Naslov (srp)

Прилог оптималном планирању и експлоатацији дистрибутивних мрежа са нелинеарним потрошачима и изворима применом метахеуристичких метода у циљу минимизације хармонијског изобличења напона и струје

Autor

Миловановић Ј. Милош, Миловановић Ј. Милош

Doprinosi

Јордан Rадосављевић, Јордан Rадосављевић

Opis (eng)

The doctoral dissertation deals with the problems of optimal planningand exploitation of distribution networks with nonlinear loads and sourcesusing metaheuristic methods. In the context of optimal planning ofdistribution networks, the problems of determining the optimal locationsand sizes of distributed generators (DGs) and shunt capacitor banks (CBs),as well as the optimal locations and parameters of passive power filters toreduce harmonics are considered. Optimal voltage and reactive powercontrol (i.e. Volt/Var control) in distribution networks with pronouncedharmonic distortions is treated as the exploitation problem. In thedissertation, a new hybrid PPSOGSA algorithm based on the phasorparticle swarm optimization (PPSO) and gravitational search algorithm(GSA) is proposed and applied for the first time to solve theaforementioned optimization problems. In this hybrid version, the controlparameters that affect the search capabilities of the algorithm (theacceleration coefficients c1 and c2) are modeled through a phase angle usingsine and cosine functions. In order to compare the results of the proposedalgorithm with those of other methods, ten other metaheuristic optimizationmethods are tested simultaneously with PPSOGSA. The methods are testedon standard IEEE test systems from the literature, where it is assumed thatsome of the loads and sources are nonlinear. Typical harmonic spectrumsof converter currents are used, which usually appear in industrial plants.The evaluation of the methods is performed on the basis of the statisticalevaluation of the results obtained in several consecutive executions of allmethods. It is shown that the proposed algorithm has better performancecompared to the existing methods from the literature, i.e. it provides bettersolutions, with faster convergence speed, and has better statisticalindicators in solving the considered problems of distribution networkplanning and exploitation. In addition, it is found that by adequateallocation of DGs and CBs – in the planning phase, and coordinated controlof voltage regulation resources and DGs – in the exploitation phase,harmonic distortions can be reduced and/or maintained within the allowedlimits. For the purposes of calculation of the harmonic power flow (HPF),which is used to evaluate the objective function, a program based on thebackward/forward sweep (BFS) method is developed. Verification ofresults of HPF is performed by comparison with available results from theliterature and results obtained using specialized software packages (ETAPand PCFLO)

Opis (srp)

Докторска дисертација се бави проблемима оптималногпланирања и експлоатације дистрибутивних мрежа с нелинеарнимпотрошачима и изворима применом метахеуристичких метода. Уоквиру оптималног планирања дистрибутивних мрежа, разматрани супроблеми одређивања оптималних локација и снага дистрибуиранихгенератора (ДГ) и оточних кондензаторских батерија (КБ), као иоптималних локација и параметара пасивних филтера за смањењевиших хармоника. Оптимална регулација напона и токова реактивнихснага (Volt/Var регулација) у дистрибутивним мрежама с израженимхармонијским изобличењима је третирана као експлоатационипроблем. За решавање наведених оптимизационих проблема, удисертацији је по први пут предложен и примењен хибридниPPSOGSA алгоритам, настао комбинацијом фазорске оптимизацијеројем честица (PPSO) и гравитационог претраживачког алгоритма(GSA). У овој хибридној верзији, контролни параметри који утичу напретраживачке способности алгоритма (коефицијенти убрзања c1 и c2)моделирани су преко фазног угла коришћењем синусних икосинусних функција. У циљу поређења резултата, истовремено сPPSOGSA тестирано је још 10 метахеуристичких методаоптимизације. Тестирање метода је извршено на стандардним IEEEтест системима из литературе, при чему је усвојено да су појединипотрошачи и извори нелинеарни. Коришћени су типични хармонијскиспектри струја претварача који се често срећу у индустријскимпостројењима. Оцена метода је извршена на основу статистичкеевалуације резултата добијених у више узастопних извршавања свихметода. Показано је да предложени алгоритам има боље перформансеу поређењу с постојећим методама из литературе, односно да дајеквалитетнија решења, с бржом конвергенцијом и да има бољестатистичке показатеље при решавању разматраних проблемапланирања и експлоатације дистрибутивних мрежа. Поред тога,утврђено је да се адекватном алокацијом ДГ и КБ – у фази планирања,и координисаним управљањем регулационих ресурса и ДГ – у фазиексплоатације, хармонијска изобличења могу смањити и/илиодржавати у дозвољеним границама. За потребе прорачунахармонијских токова снага (ХТС), који се користи за евалуацијуфункције циља, развијен је програм на бази методе назад/напред(BFS). Верификација резултата прорачуна ХТС је извршенапоређењем с расположивим резултатима из литературе и резултатимадобијеним применом специјализованих софтверских пакета (ETAP и

Opis (srp)

-

Jezik

srpski

Datum

2021

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-SA 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Deliti pod istim uslovima 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/at/legalcode