خودترمیمی بهینه شبکه‌های توزیع هوشمند مبتنی بر گراف درخت پوشا و بهبود قابلیت اطمینان شبکه

در این مقاله یک روش خودترمیمی و بازیابی شبکه توزیع هوشمند مبتنی بر نظریه گراف و برش های اساسی ارایه شده است. در نظریه گراف پیشنهادی به منظور خودترمیمی شبکه پس از وقوع خطا، شبکه بالادست و ریزشبکه های موجود همگی به صورت یک گره مشترک مادر معادل سازی می شوند. سپس با زدن برش اساسی روی خطی که دچار خطا شده، خطوط مانوری که در مسیر برش اساسی قرار می گیرند به عنوان راه حل بازیابی برای شبکه های منتخب انتخاب می شوند. پس از انتخاب شبکه های منتخب با حداقل تعداد کلیدزنی، با انجام یک پخش بار سه فاز نامتعادل اطمینان می شود که ساختار جدید شبکه محدودیتی را نقض نمی کند. در صورت نقض محدودیت های فنی شبکه، طرح های منتخب با کلیدزنی متفاوت و یا افزایش تعداد کلیدزنی بررسی و درنهایت طرحی که شرایط بارپذیری بیشتر و نامتعادلی ولتاژ کمتری را در شبکه موجب می شود، انتخاب می گردد. مدل پیشنهادی در دو حالت حضور و عدم حضور ریزشبکه ها بررسی شده است. نتایج شبیه سازی در نرم افزار matlab و بر روی یک سیستم توزیع نمونه عملکرد خوب مدل پیشنهادی را نشان می دهد. استفاده از نظریه گراف در مقایسه با روش های جستجوی تصادفی موجب کاهش تعداد کلید زنی و زمان اجرای برنامه شده است.

Optimal Self-healing of Smart Distribution Grids Based on Spanning Trees to Improve System Reliability

In this paper, a selfhealing approach for smart distribution network is presented based on Graph theory and cut sets. In the proposed Graph theory based approach, the upstream grid and all the existing microgrids are modeled as a common node after fault occurrence. Thereafter, the maneuvering lines which are in the cut sets are selected as the recovery path for alternatives networks by making cut sets of the faulted line. After forming the candidate networks with the minimum number of switching, an unbalanced three phase power flow is performed to be assured that the new network configuration does not violate technical constraints. In the case of the constraints violation, the other candidate networks with the same number of switching or more are assessed to find a proper scheme with high loadability and low voltage unbalance values. The proposed approach is scrutinized in two different case studies: with and without microgirds connection to the distribution network. The simulation results applied on a typical distribution network in the MATLAB software show the valuable performance of the proposed approach. The using of the Graph theory has reduced the number of switching and excitation time in comparison with evolutionary search approaches.