طراحی بهینه و مقایسه یک شبکه توزیع ac خالص یا ac/dc ترکیبی: مطالعه موردی برای یک منطقه شهری و یک شهرک صنعتی

در این مقاله یک مدل بهینه‌سازی چندهدفه برای طراحی شبکه‌های توزیع ارائه می‌شود. مدل پیشنهادی به دنبال حصول دو هدف اصلی است: (1) کمینه‌کردن هزینه‌ی تمام‌شده و (2) کمینه‌کردن انرژی تامین‌نشده موردانتظار. در روش پیشنهادی، باس‌ها و فیدرهای شبکه می‌توانند بسته به نتیجه‌ی حاصل از بهینه‌سازی ac یا dc باشند. به منظور مدل کردن تغییرات تصادفی مربوط به تقاضای بار و میزان تولید منابع تولید پراکنده موجود، از شبیه‌سازی مونته‌کارلو استفاده شده است. مسئله طراحی موردنظر با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه حل می‌شود و با استفاده از اصل بهینگی پارتو و ایجاد مصالحه بین هزینه‌های تمام‌شده و انرژی تامین‌نشده موردانتظار، پاسخ بهینه حاصل خواهد شد. روش پیشنهادی، در دو حالت روی یک شبکه 14 باسه متشکل از نقاط بار ac و dc، منابع تولید پراکنده با خروجی ac و dc مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. در حالت اول یک منطقه شهری و در حالت دوم، یک شهرک صنعتی مد نظر است که برخی نقاط بار آن هزینه خاموشی بالایی دارند. پس از حل مسئله طراحی به صورت ac خالص و ac/dc ترکیبی، برخی خروجی‌ها مانند هزینه تمام‌شده، انرژی تامین‌نشده، تلفات و یک شاخص قابلیت اطمینان مانند متوسط زمان خاموشی سالانه هر مشترک در این دو طرح مورد مقایسه قرار خواهند گرفت.

planning and comparing a pure ac or a hybrid ac/dc distribution network: a case study for an urban zone and an industrial park

in this paper, a stochastic multi-objective optimization model for planning distribution networks has been proposed. after running this model, the optimal configuration will be obtained. the proposed model has two main objectives: (1) minimizing the net present value and (2) minimizing the expected energy not supplied. in this model, based on the optimal solution, the network’s buses and feeders can be either ac or dc. monte carlo simulation (mcs) has been used in order to model stochastic variations of load demands and distributed generations’ output. for obtaining the best solution, the planning problem will be solved with nsga, and then a tradeoff between npv and eens will be calculated with pareto front. the proposed model will be tested on a 14-bus network, which includes ac and dc load points, and dgs with ac or dc output. the test network will be planned as a pure ac network, and also as a hybrid ac/dc network for (1) an urban zone and (2) a case in which some of the load points are industrial loads and have a very large interruption cost. finally, at the end of the paper, some results such as npv, ens, network’s loss, and a reliability index such as saidi will be compared.