مدل سازی مناسب بار در ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه های هوشمند توزیع انرژی الکتریکی با دیدگاه افزایش سرعت و حفظ دقت محاسبات

Abstract

در این مقاله، مدل­سازی مناسب بار و ارائه روش نوین برای کاهش حالات بار در ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه­ های هوشمند توزیع انرژی الکتریکی به­ کمک روش­های تحلیلی ارائه می­گردد. از آن­جایی که در یک شبکه توزیع هوشمند، عدم قطعیت­ های متعددی وجود دارد، زمان­بر بودن و حجم بالای محاسبات در ارزیابی شاخص­ های قابلیت اطمینان یک چالش و موضوع مهم و اساسی می­باشد، از اینرو در شرایطی که بتوان حجم محاسبات را کاهش و سرعت را افزایش داد، می­توان استفاده از روش­های تحلیلی ارزیابی قابلیت اطمینان در قالب مسائل بهینه سازی و ... که نیاز به تکرار زیاد دارند را عملیاتی نمود. با این وجود، باید توجه داشت که در عین افزایش سرعت محاسبات و کاهش پیچیدگی­ های ارزیابی قابلیت اطمینان، باید دقت محاسبات نیز در سطح مطلوبی حفظ شود. در روش پیشنهادی، سه سناریوی کاهش سطوح بار و ماتریس حالت مربوطه بر اساس تجمیع زمانی بدون پیش­فرض، تجمیع زمانی با پیش فرض مشابه بازه ­های زمانی تعریف شده تعرفه­ گذاری شرکت­ های توزیع و تجمیع مقداری معرفی گردیده است. ارائه مدل ریاضی برای روش کاهش سطوح ماتریس حالت بار یکی از نوآوری­ ها و مزایای روش پیشنهادی می­باشد. روش پیشنهادی بر روی شبکه 33 شین IEEE و فیدر واقعی از شرکت توزیع نیروی برق استان اصفهان (فیدر خیابان امیرکبیر کاشان) پیاده ­سازی شد. نتایج به­ دست آمده دلالت بر کارآیی روش پیشنهادی دارد. نتایج نشان می­ دهد با انتخاب سناریوی مناسب کاهش درجه بار (سناریوی تجمیع زمانی بدون پیش فرض یا تجمیع مقداری) می­ توان با کمتر از یک درصد خطا در محاسبات، سرعت روش ارزیابی قابلیت اطمینان را در حدود 90 درصد افزایش داد. یکی از مزایای دیگر این مقاله، انجام آنالیز حساسیت شاخص انرژی توزیع ­نشده مورد انتظار بر حسب تعداد سطوح بار کاهش­ یافته در سناریوهای مختلف و تغییر مشخصه­ های بار مانند واریانس بار اشاره نمود. نتایج آنالیز حساسیت انجام شده نشان می­ دهد در شرایطی که تغییرات بار همراه با عدم قطعیت بالاتر و ماهیت اتفاقی بیشتری باشد، نیاز به استفاده موثر و هوشمندانه از روش پیشنهادی برای کاهش هوشمندانه سطوح بار افزایش می­یابد.