تخطيط وضع وتصنيف المغذيات والمحولات لشبكات التوزيع منخفضة الجهد ومتوسطة الجهد

توزيع وتحديد حجم محولات التوزيع والخطوط المرسلة

يتميز التخطيط للشبكة التوزيعية بشكل كبير بتوزيع وتحديد حجم محولات التوزيع. يحدد موقع هذه المحولات مباشرة طول ومسار الخطوط المرسلة ذات الجهد المتوسط (MV) والجهد المنخفض (LV). لذا، يجب تحديد موقع وتقييم المحولات، بالإضافة إلى طول وحجم الخطوط المرسلة ذات الجهد المتوسط والجهد المنخفض، بطريقة منسقة.

لتحقيق هذا، فإن عملية الأمثلة ضرورية. تهدف هذه العملية ليس فقط إلى تقليص تكاليف الاستثمار للمحولات والخطوط المرسلة ولكن أيضًا إلى تقليل تكاليف الخسائر وتعظيم موثوقية النظام. يجب الحفاظ على القيود مثل هبوط الجهد وتيار الخطوط ضمن نطاقاتها القياسية.

بالنسبة للتخطيط للشبكة ذات الجهد المنخفض (LV)، فإن المهام الرئيسية هي تحديد مكان وتقييم محولات التوزيع والخطوط المرسلة ذات الجهد المنخفض. يتم ذلك لتقليل كلاً من الاستثمار في هذه المكونات وخسائر الخطوط.

فيما يتعلق بالتخطيط للشبكة ذات الجهد المتوسط (MV)، فإنه يركز على تحديد موقع وتقييم محطات التوزيع الفرعية والخطوط المرسلة ذات الجهد المتوسط. الهدف هنا هو تقليل تكاليف الاستثمار، بالإضافة إلى خسائر الخطوط ومؤشرات الموثوقية مثل SAIDI (متوسط مدة انقطاع الخدمة) وSAIFI (متوسط تكرار انقطاع الخدمة).

خلال عملية التخطيط، يجب استيفاء عدة قيود.

يجب الحفاظ على جهد الحافلة، كقيد رئيسي، ضمن نطاق قياسي. يجب أن يكون التيار الفعلي للخط أقل من التيار المقنن للخط. تعزيز ملف الجهد وتقليل خسائر الخطوط وتحسين موثوقية النظام هي القلق الرئيسي في التخطيط للشبكة التوزيعية، خاصة في المناطق شبه الحضرية والريفية.

تثبيت المكثفات هو طريقة أخرى تزيد من مستوى الجهد وتقليل خسائر الخط. كما أن مراقبات الجهد (VRs) هي عناصر شائعة لتغطية هذه المشاكل.

تعتبر الموثوقية قلقًا رئيسيًا في التخطيط للشبكة التوزيعية. تزيد خطوط التوزيع ذات الأطراف الطويلة من احتمالية حدوث أعطال في الخطوط، مما يؤدي إلى تقليل موثوقية النظام. يعتبر تثبيت التوصيلات العرضية (CC) إجراء فعال لتخفيف هذه المشكلة.

يمكن لمولدات الكهرباء الموزعة (DG) حقن الطاقة النشطة والمتفاعلة، مما يساعد في تقليل مؤشرات الموثوقية وتحسين ملف الجهد. ومع ذلك، فإن تكاليف الاستثمار العالية تمنع المهندسين الكهربائيين من استخدامها بشكل واسع.

نظراً للطبيعة المتقطعة وغير الخطية لمشكلة التوزيع وتحديد الحجم، فإن الدالة الهدف الناتجة تحتوي على العديد من القيم المحلية الدنيا. وهذا يبرز أهمية اختيار طريقة أمثلة مناسبة.

تُصنف طرق الأمثلة بشكل أساسي إلى مجموعتين:

• طرق تستند إلى التحليل.

• طرق تستند إلى الاستقراء.

تعتبر الطرق التحليلية فعالة من حيث الحوسبة ولكنها تواجه صعوبة في التعامل مع القيم المحلية الدنيا بفعالية. لمعالجة مشكلة القيم المحلية الدنيا، تم استخدام الطرق الاستقرائية على نطاق واسع في الأدب.

في هذا البحث، سيتم تنفيذ كل من الطرق التحليلية والاستقرائية في Matlab. سيتم استخدام البرمجة غير الخطية المتقطعة (DNLP) كأداة تحليلية، وأفضلية الجسيمات المتقطعة (DPSO) كأداة استقرائية.

يعتبر الأخذ بعين الاعتبار نمو الحمل ومستويات الحمل الذروة عاملاً آخر مهم يجب مراعاته أثناء عملية التخطيط.