مکانیابی بهینه خازن در ترانسفورماتور های توزیع به منظور کاهش تلفات توان در سیستمهای شعاعی
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 5 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 1537 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 16 |
Optimal Capacitor Placement to Distribution Transformers for Power Loss Reduction in Radial Distribution Systems
Abstract—Deploying shunt capacitor banks in distribution systems
can effectively reduce the power loss and provide additional
benefits for system operation. In practice, the power loss on distribution
transformers can account for a considerable portion of
the overall loss. This paper proposes a method for optimal placement
of capacitor banks to the distribution transformers to reduce
power loss. The capacitor bank locations are considered at
the low-side of transformers. The net present value (NPV) criterion
is adopted to evaluate the cost benefit of the capacitor installation
project. First, an explicit formula for directly calculating the power
loss of radial distribution systems is derived. Then, the optimal
capacitor bank placement is formulated as a mixed-integer programming
(MIP) model maximizing the NPV of the project subject
to certain constraints. The model is suitable for being solved by
commercial MIP packages, and the operational control of the capacitor
banks to maximize the power loss reduction can be simply
achieved by local automatic switching according to VAR measurements.
The proposed method has been practically applied in the
Macau distribution system, and the simulation results show that
the proposed method is computationally efficient, and a considerable
positiveNPV can be obtained from the optimal capacitor bank
placement..
مکانیابی بهینه خازن در ترانسفورماتورهای توزیع به منظور کاهش تلفات توان در سیستمهای شعاعی
چکیده
استفاده از بانکهای خازنی موازی در سیستمهای توزیع میتواند تلفات توان را بطور چشمگیری کاهش دهد و مزایای دیگری را هم برای عملکرد سیستم به همراه داشته باشد. در عمل، ممکن است بخش قابل توجهی از کل تلفات مربوط به تلفات توان ناشی از ترانسفورماتورهای توزیع باشد. این مقاله، روشی برای مکانیابی بهینه بانکهای خازنی در ترانسفورماتورهای توزیع به منظور کاهش تلفات توان ارائه میدهد. مکانهای بانک خازنی در سمت فشار ضعیف (ولتاژ کم) ترانسفورماتورها در نظر گرفته میشود. از معیار ارزش خالص کنونی[1] (NPV)برای ارزیابی سود مالی پروژهی نصب خازن استفاده میشود. نخست، یک فرمول روشن برای محاسبهی سرراست تلفات توان سیستمهای توزیع شعاعی بدست میآوریم. سپس، مکانیابی بهینه بانک خازنی را بصورت یک مدل برنامهنویسی مخلوط عدد صحیح[2] (MIP) که مقدار NPV را تحت قیود خاصی ماکزیمم میکند فرمولبندی میکنیم. حل این مدل توسط بستههای MIP تجاری مناسب است، و کنترل عملیاتی بانکهای خازنی برای بیشینه کردن کاهش تلفات توان را میتوان به سادگی با تغییر خودکار کلیدزنی محلی با توجه به اندازهگیریهای VARانجام داد. روش پیشنهادی بطور عملی در سیستم توزیع ماکائو پیادهسازی شد و نتایج شبیهسازی نشان میدهد که روش پیشنهادی از نظر محاسباتی موثر است، و یک NPVمثبت قابل توجهی را میتوان از مکانیابی بهینه بانک خازن بدست آورد.
بهینه سازی همزمان برای کاهش تلفات توان در سیستم های توزیع
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 9 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 344 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 14 |
Joint Optimization for Power Loss Reduction in Distribution Systems
Abstract—In distribution systems, network reconfiguration and
capacitor control, generally, are used to reduce real power losses
and to improve voltage profiles. Since both capacitor control and
network reconfiguration belong to the complicated combinatorial
optimization problems, it is hard to combine them efficiently for
better optimization results. In this paper, a joint optimization algorithm
of combining network reconfiguration and capacitor control
is proposed for loss reduction in distribution systems. To achieve
high performance and high efficiency of the proposed algorithm,
an improved adaptive genetic algorithm (IAGA) is developed to optimize
capacitor switching, and a simplified branch exchange algorithm
is developed to find the optimal network structure for each
genetic instance at each iteration of capacitor optimization algorithm.
