Posibilități de reconfigurare a rețelelor de distribuție

Rezumat:

Reconfigurarea retelelor pentru reducerea pierderilor in sistemul de distributie este o cale importanta de a economisi energie.Aceasta lucrare investigheaza abilitatea convergentei garantate a optimizarii multimii particulei(GCPSO) si a optimizarii multimii particulei(PSO) in cooperare cu teoria grafului pentru reconfigurarea retelelor cu scopul de a reduce pierderile de puteri si de a intensifica profilul tensiunii sistemelor de distributie.

Rezultate numerice a a 3 sisteme de distributie sunt prezentate,ilustrand fezabilitatea metodei propuse de catre GCPSO si PSO folosind teoria grafului.Pentru a valida rezultatele obtinute,algoritmul genetic ,folosind teoria grafului,este,de asemenea,aplicat si comparat cu cu GCPSO si PSO propuse,folosind teoria grafului.

1.Introducere:

Reconfigurarea fiderului este o foarte importanta si utilizabila operatie pentru a reduce pierderile de distributie al fiderului si pentru a imbunatati securitatea sistemului.Fiderii de distributie au doua tipuri de intrerupatoare:intrerupatoare cu sectionare si intrerupatoare cu nod.Intrerupatoarele sectionate instalate pe linie,sunt,in mod normal,inchise.Pentru a ajuta la restaurarea puterii catre clienti in urma unui defect,majoritatea fiderelor au cateva intrerupatoare cu nod interconectate la fiderele vecine.

Schimband starea deschisa si inchisa a intrerupatoarelor fiderelor,curenti de sarcina pot sa fie transferati din fider in fider.Sistemele de distributie sunt radial structurate pentru a simplifica protectia la supracurenti.Reconfigurarea retelei intr-un sistem de distributie se realizeaza schimband starea intrerupatoarelor sectionate si este,de obicei,facuta pentru reducerea pierderilor sau pentru echilibrarea sarcinii in sistem.

Lucrarea timpurie asupra reconfigurarii retelelor a fost prezentata de Aoki in 1987,unde o ecuatie de gradul doi a fost adoptata pentru pierderile sistemului.De atunci,cateva diferite tehnici au fost prezentate pentru a rezolva problema reconfigurarii retelelor.In[2],problema reconfigurarii este definita ca o intreaga problema de programare pentru scopul reducerilor de pierderi si a echilibarii de sarcina.Diferite scheme de cautari bazate pe euristica sunt prezentate in literatura pentru a rezolva problema.Un algoritm euristic de tip schimbare de ramura a fost sugerat de Civanlar,unde o formula simpla a fost derivata pentru a determina modul in care o schimbare de ramura poate sa afecteze pierderile.

O metoda prezentata de Shirmohammadi si Hong,care incepe cu un sistem de distributie cu ochiuri obtinut prin considerarea tuturor intrerupatoarelor inchise.Apoi,intrerupatoarele sunt deschide consecutiv pentru a elimina buclele.In[5],autorul a prezentat un algoritm euristic bazat pe conceptul de structura a fluxului optim care este determinat folosind un program de putere al fluxului.Structura fluxului optim a unei singure bucle,formata prin inchiderea unui intrerupator deschis,este aflata,iar aceasta structura de flux este stabilita in reteaua radiala,deschizand un intrerupator inchis.Aceasta procedura este repetata pana cand configuratia de pierdere minima este obtinuta.

Un algoritm euristic constructiv a fost propus de McDermott,care incepe cu toate intrerupatoarele manevrabile deschise si la fiecare pas intrerupatorul care rezulta

Functia obiectiv este definita ca reprezentand cresterile majorate impartire la sarcina majora.Autorii,in[7],au propus o metoda care incepe cu un sistem de distributie cu ochiuri obtinut prin considerarea tuturor intrerupatoarelor inchise.Apoi,intrerupatoarele sunt deschise consecutiv pentru a elimina buclele.Criteriul de deschidere se bazeaza pe cresterea pierderii totale minime de putere.

Teoria grafului a fost folosita in[8] pentru reconfigurarea retelelor pentru o retea mica si abilitatea metodei sugerate nu a fost investigata intr-un sistem mare.In[9],teoria grafului si cautarea primei latimi au fost folosite pentru a rezolva problema reconfigurarii retelei.In cautarea primei latimi,nodul radacinii este marit mai intai,apoi toate nodurile generate de nodul radacinii sunt marite,iar apoi succesorii lor si tot asa in continuare.Dar problema cu cautarea primei latimi o reprezinta cantitatea de timp si de memorie pe care o necesita pentru a completa o cautare.Ar trebui sa fie notat ca reprezinta o problema mai mare pentru cautarea primei latimi conditiile memoriei decat timpul de executie.In[11],o abordare integrala este sugerata pentru a optimiza dimensiunile unei retele in forma de arbore.Metoda sugerata identifica structura ierarhica a retelelor in forma de arbore si se calculeaza pentru toate nodurile de consum,toate legaturile si sarcinile purtate de linii.

Exista numeroase numere de intrerupatoare intr-un sistem de distributie si numarul operatiilor posibile de comutari este enorm,prin urmare,reconfigurarea retelei devine o problema foarte complexa de luare a deciziei.Pe de alta parte,constrangerea radialitatii si natura discreta a valorilor intrerupatorului previn folosirea tehnicilor clasice de optimizare pentru a rezolva reconfigurarea retelelor.Prin urmare,folosirea inteligentei artificiale(algoritme bazate pe populatii aleatoare) a fost gasita ca fiind folositoare in rezolvarea problemei.

Nara a prezentat o implementare folosind un algoritm genetic pentru a cauta configuratia pierderilor minime.In[13-15] autorii au propus o procedura folosind regenari simulate pentru a cauta solutia.In[16] teoria fuzzy si algoritmul genetic au fost folositi pentru imbunatatirea stabilitatii tensiunii in reconfigurarea retelei.O metoda bazata pe cautarea paralela tabu este propusa pentru a cauta configuratia de pierderi minime.Folosirea evolutiei diferentiale este prezentata in[19].PSO a fost folosita in[20-21] pentru echilibrarea sarcinii si reducerea pierderilor intr-un sistem de distributie.Retelel neuronale artificiale si tehnicile de clustering au fost folosite in[22] pentru reconfigurarea retelelor.