كنترل توزيع‌شده توان راكتيو در شبكه‌هاي هوشمند با درنظرگرفتن مصرف‌كننده‌هاي نهايي

Distributed Reactive Power Control by Considering End-consumers

در اين مقاله، با توجه به توسعه زيرساخت‌هاي شبكه هوشمند در شبكه‌هاي مدرن امروزي، از مصرف‌كنندگان نهايي به‌عنوان ابزاري براي مشاركت در كنترل ولتاژ شبكه توزيع استفاده مي‌شود. در اين راستا، به‌منظور كنترل توان راكتيو در شبكه‌هاي هوشمند، از روشي كارآمد موسوم به كنترلِ توزيع‌شده استفاده شده كه موجب كاهش چشمگير بار محاسباتي مسيله مي‌شود. بدين منظور، در ابتدا با استفاده از روش تجزيه اِپسيلون (?-decomposition)، ماتريس ضرايب حساسيت ولتاژ شين‌هاي مختلف شبكه توزيع نسبت به توان راكتيو تزريقي در آن محاسبه مي‌شود. به اين ترتيب، شين‌هايي كه از لحاظ ولتاژي وابستگي بيشتري به يكديگر دارند، در يك ناحيه قرار مي‌گيرند. در مرحله بعد، بر مبناي نتايج حاصل از ناحيه‌بندي شين‌هاي سيستم، به شناسايي شين‌هاي كانديدا تزريق توان راكتيو پرداخته مي‌شود. ويژگي‌ شين‌هاي كانديدا اين است كه تزريق توان راكتيو در آن‌ها تاثير بيشتري بر بهبود پروفيل ولتاژ مي‌گذارد. در پايان با استفاده از روش الگوريتم ژنتيك، مقدار بهينه تزريق توان راكتيو شين‌هاي كانديدا در هر ناحيه محاسبه مي‌شود. به‌منظور ارزيابي چارچوب پيشنهادي اين مقاله از شبكه آزمايش 33 شينه IEEE كه در مراجع متعددي استفاده شده، بهره گرفته شده است. نتايج شبيه‌سازي حاكي از تاثير مدل ارايه‌شده در بهبود چشمگير پروفيل ولتاژ شبكه است.

According to the latest developments in smart grid infrastructures of recent modern networks, in this paper, end-consumers are presented as a means for participating in networks voltage distribution control. In this regard, for reactive power control of the smart grids, a distributed control approach is proposed as an efficient approach which improves computation burden of the problem, considerably. In the proposed approach, at first, ?-decomposition technique is adopted to calculate sensitivities of bus voltage to the injected reactive power. Therefore, buses with strong voltage relation are considered as a region which divides the network to some voltage related regions. Afterwards, candidate buses for reactive power injection are identified for each one of the achieved region. It is noted that, candidate buses of the network are those with reasonably better response to the reactive power injection. Finally, genetic algorithm is applied to obtain optimal reactive power injection of each region. For better evaluation of the proposed distributed reactive power control model, the IEEE 33-bus test system which is commonly used in literature is applied here. Simulation results clearly illustrate the effectiveness of proposed voltage control framework in improving voltage profile of distribution networks.