تعیین مکان و ظرفیت بهینه فیلترهای فعال با کنترل محلی در شبکه‌های توزیع انرژی الکتریکی

نصب فیلترهای فعال یکی از کارآمدترین روش‌های ممکن برای کاهش آلودگی هارمونیکی شبکه‌های توزیع محسوب می‌شود. سیستم کنترل فیلترهای فعال در پژوهش‌های صورت‌گرفته در زمینه مکان‌یابی بهینه این فیلترها به‌صورت یکپارچه مدل‌سازی شده است و مکانیزم کنترل محلی آن‌ها تاکنون در این تحقیقات نادیده گرفته شده است. سیستم‌های کنترل یکپارچه به زیرساخت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری قدرتمندی نیاز دارند و ازآنجاکه چنین زیرساخت‌هایی در بسیاری از شبکه‌های توزیع ازجمله ایران وجود ندارد لذا پیاده‌سازی روش‌های موجود برای تعیین مکان و ظرفیت فیلترهای فعال در این شبکه‌ها عملاً غیرممکن و غیرعملی است. در سیستم کنترل محلی فیلترهای فعال، فیلتر با سنجش و تزریق عکس جریان‌های هارمونیکی عبوری از نقطه اتصال به شبکه، سعی می‌کند تا جریان شاخه بالادست محل نصب، تا حد ممکن به سینوسی کامل نزدیک شود. در این مقاله برای اولین بار تعیین مکان و ظرفیت بهینه فیلترهای فعال در شبکه‌های توزیع شعاعی با مدل‌سازی و در نظر گرفتن سیستم کنترل محلی آن‌ها فرمول‌بندی و حل شده است. برای حل مسئله از الگوریتم ژنتیک به‌عنوان ابزار بهینه‌سازی استفاده شده و در انتها نتایج حاصل از روش پیشنهادی در این مقاله با نتایج حاصل از روش مبتنی بر کنترل یکپارچه فیلترهای فعال توسط انجام چندین آزمایش بر روی دو شبکه توزیع 9 و 33 باسه مقایسه شده است.

Optimal Siting and Sizing of Locally-controlled Shunt Active Power Filters in Electric Power Distribution Networks

Installation of active power filters (APFs) is one of the most efficient ways to reduce harmonic pollution in distribution networks. In previous researches, APFs are considered with integrated control system and local control system of APFs is one of the items that has been ignored in optimal allocation of these devices. Integrated central control systems need powerful hardware and software infrastructures and since there is no such infrastructure in Iran distribution networks, such methods would be usefulness for optimal allocation of APFs. In this paper allocation of locally controlled APFs has been studied. Local control system of APFs make the current of upstream branch from their connection point sinusoidal by sensing the current passing through the connection point and injecting equal but opposite current to that point. Genetic algorithm has been used as the optimization tool and finally, the numerical results are discussed in two, 9bus and 33bus test systems.