Planiranje smještaja i ocjenjivanja odvoznih vodova i transformatora za niskonaponske/srednjeronapsone distribucijske mreže
Dijeljenje i dimenzioniranje distribucijskih transformatora i isporučnih vodova
Planiranje distribucijske mreže u velikoj mjeri je karakterizirano dijeljenjem i dimenzioniranjem distribucijskih transformatora. Lokacija tih transformatora direktno utječe na duljinu i smjer srednje - naponskih (MV) i niskonaponskih (LV) isporučnih vodova. Stoga, lokacija i kapacitet transformatora, kao i duljina i veličina MV i LV isporučnih vodova, moraju biti određeni koordiniranim načinom.
Da bi se to postiglo, neophodan je optimizacijski proces. Cilj je ne samo snižiti ulaganja u transformatore i isporučne vodove, već i smanjiti troškove gubitaka i maksimizirati pouzdanost sustava. Ograničenja poput pada napona i struje u isporučnim vodovima moraju ostati unutar standardnih granica.
Za planiranje niskonaponske (LV) mreže, ključni zadaci su određivanje lokacije i kapaciteta distribucijskih transformatora i LV isporučnih vodova. To se radi kako bi se smanjila investicija u te komponente i gubitci na liniji.
U pogledu planiranja srednje - naponske (MV) mreže, fokus je na određivanje lokacije i dimenzioniranje distribucijskih podstajalista i MV isporučnih vodova. Cilj ovdje je minimizirati ulaganja, uz gubitke na liniji i metriku pouzdanosti poput SAIDI (Prosječni indeks trajanja prekida sustava) i SAIFI (Prosječni indeks učestalosti prekida sustava).
Tijekom procesa planiranja, moraju se ispuniti nekoliko ograničenja.
Napon na čvoru, kao ključno ograničenje, treba zadržati unutar standardnog raspona. Struja u isporučnom vodu mora biti niža od nominalne struje isporučnog voda. Poboljšanje profila napona, smanjenje gubitaka na liniji i poboljšanje pouzdanosti sustava su glavna briga u planiranju distribucijske mreže, posebno u polugrađanskim i ruralnim područjima.
Instalacija kondenzatora još jedan je način koji značajno povećava nivou napona i smanjuje gubitke na liniji. Regulatori napona (VRs) također su uobičajeni elementi za rješavanje ovih problema.
Pouzdanost je ključna briga u planiranju distribucijske mreže. Dugi distribucijski vodi povećavaju vjerojatnost propada voda, time smanjujući pouzdanost sustava. Instalacija križnih spojeva (CC) je učinkovita mjera za smanjenje ovog problema.
Raspoređeni generatori (DG) mogu ubacivati aktivnu i reaktivnu snagu, što pomaže u smanjenju indeksa pouzdanosti i poboljšanju profila napona. Međutim, njihovi visoki troškovi ulaganja odvraćaju inženjere od širokoj primjeni.
Zbog diskretnog i nelinearnog prirode problema dijeljenja i dimenzioniranja, rezultirajuća ciljna funkcija ima više lokalnih minima. To naglašava važnost odabira odgovarajuće metode optimizacije.
Metode optimizacije uglavnom su klasificirane u dvije skupine:
Analitičke metode su izračunski učinkovite, ali imaju probleme s rukovanjem lokalnim minimumima. Da bi se taj problem riješio, heurističke metode su široko korištene u literaturi.
U ovom istraživanju, obje analitičke i heurističke metode će biti implementirane u Matlabu. Diskretno nelinearno programiranje (DNLP) bit će korišteno kao analitički pristup, a diskretna optimizacija rojem čestica (DPSO) kao heuristički pristup.
Računanje rasta opterećenja i vrhunskih razina opterećenja još jedan je ključni faktor koji treba uzeti u obzir tijekom procesa planiranja.
