بهبود عملكرد در مدار قرار گرفتن واحدهاي داراي قيود امنيتي با استفاده از روش تجزيه بندرز و ضرايب توزيع وقفه خطوط

The performance improvement of Security Constrained Unit Commitment using Benders Decomposition method and Line Outage Distribution Factors

در مدار قرار گرفتن واحدها با در نظر گرفتن قيد امنيت، يك روش كاربردي براي برنامه ­ريزي و عملكرد در زمان واقعي، توسط بهره بردار سيستم است. يكي از راهكارهاي حل مسائل در مدار قرار گرفتن واحدهاي داراي قيود امنيتي در مقياس بزرگ استفاده از روش تجزيه بندرز مي‌باشد؛ تقويت نحوه فرمول­ بندي مسئله تغيير زيادي روي سرعت حل و حجم محاسباتي مي­ گذارد. در اين بررسي با استفاده از مفهوم ضرايب توزيع خروج خطوط و تركيب آن با شرايط امنيتي N-K به بررسي مسئله برنامه‌ريزي چگونگي در مدار قرار گرفتن واحدها پرداخته شد و شاخص جديدي را تحت عنوان خطوط حساس در شرايط بيان‌شده معرفي گرديد. استفاده از اين مفهوم اين امكان را فراهم مي‌كند تا بتوان در شرايط يكسان حجم محاسبات را در مقياس‌هاي بزرگ كاهش داد؛ بنابراين، برنامه‌ريزي در مدت‌زمان كمتري قابل‌حل بوده كه براي برنامه‌ريزي ­هاي روزانه و يا دوره‌هاي زماني كوتاه‌تر از اهميت زيادي برخوردار است. محاسبه و مقايسه روي شبكه 118 شينه IEEE انجام گرفته براي انجام محاسبات و حل مسئله پخش بار بهينه از نرم افزار گمز و جعبه ابزار MATPOWER براي تحليل و محاسبه ضرايب توزيع توان استفاده شده است. براي اجراي شرايطN-K از يك حلقه تكرار شناسايي قيود استفاده شده و نتايج نشان مي‌دهد حلقه باعث كاهش زمان حجم محاسبات مي‌گردد. در روش پيشنهادي خطوط حساس شناسايي و شرايط بهره­ برداري از اين خطوط نشان داده شده است كه مي­ توان به پاسخ مناسبي با قابليت اجرا در شرايط بروز خطا رسيد.

Security Constrained Unit Commitment is a practical way for the system operator to plan and operate in real time. Considering the transmission system and security constraints can lead to different responses to load distribution. One of the solutions to solve problems in the circuit of units with large-scale security constraints is to use the Benders analysis method. But strengthening the way the problem is written puts a big difference on the speed of solution and the computational volume the purpose of this research is existing N-K constraint might lead possibility to ignore some other constraints and minimize the calculation. In the proposed model, studied faults are identified in a loop, and power flow control are proceeded by adding necessary constraints. In each step, transmission system constrains are defined, and in case any overloading occurs, relating constrain is going to be activated in the following step. This strategy defines necessary constraints in each hour and line. Also, sensitive network lines which are overloaded due to lines subjected to fault exit could be defined. Considering the mentioned issues, the importance of Unit Commitment and optimal solution proposition in large scale, in the thesis we are going to analyze the unit commitment by using line outage distribution factor and its combination with N-K security constraint. The calculation volume in large scale could be decreased by applying this strategy, thus, the computation is fast-speed. On the other hand, all the computations and comparisons are applied on IEEE 118-bus network using GAMS software and MATPOWER tool to analyze power distribution factors. A repeating constraint identification loop is employed to implement N-K constraint, and results show the loop reduces the computation time. In the proposed method, the sensitive lines and their operation conditions are identified that the appropriate response can be achieved in the fault conditions.