Optimal Capacitor Placement in a Radial Distribution System using Plant Growth Simulation Algorithm

ABSTRACT

  This paper presents a new and efficient approach for capacitor placement in radial distribution systems that determine the optimal locations and size of capacitor with an objective of improving the voltage profile and reduction of power loss. The solution methodology has two parts: in part one the loss sensitivity factors are used to select the candidate locations for the capacitor placement and in part two a new algorithm that employs Plant growth Simulation Algorithm (PGSA) is used to estimate the optimal size of capacitors at the optimal buses determined in part one. The main advantage of the proposed method is that it does not require any external control parameters. The other advantage is that it handles the objective function and the constraints separately, avoiding the trouble to determine the barrier factors. The proposed method is applied to 9, 34, and 85-bus radial distribution systems. The solutions obtained by the proposed method are compared with other methods. The proposed method has outperformed the other methods in terms of the quality of solution .

INTRODUCTION

THE loss minimization in distribution systems has assumed greater significance recently since the trend  towards distribution automation will require the most efficient operating scenario for economic viability variations. Studies have indicated that as much as 13% of total power generated is wasted in the form of losses at the distribution level . To reduce these losses, shunt capacitor banks are installed on distribution primary feeders. The advantages with the addition of shunt capacitors banks are to improve the power factor, feeder voltage profile, Power loss reduction and increases available capacity of feeders. Therefore it is important to find optimal location and sizes of capacitors in the system to achieve the above mentioned objectives. Since, the optimal capacitor placement is a complicated combinatorial optimization problem, many different optimization techniques and algorithms have been proposed in the past. Schmill  developed a basic theory of optimal capacitor placement. He presented his well known 2/3 rule for the placement of one capacitor assuming a uniform load and a uniform distribution feeder. Duran et al  considered the capacitor sizes as discrete variables and employed dynamic  programming to solve the problem.

چکیده

این مقاله روشی جدید و کارآمد برای قرار دادن خازن در سیستم های توزیع رادیال ارائه می دهد که مکان و اندازه مطلوب خازن را با هدف ارتقاء مشخصات ولتاژ و کاهش از دست دادن قدرت تعیین می کند. متدولوژی راه حل دارای دو بخش است: در قسمت اول، عوامل حساس از دست دادن برای انتخاب مکان های نامزد برای قرار دادن خازن استفاده می شود و در قسمت دوم الگوریتم جدیدی که از الگوریتم شبیه سازی گیاه استفاده می کند (PGSA) برای برآورد اندازه مطلوب خازن ها در اتوبوس های بهینه تعریف شده در قسمت اول. مزیت اصلی روش پیشنهاد شده این است که هیچ پارامترهای کنترل خارجی را نیاز ندارد. مزیت دیگر این است که عملکرد تابع هدف و محدودیت ها را به صورت جداگانه انجام می دهد و اجتناب از مشکل تعیین عوامل مانع ایجاد می شود. روش پیشنهادی برای سیستم های توزیع شعاعی 9، 34 و 85 اتوبوس اعمال می شود. راه حل های به دست آمده از روش پیشنهادی با روش های دیگر مقایسه می شود. روش پیشنهادی روشهای دیگر را از لحاظ کیفیت راه حل بهتر کرده است.

مقدمه

به حداقل رساندن تلفات در سیستم های توزیع اخیرا اهمیت زیادی یافته است، زیرا روند به سوی اتوماسیون توزیع مستلزم کارآمد ترین سناریو برای تغییرات اقتصادی مطلوب است. مطالعات نشان داده اند که تا 13 درصد از کل تولید برق به صورت تلفات در سطح توزیع تلف می شود. برای کاهش این ضررها، بانکهای خازنی شانت بر روی فیدرهای اولیه توزیع نصب می شوند. مزایای با افزودن بانک های خازن شونت عبارتند از: افزایش توان فاکتور، مشخصات ولتاژ فیدر، کاهش قدرت از دست دادن قدرت و افزایش ظرفیت فیدرها. بنابراین برای رسیدن به اهداف فوق ضروری است که مکان و اندازه مطلوب خازن ها را در سیستم پیدا کنید. از آنجا که قرار دادن خازن بهینه یک مشکل بهینه سازی ترکیبی پیچیده است، بسیاری از تکنیک های بهینه سازی و الگوریتم های مختلف در گذشته پیشنهاد شده است. Schmill یک نظریه پایه ای برای قرار دادن خازن بهینه را توسعه داد. او 2/3 قاعده شناخته شده خود را برای قرار دادن یک خازن با فرض بار یکنواخت و فیدر توزیع یکنواخت معرفی کرد. Duran و همکاران، اندازه خازن را به عنوان متغیرهای گسسته مورد توجه قرار داده و برنامه ریزی دینامیکی را برای حل مشکل در نظر گرفتند.

Year: 2008

Publisher : IEEE

By : R. Srinivasa Rao and S. V. L. Narasimham

File Information: English Language/ 8 Page / size: 473 KB

Download

سال : 1387

ناشر : IEEE

کاری از : R. Srinivasa Rao و S. V. L. Narasimham

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 8 صفحه / حجم : KB 473

لینک دانلود