چکیده
مقدمه
بیان مسئله
مدل جریان برق اکتیو
مسئله بهینهسازی بار زدایی
عدالت بار زدایی
الگوریتم غیرمتمرکز بار زدایی منصفانه
مشخصات تجهیزات
بار زدایی با استفاده از مکانیسم بازخورد جاسازیشده
عدالت بار زدایی غیرمتمرکز
مکانیسم بازخورد جاسازیشده و پیادهسازی آن
جبرانسازی بار با استفاده از مفهوم شبکه باقیمانده
تشریح مطالب و نتایج تجربی
شبکه استاندارد IEEE با 30 باس و پارامترهای آن
مشاهدات و نتایج
نتیجهگیری و اقدامات آتی
منابع
چکیده
شواهد نشان میدهد که احتمال کم پیشامد خط (قطعی خط) در شبکههای برق ممکن است باعث وقوع خاموشیهای گسترده ناشی از شکستهای پیدرپی (خاموشیهای متوالی) شود. با توجه به توسعه فناوریهای جدید و افزایش تعداد روزافزون شرکتکنندگان ناهمگن ، یک شبکه برق مدرن یا هوشمند باید بتواند با انجام دائم خودترمیمی اختلالات درونیاش را رفع کند تا احتمال پیشامد غیرقابلپیشبینی را تشخیص داده و علاوه بر جلوگیری از وقوع پیشامد، پاسخ مناسبی برای آن داشته باشد و خود را بازیابی نماید. در این مقاله علاوه بر موضوعات فوق به چگونگی جلوگیری از وقوع خاموشیهای متوالی از طریق بار زدایی (جدا شدن از شبکه) شرکتکنندگان ناهمگن شبکه برق پرداخته میشود. برای بار زدایی منصفانه به روش غیرمتمرکز الگوریتمی پیشنهاد میشود، در این الگوریتم نیاز است که مصرفکننده فقط به وضعیت کاری خود و ارتباطش با مصرفکنندگان همجوار نظارت داشته باشد. الگوریتم بار زدایی منصفانه با استفاده از مکانیسم بازخورد جاسازیشده (تعبیهشده)، میتواند بر اساس معیار عدالت نسبی (و بدون اطلاع از هزینههای بار زدایی شرکتکنندگان) مقدار جبرانسازی حاشیهای را برای هر مصرفکننده به صورت زمانحقیقی (خیلی سریع و بدون وقفه) تعیین کند. این جبرانسازی میتواند به ژنراتورها (مولدین یا تولیدکنندگان برق) و مصرفکنندگان انگیزه کافی دهد تا به هنگام وقوع پیشامد خط مشارکت فعالی در کاهش بار داشته باشند. درنهایت مشخصات الگوریتم بار زدایی از طریق انجام یک تحقیق تجربی بر روی شبکه برق استاندارد IEEE با 30 باس ارزیابی میشود. این مقاله بینش جدیدی را در زمینه برنامهریزی اضطراری و بهبود طراحی شبکههای هوشمند خودترمیم ارائه میکند.
مسئله بهینهسازی بار زدایی
در حقیقت، جریان توان در هر شاخه e_kl با ظرفیت انتقال آن محدود میشود. هنگامیکه پیشامد خط رخ میدهد، با توجه به اینکه توان انتقالی کاهش مییابد، ممکن است برخی از تقاضاهای بار پاسخ داده نشود. در این حالت، به دلیل حفاظت از زیرساختهای انتقال و جلوگیری از خاموشیهای متوالی باید برخی از مصرفکنندگان از شبکه جدا شوند [9]. علاوه بر این، با توجه به محدودیت تعادل بار- تولید، باید تولید مربوط به ژنراتورها نیز به همان میزان کاهش یابد.
الگوریتم غیرمتمرکز بار زدایی منصفانه
در واقع فناوریهای ارتباطی پیشرفته در شبکه هوشمند، این امکان را فراهم میکند تا باسهای قدرت بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و قابلیت اطمینان شبکه را حفظ کنند. بنابراین، در این مقاله فرض میکنیم که یک تجهیز هوشمند با قابلیت محاسباتی معین در هر گره شبکه G(V, E) وجود دارد. هر تجهیز پروفایل خود را از طریق ارتباط با تجهیزات مجاور خود بهروز میکند و متناسب با بقیه تجهیزات مقدار بار زدایی یا جداسازی مولد را در زمان احتمال وقوع قطعی تعیین میکند.