عدد صحيح است كه با استفاده از الگوريتم ژنتيك با يك كدبندي پيشنهادي حل مي‌شود. به‌منظور نشان‌دادن كارايي مدل و روش حل پيشنهادي، سه مورد مطالعاتي شامل، حل مدل به‌صورت متداول، حل مسئله با استفاده از مدل دوسطحي و حل مدل دوسطحي با لحاظ‌كردن منابع توليد پراكنده در سمت فشار ضعيف بررسي خواهند شد. نتايج نشان مي‌دهند اهميت لحاظ‌كردن هم‌زمان هر دو شبكة فشار ضعيف و فشار متوسط در كاهش هزينه‌ها بسيار مؤثر است.

In this paper, a bi-level model is proposed for low and medium voltage distribution network expansion planning in the presence of distributed generations (DGs) which are located in the low-voltage network. In the bi-level model, the upper and lower levels are medium and low voltage networks, respectively. The model is decomposed to two sub problems and the final aim is to find the answer with minimum planning and operation costs consisting of the cost of installing and upgrading of new and existing transformers, substations, feeders, distributed generations and cost of losses. The model is a mixed-integer non-linear programming, which is solved by a genetic algorithm with a proposed codification. To show the effectiveness of the proposed model and solution method, the model is implemented in a distribution system in three case studies, including, problem solving with traditional planning, bi-level programming without considering DGs and bi-level programming considering DGs in the low-voltage side. The obtained results show that the importance of incorporating both low and medium voltage networks simultaneously is very effective in reducing costs.