The solution algorithm has been implemented into a software
package and tested on a 119-bus distribution system with very
promising results..
بهینه سازی همزمان برای کاهش تلفات توان در سیستم های توزیع
چکیده
در سیستم های توزیع، عموما باز آرایی شبکه و کنترل خازنی برای کاهش تلفات توان حقیقی و بهبود پروفیل ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجاییکه هم کنترل خازن و هم بازآرایی شبکه وابسته به مسائل بهینه سازی مرکب و پیچیده می باشد، ترکیب کردن آنها برای نتایج بهینه سازی کارا بسیار دشوار می باشد. در این مقاله، یک الگوریتم بهینه سازی برای بازآرایی شبکه و کنترل خازنی بصورت تواما جهت کاهش تلفات در سیستم توزیع پیشنهاد می گردد. برای دستیابی به عملکرد عالی و بازده بالای الگوریتم پیشنهادی یک الگوریتم ژنتیک تطبیقی بهبود یافته (IAGA) برای کلیدزنی خازنی بهبود می یابد، و یک الگوریتم ساده شده تغییر شاخه برای یافتن ساختار بهینه شبکه برای هر مورد ژنتیکی در هر تکرار الگوریتم بهینه سازی خازنی ساخته می شود. الگوریتم راه حل (پاسخ) بر روی یک بسته نرم افزاری پیاده شده و در سیستم توزیع 119 باسه با نتایج بسیار مطلوب مورد آزمایش قرار می گیرد.
تعقیب نقطه ماکزیمم توان با کنترل تطبیقی مدل مرجع
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 7 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 857 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 14 |
Maximum Power Point Tracking Using Model Reference Adaptive Control
Abstract—This paper proposes an adaptive control architecture
for maximum power point tracking (MPPT) in photovoltaic systems.
MPPT technologies have been used in photovoltaic systems
to deliver the maximum available power to the load under changes
of the solar insolation and ambient temperature. To improve the
performance of MPPT, this paper develops a two-level adaptive
control architecture that can reduce complexity in system control
and effectively handle the uncertainties and perturbations in the
photovoltaic systems and the environment. The first level of control
is ripple correlation control (RCC), and the second level is model
reference adaptive control (MRAC). By decoupling these two control
algorithms, the system achieves MPPT with overall system
stability. This paper focuses mostly on the design of the MRAC algorithm,
which compensates the underdamped characteristics of
the power conversion system. The original transfer function of the
power conversion system has time-varying parameters, and its step
response contains oscillatory transients that vanish slowly. Using
the Lyapunov approach, an adaption law of the controller is derived
for the MRAC system to eliminate the underdamped modes
in power conversion. It is shown that the proposed control algorithm
enables the system to converge to the maximum power point
in milliseconds.
