مقاله انگلیسی راه حلی برای ارسال قدرت واکنشی بهینه در سیستم انتقال (2020 الزویر)

بهره برداری از سیستم برق با برنامه ریزی صحیح یک کار بزرگ برای تقویت اقتصاد کشور است. اعزام توان رافعال بهینه (ORPD) برای عملیات ایمن ، قابل اعتماد و بهینه سیستم نیرو وظیفه مهمی را ایفا می کند. ORPD یک مشکل پیچیده ، غیر خطی ، غیر محدب ، غیر مداوم و چند مدل است که شامل متغیرهای گسسته و مداوم است. بنابراین ، راه حل آن شامل توابع هدف مختلفی از جمله بهبود مشخصات ولتاژ ، کاهش تلفات برق ، افزایش پایداری ولتاژ و به حداقل رساندن هزینه انتقال است. با توجه به ماهیت غیر خطی مسئله ، بسیاری از تکنیک های اعمال شده برای ORPD متا اکتشافی هستند. با وجود مقالات متعددی که در این تکنیکها منتشر شده است ، هیچکدام تأکید کافی بر روی خلاصه جامع روشهای فراشناختی موجود برای حل مسئله ORPD نکرده است. این کار یک بررسی از تکنیک های مختلف فراشناختی است که برای حل مشکلات ORPD در سیستم انتقال نیرو استفاده شده است. علاوه بر این ، یک الگوریتم متا اکتشافی Sine-Cosine جدید نیز برای حل مشکل ارائه شده است. مطالعه موردی در آنجا انجام می شود که تکنیک های مختلف فراشناختی برای حل همان مشکل به کار می روند. بعداً ، تجزیه و تحلیل آماری برای رتبه بندی کلیه تکنیک های اجرا شده انجام می شود. پیش بینی شده است که اطلاعات جمع آوری شده در این مقاله یک منبع یکجانبه و ارزشمند برای محققانی است که در این زمینه کار می کنند.

1. مقدمه

اعزام توان واکنشی بهینه (ORPD) نقش عمده ای در عملکرد اقتصادی سیستم نیرو دارد. قدرت پیچیده از سیستم برق گرفته می شود. در حالی که توان راکتیو در سیستم برق در گردش است ، از انرژی فعال توسط سیستم استفاده می شود. اما قدرت راکتیو نقش مهمی در پایداری ولتاژ و انتقال قدرت واقعی در سیستم دارد. بنابراین ، ارزیابی اعزام نیروی واکنشی اجباری است. اهداف اصلی ORPD عبارتند از: به حداقل رساندن تلفات فعال انرژی [1] ، بهبود مشخصات ولتاژ [2] ، به حداقل رساندن هزینه انتقال [3] و به حداکثر رساندن پایداری ولتاژ در سیستم برق [4].

ORPD مشكلی فرعی از Optimum Power Flow (OPF) است كه جریان برق راكتیو را در سیستم انرژی الکتریکی مدیریت می كند. ORPD یک مشکل برنامه نویسی پیچیده غیرخطی از اعداد صحیح مختلط است که ترکیبی از متغیرهای تصمیم گیری پی در پی (تنش در میله های تولید) و متغیرهای گسسته (شیرهای ترانسفورماتور و جبران کننده های توان راکتیو) است. به همین دلیل ، بسیاری از تکنیک های مورد استفاده برای حل این مشکل مبتنی بر فراشناختی است [5]. این تکنیک های فوق اکتشافی عبارتند از: الگوریتم ژنتیک (GA) ، تکامل دیفرانسیل (DE) ، بهینه سازی با استفاده از نقشه های میانگین واریانس (MVMO) ، برنامه نویسی تکاملی (EP) ، بهینه سازی توسط ذرات Swarming (PSO) ، بهینه سازی شعله پروانه (MFO) و غیره .

توجه؛ (این ترجمه توسط نرم افزار انجام شده و ویرایش نشده است و احتمال وجود اشتباه در آن وجود دارد. در صورت ثبت سفارش، ترجمه توسط مترجمین مجرب انجام خواهد شد. برای مشاهده نمونه ترجمه های تخصصی و اخیر مترجمین جهت اطمینان از کیفیت ترجمه، اینجا کلیک نمایید.)

Abstract

Power system operation with proper planning is an utmost task for enhancing the economy of the country. The Optimal Reactive Power Dispatch (ORPD) plays an important task for secure, reliable and optimal operations of power system. ORPD is a complex, non-linear, non-convex, non-continuous and multi-model problem which involves discrete as well as continuous variables. Thus, its solution comprises of different objective functions like improving voltage profile, reducing power losses, voltage stability enhancement and transmission cost minimization. Due to the non-linear nature of problem, most of the techniques applied to ORPD are meta-heuristic. Despite the numerous articles published on these techniques, none has given sufficient emphasis on the comprehensively summarizing the existing meta-heuristic methods for solution of ORPD problem. This work presents a survey of different meta-heuristic techniques applied for solution of ORPD problems in power transmission system. Moreover, a new meta-heuristic Sine-Cosine algorithm is also proposed to solve the problem. A case study is performed where different meta-heuristic techniques are implemented to solve the same problem. Later, statistical analysis is performed to rank all implemented techniques. It is envisaged that the information gathered in this paper will be a valuable one-stop source of information for researchers working on this topic.

1.Introduction

Optimal Reactive Power Dispatch (ORPD) plays a major role in economical operation of power system. Complex power is drawn from the electric power system. Active power is utilized by the system while reactive power circulates in the power system. But, the reactive power plays important role in voltage stability and real power transfer within the system. Thus, it is mandatory to evaluate reactive power dispatch. The main objectives of ORPD are; active power losses minimization [1], improvement of voltage profile [2], minimization of transmission cost [3] and maximization of voltage stability in the power system [4].

The ORPD is a sub-problem of Optimal Power Flow (OPF) which manages the reactive power flow within the electric power system. ORPD is a complex nonlinear programming problem of mixed integers combining successive decision variables (tensions in the generation bars) and discrete variables (transformer taps and reactive power compensators). Because of this, most of the techniques used to solve this problem are based on meta-heuristics [5]. These meta-heuristics techniques are: Genetic Algorithm (GA), Differential Evolution (DE), Optimization by Mean Variance Mapping (MVMO), Evolutionary Programming (EP), Optimization by Swarming Particles (PSO), Moth Flame Optimization (MFO), etc.