Optimal Placement of Protective Device and Capacitor in Distribution Networks with Distributed Generation for Increase Efficiency

Alilou, Masoud and Shayeghi, Hossein and Seyed Shenava, Seyed Jalal and Esmaeilnejad, Behzad (2015) Optimal Placement of Protective Device and Capacitor in Distribution Networks with Distributed Generation for Increase Efficiency. Masters thesis, university of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (جایابی بهینه ادوات حفاظتی و خازن برای افزایش بهره¬وری سیستم¬های توزیع با منابع تولید پراکنده)
Masoud Alilou.pdf

Download (210kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Nowadays by increase network load, the penetration of distributed generation (DG) unit or renewable resources into distribution networks has been increasing rapidly. Select the optimal location and size of DG in distribution systems improves the technical indices such as loss, voltage stability and reliability. Along with all the benefits of DG, installation of DG in distribution network, it bring about a change the direction of flow and the fault current level of the system; so protection plans of the distribution system become unbalanced. DG and protective devices such as sectionaliser, devices that are together in the event of fault can reduce the energy not supplied. Capacitor bank is the usual and cheapest method to compensation the reactive power. In this thesis, simultaneous placement of multi-distributed generation, capacitor bank and protective devices are utilized to improve the efficiency of the distribution system with load model sensitive to voltage and frequency are discussed. Wind turbine, photovoltaic, micro turbine and fuel cell, distributed generation resources that along the other devices are be studied. The proposed multi-objective functions include of reduction of active and reactive power loss, improvement of voltage index and reliability indices and increasing distribution companies’ profit. For multi-objective optimization from combined the firefly algorithm and particle swarm optimization are used. Moreover, analytical hierarchy process is employed to extract one of the Pareto-optimal solutions as the best compromise one. The proposed algorithm is tested using the 69-bus distribution system and actual 101-bus distribution system in Khoy-Iran. The results, high performance the proposed method in improved the technical indicators of the network with simultaneous placement of devices shows. Therefor distribution system performance and stability is increased.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: جایابی بهینه ادوات حفاظتی و خازن برای افزایش بهره¬وری سیستم¬های توزیع با منابع تولید پراکنده
Persian Abstract: امروزه با پیشرفت روزافزون جمعیت جهانی و مصرف انرژی الکتریکی، تمایل استفاده از منابع تولید پراکنده نیز رو به افزایش است. تعیین مکان و اندازه بهینه منابع تولید پراکنده باعث بهبود شاخص¬های فنی شبکه همچون تلفات، ولتاژ و قابلیت اطمینان می¬شود. منابع تولید پراکنده در کنار همه فوایدی که دارند، باعث تغییر جهت جریان و سطوح خطا در سیستم می-شوند؛ در نتیجه باعث ناتعادلی طرح¬های حفاظتی شبکه می¬شوند. منابع تولید پراکنده و ادوات حفاظتی همچون سکشنالایزر در هنگام وقوع خطا با تشکیل نواحی جزیره¬ای باعث کاهش انرژی از دست رفته شبکه و بهبود شاخص قابلیت اطمینان می-شوند. در سیستم¬های توزیع از بانک¬های خازنی به عنوان معمول و ارزان¬ترین روش برای جبران توان راکتیو استفاده می¬شود. در این پایان¬نامه که یک مسئله جایابی بهینه چندهدفه را دنبال می¬کند، جهت افزایش بهره¬وری سیستم توزیع به جایابی همزمان مکان و اندازه منابع تولید پراکنده، بانک¬خازن و ادوات حفاظتی پرداخته شده است. از توربین بادی، فتوولتائیک، میکروتوربین و پیل سوختی به عنوان منابع تولید پراکنده و بریکر و سکشنالایزر به عنوان ادوات حفاظتی استفاده شده است؛ البته بانک¬های خازنی هم به صورت ظرفیت ثابت در نظر گرفته شده¬اند. کاهش تلفات توان اکتیو و راکتیو، بهبود شاخص ولتاژ شامل پروفیل و پایداری ولتاژ، بهبود شاخص¬های قابلیت اطمینان و افزایش سود شرکت توزیع توابع هدفی هستند که در بهینه¬سازی مکان و اندازه ادوات در نظر گرفته شده¬اند. برای نزدیک¬تر کردن نتایج به شرایط واقعی¬تر بهره¬برداری علاوه بر مدل بار ثابت، از مدل بار متغیر با ولتاژ و فرکانس نیز استفاده شده است. برای بهینه¬سازی توابع هدف از الگوریتم هوشمند نوین که ترکیبی از الگوریتم کرم شب¬تاب و الگوریتم بهینه¬سازی ازدحام ذرات است، استفاده شده است؛ البته برای انتخاب بهترین ذره از صفحه پارتو به عنوان بهینه¬ترین جایابی از روش تحلیل سلسله مراتبی استفاده می¬شود. روش پیشنهادی در شبکه استاندارد 69 شینه و همچنین شبکه¬ای واقعی که بخشی از سیستم برق¬رسانی شهرستان خوی بوده و اطلاعات آن بصورت میدانی جمع-آوری شده است، مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی نتایج نشان¬گر کارایی بالای الگوریتم پیشنهادی در بهبود شاخص¬های فنی شبکه با جایابی همزمان ادوات مورد نظر است و درنتیجه باعث افزایش پایداری و بهره¬وری سیستم توزیع می¬شود.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Shayeghi, HosseinUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Seyed Shenava, Seyed JalalUNSPECIFIED
Esmaeilnejad, BehzadUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Faculty of Engineering > Department of Electrical & Computer Engineering
Date Deposited: 14 Nov 2018 21:34
Last Modified: 14 Nov 2018 21:34
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/2483

Actions (login required)

View Item View Item