تعقیب نقطه ماکزیمم توان با کنترل تطبیقی مدل مرجع
چکیده
این مقاله یک ساختار کنترلی تطبیقی برای تعقیب نقطه ماکزیمم توان (MPPT) در سیستمهای فتوولتائیک خورشیدی ارائه می دهد.فناوری های MPPTبرای تحویل ماکزیمم توان موجود در سیستمهای فتوولتائیک به بار تحت تغییرات تابش خورشیدو دمای محیط مورد استفاده قرار می گیرند. این مقاله یک ساختار کنترلی تطبیقی دو سطحی برای بهبود عملکرد MPPTایجاد کرده است که می تواند پیچیدگی سیستم کنترلی را کاهش داده و به طور موثری عدم قطعیت ها و اختلالات را در سیستم های فتوولتائیک و محیط کنترل کند.اولین سطح کنترل، همبستگی ریپل (RCC) بوده و سطح دوم، کنترل تطبییقی مدل مرجع (MRAC) است.با تفکیک این دو الگوریتم کنترلی، پایداری کلی برای سیستمMPPTبدست می آورد.این مقاله عمدتا بر روی طراحی الگوریتم MRACتمرکز می کند، که مشخصه های میرانشده سیستم تبدیل توان را جبران سازی می کند. تابع تبدیل اصلی سیستم تبدیل توان دارای پارامترهای متغییر با زمان بوده و پاسخ پله آن دارای حالت های گذرای نوسانی است که به کندی از بین می روند.با استفاده از روش لیاپانوف، قانون تطبیق کنترلر برای حذف حالت های میرا شده در تبدیل توانبرای سیستمMRAC استخراج می گردد.نشان داده شده است که الگوریتم کنترلی پیشنهادی سیستم را قادر می سازد تا به نقطه توان ماکزیمم در چند میلی ثانیه همگرا گردد.
تولید توان با کیفیت بالا با استفاده از کنترل توزیع شده ی یک ریز شبکه قدرت پارک
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 6 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 405 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 19 |
High-Quality Power Generation Through Distributed Control of a Power Park Microgrid
Abstract—Inverters are a necessary interface for several forms
of distributed generation (DG) and where they form a microgrid
they have the potential to offer high power quality. The challenge
is to coordinate the actions of a group of inverters so that they
offer the level of power quality known to be possible from fast
local control of a single inverter. The case examined here is a power
park of several inverter-based DG in relatively close proximity. A
basic requirement is that the inverters regulate the grid voltage
and share the real and reactive power demands according to their
ratings. In small girds with high proportions of nonlinear and unbalanced
loads it is also important to actively control the waveform
quality in terms of harmonics, transient disturbances, and balance.
Further, it is important that these duties are shared equally
between the units rather than having one master unit taking the
lead in the voltage control function. A constraint faced in designing
a sharing system is the limited bandwidth of signal communication
even over distances of a few meters. A control method is proposed
that separates the control tasks in the frequency domain. Power
sharing and voltage regulation are controlled centrally and commands
are distributed through a low-bandwidth communication
link.Waveform quality functions are controlled in high bandwidth
controllers distributed to each local inverter. Experimental tests on
a grid of three 10-kVA inverters are used to show that the method
fully exploits the inherent fast response of the inverters while also
ensuring voltage balance even with extreme load imbalance. It is
shown that circulating currents are avoided during steady state
and transients.
تولید توان با کیفیت بالا با استفاده از کنترل توزیع شده ی یک ریز شبکه قدرت پارک
چکیده
