برنامه‌ريزي تقويت همزمان خطوط و پست‌ها با هدف افزايش تاب‌آوري سيستم توزيع انرژي الكتريكي در مقابل طوفان‌هاي گرد و غبار

Simultaneous Hardening Planning of Lines and Substations for Resilience Enhancement of Electric Power Distribution System against Dust Storms

چكيده: ويژگي تاب ­آوري در سيستم­ هاي قدرت به قابليت ­هاي سيستم در مقابله با اغتشاشات شديد با احتمال رخداد كم اشاره دارد. از آنجا كه در چند سال اخير ريزگردها و طوفان­ هاي گرد و غبار شديد در مناطق جنوب و جنوب غرب خسارت­ هاي سنگيني را به صنعت برق كشور تحميل كرده است، در اين مقاله يك مدل برنامه ­­ريزي دوسطحي براي تقويت همزمان خطوط و پست­ هاي توزيع در مقابل اين پديده پيشنهاد شده است. در سطوح اول و دوم مدل پيشنهادي به ترتيب هزينه ­هاي سرمايه­ گذاري براي تقويت سيستم توزيع و هزينه­ هاي بهره ­برداري مورد انتظار از آن در شرايط وقوع طوفان گرد و غبار در چارچوب محدوديت ­هاي مالي و عملياتي سيستم حداقل مي­ گردند. نتايج برنامه ­ريزي در موارد مطالعاتي مختلف نشان داده است كه برنامه ­ريزي تقويت همزمان پست­ها و خطوط توزيع مي­ تواند علاوه بر كاهش هزينه­ هاي بهره ­برداري در شرايط حادثه، نقش قابل ملاحظه­ اي در كاهش هزينه­ هاي سرمايه ­گذاري براي افزايش تاب­آوري سيستم توزيع در مقابل طوفان­ هاي گرد و غبار داشته باشد. نتايج شبيه ­سازي و مطالعات عددي بر روي يك شبكه توزيع فشار متوسط با ابعاد بزرگ واقع در استان خوزستان، كارايي روش پيشنهادي را در سطوح مختلف بودجه تاييد كرده است.

Resilience characteristics in power systems refer to the system's ability to withstand against severe disturbances with a low probability of occurrence. As extreme dust storms in the south and southwest in recent years have caused heavy damage to the IRAN's electricity industry, in this paper, a bi-level planning model is proposed to simultaneous hardening of distribution lines and substations against this phenomenon. In the first and second levels of the proposed model, the investment costs of distribution system hardening and total expected operating costs are minimized subject to financial and operational constraints, respectively. The planning results in different case studies have shown that the simultaneous hardening planning of substations and distribution lines can, in addition to reducing operating costs in the emergency conditions, play a significant role in reducing investment costs. The proposed model is implemented on a large-scale power distribution system in Khuzestan province, and the simulation results confirm the efficiency of the proposed scheme at different budget levels.