Tối ưu vị trí d-statcom để cải thiện Hiện tượng sụt áp ngắn hạn trong lưới Phân phối
Abstract
This paper studies and proposes a selection method to optimize the position and capacity of D-Statcom equipment in the power distribution network to overcome short-term voltage drops (SANH) caused by short circuits. The installation of D-Statcom equipment is aimed at ensuring power quality for the grid. In addition, the optimal location and capacity of D-Statcom is selected based on the minimization of the D-Statcom investment cost function and the SANH penalty cost through the total grid voltage deviation. The node impedance matrix method is applied to simulate the SANH improvement effect of D-Statcom. This study applies the genetic algorithm to solve the optimization problem and uses it to a 16-node sample distribution grid. The problem also considers the cases of short-circuit impedance and short-circuit position to assess the effects of these factors on the optimal position results of D-Statcom.
Tóm tắt
Bài báo này nghiên cứu đề xuất phương pháp lựa chọn để tối ưu hóa vị trí và công suất của thiết bị D-Statcom trong lưới phân phối điện nhằm khắc phục hiện tượng sụt áp ngắn hạn (SANH) do ngắn mạch. Việc lắp đặt thiết bị D-Statcom nhằm mục đích đảm bảo chất lượng điện năng cho lưới điện. Bên cạnh đó, việc lựa chọn vị trí tối ưu và công suất của D-Statcom được thực hiện dựa trên cực tiểu hàm chi phí đầu tư D-Statcom và chi phí phạt SANH thông qua tổng độ lệch áp lưới. Phương pháp ma trận tổng trở nút được áp dụng để mô phỏng tác dụng cải thiện SANH của D-Statcom. Nghiên cứu này áp dụng thuật toán di truyền để giải bài toán tối ưu và ứng dụng vào lưới phân phối mẫu 16 nút. Bài toán cũng xem xét các trường hợp tổng trở ngắn mạch và vị trí ngắn mạch để xem xét đến các ảnh hưởng của các yếu tố này đến kết quả tối ưu vị trí của D-Statcom
Tài liệu tham khảo
[1] IEEE Std. 1159-2009, IEEE Recommended Practice for Monitoring Power Quality, IEEE, 2009.
[2] A. Ghosh and G. Ledwich, Power Quality Enhancement Using Custom Power Devices, Kluwer Academic Publishers, London, 2002.
[3] M. Farhoodnea, A. Mohamed, H. Shareef, H. Zayandehroodi, “A Comprehensive Review of Optimization Techniques Applied for Placement and Sizing of Custom Power Devices in Distribution Networks”, PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033- 2097, R. 88 NR 11a/2012.
[4] Nguyen Van Minh, Bach Quoc Khanh, Pham Viet Phuong, “On a MATLAB/SIMULINK Comparative Simulation of Voltage Sag Mitigation in IEEE 13-Bus Distribution Test Feeder by DVR and D-Statcom”, Journal of Science and Technology, English version, Hanoi University of Industry, No 43, 2017, pp. 25-30.
[5] S. A. Taher, S. A. Afsari, “Optimal Location and Sizing of DSTATCOM in Distribution Systems by Immune Algorithm”, ScientDirect, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, Vol. 60, September 2014, pp. 34–44.
[6] S. M. S. Hussain, M. Subbaramiah, “An Analytical Approach for Optimal Location of D-Statcom in Radial Distribution System”, IEEE proceedings, ICEETS 2013, 10-12 April, 2013, pp.1365–1369 Nagercoil, India.
[7] T. Gozel, U. Eminoglu, “A Tool for Voltage Stability and Opyimization in Radial Distribution System Using Matlab GUI”, Science Direct, Simulation Modelling Practice and Theory, Vol. 16, Iss. 5, 2008, pp. 505-518.
[8] Mr. Manish Gupta, Dr. Balwinder Singh Surjan, “Optimal Sizing and Placement of Capacitors for Loss Minimization In 33-Bus Radial Distribution System Using Genetic Algorithm in MATLAB Environment”, International Journal of Advanced Research in Computer Engineering & Technology (IJARCET), Vol. 1, Iss. 8, October 2012, pp. 122-127.
[9] Yan Zhang, Jovica V. Milanovic, “Global Voltage Sag Mitigation With FACTS-Based Devices”, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 25, Iss. 4, Oct. 2010, pp. 28422850.
[10] C. S. Chang & S. W. Yang, “TABU Search Application for Optimal Multi-objective Planning of Dynamic Voltage Restorer”, IEEE Proceedings, IEEE PES WM 2000, Vol. 4, Jan. 2000, pp.2751-2756.
[11] M. A. Ali, Manoj Fozdar, K. R. Niazi, A. R. Phadke, “Optimal Placement of Static Compensators for Global Voltage Sag Mitigation and Power”, Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, 10(5), 2015, pp. 484-494.
[12] Bruno Canizes, João Soares, Zita Valeand Cristina Lobo, “Optimal Approach for Reliability Assessment in Radial Distribution Networks”, IEEE Systems Journal, Vol. 11, Iss. 3, Sept. 2017, pp. 1846-1856.
[13] Nguyen Van Minh, Bach Quoc Khanh, Pham Viet Phuong, “Lựa chọn vị trí và dung lượng của thiết bị điều áp động (DVR) nhằm hạn chế hậu quả của sụt giảm điện áp ngắn hạn trên lưới phân phối 16 nút bằng thuật toán GA”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, Số 11(120), 2017, trang 67-72.
[14] L. Davis, Handbook of Genetic Algorithms, Van Nortrand Reinhold, 1991.
[15] Math H. J. Bollen, Understanding Power Quality Problems: Voltage Sags and Interruptions, IEEE Press, John Wiley& Sons, Inc, 2000.
[16] J. J. Grainger, W. D. Stevenson, Power System Analysis, McGrawHill, Inc. 1994.
[17] R. C. Dugan, M. F. McGranaghan, S. Santoso, H. W. Beauty, Electric Power System Quality, McGraw Hill, 2004.