اینورترها یک واسط[2] ضروری برای اشکال مختلف تولید پراکنده (DG)هستند و جاییکه آن ها یک ریزشبکه[3]بوجود می آورند پتانسیل تولید کیفیت توان بالایی را ارائه می دهند. چالش پیش رو هماهنگی یک گروه از اینورترها برای تولید سطحی از کیفیت توان می باشد که از کنترل سریع محلی یک اینورتر تکفاز قابل اجرا می باشد.مطالعه موردی در اینجا بر روییک قدرت پارکتولید پراکنده مبتنی بر چند اینورتر نسبتا نزدیک می باشد. یک شرط اساسی این است که اینورترها ولتاژ شبکه را کنترل کرده و مصارف توان های اکتیو و راکتیو را براساس درجه بندی هایشان(مقادیر نامی) تقسیم نمایند. در شبکه های کوچک با نسبت بالای بار غیرخطی و نامتعادل این نیز مهم است که کیفیت شکل موج بطور موثریبر حسب هارمونیک ها، اغتشاشات گذرا، و تعادل کنترل گردد. بعلاوه اینکه بسیار مهم است تا این وظایف[4]بطور برابری بین واحدها تقسیم گردد بجای اینکه یک واحد بسیار بزرگ به تنهایی کار کنترل ولتاژ را انجام دهد. یک محدودیتی که در طراحی یک سیستم تقسیم کننده[5]وجود دارد پهنای باند محدود شده یک سیگنال مخابراتی حتی در فواصل چند متری می باشد. یک روش کنترلی پیشنهاد شده است که عملیات کنترلی را در حوزه فرکانسی انجام می دهد. تقسیم توان و تنظیم ولتاژ بطور مرکزی کنترل می شوند و فرمان ها از طریق یک لینک مخابراتی با پنهادی باند کم ارسال می گرددند. توابع کیفیت شکل موج در کنترل کننده های با پهنای باند بالا به هر اینورتر محلی فرستاده می شوند. آزمایش های عملی بر روی یک شبکه با سه اینورتر 10kVAانجام شده است تا نشان داده شود که این روش بطور کامل از پاسخ سریع ذاتی اینورترها استفاده می کند در حالیکه تعادل ولتاژ را تحت نامتعادلی های شدید بار تضمین می کند. نشان داده شد که از جریان های چرخشی در حالت های گذرا و دایمی اجتناب شده است.
جبرانسازی دینامیکی توان راکتیو به ازای خطا های گوناگون سیستم قدرت
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 7 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 1248 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 7 |
Dynamic compensation of reactive power in Various Faults in Power System
Abstract: The STATCOM (Synchronous Static Compensator) based on voltage source converter (VSC) is used for voltage regulation in transmission and distribution system. The STATCOM can rapidly supply dynamic VARs required during system faults for voltage support. Strict requirements of STATCOM losses and total system loss penalty preclude the use of PWM (Pulse-Width Modulation) for VSC based STATCOM applications. This constraint of implementing VSC without PWM functionality, results in over-currents and trips of the STATCOM during and after system faults, when its VAR support functionality is most required. In this paper, we propose and develop an “emergency PWM” strategy to prevent over-currents (and trips) in the VSC during and after single line to ground system faults, LLLG faults and to ensure that the STATCOM supplies required reactive power. The Simulation results are shown for a 48-pulse VSC based ± 100 MVAR STATCOM connected to a 2- bus power strategy to prevent VSC over-currents and to supply required reactive power under line to ground system faults.
جبرانسازی دینامیکی توان راکتیو به ازای خطاهای گوناگون سیستم قدرت
چکیده
STATCOM (جبرانساز استاتیک سنکرون) مبتنی بر کانورتور منبع ولتاژ (VSC) برای تنظیم ولتاژ در سیستمهای انتقال و توزیع برق بکار میرود. STATCOM میتواند VARهای لازم (توان راکتیو) را حین خطاهای سیستم برای پشتیبانی از ولتاژ به سرعت تامین کند. الزامات اساسی تلفات STATCOM و جریمهی تلفات کل سیستم مانع استفاده از PWM (مدولاسیون پهنای پالس) برای کاربردهای STATCOM مبتنی بر VSC میشود. این محدودیت پیادهسازی VSC بدون PWM منجر به اضافهجریانها و تریپهای STATCOM در حین خطای سیستم و پس از آن زمانیکه تامین VAR بسیار ضرروی باشد میشود. در این مقاله، یک راهبرد « PWM اضطراری» برای جلوگیری از اضافهجریانها و تریپهای STATCOM در VSC در حین و پس از خطاهای تکفاز به زمین، خطاهای LLLG، و همچنین تضمین اینکه STATCOM توان راکتیو لازم را تامین خواهد کرد ارائه میشود. نتایج شبیهسازی برای یک STATCOM مبتنی بر VSC 48 پالسه ± 100 MVAR متصل به استراتژی باس-2 برای جلوگیری از اضافهجریانهای VSC و پشتیبانی از توان راکتیو لازم تحت خطاهای سیستم خط به زمین نشان داده میشود.