配電網計画は主に配電変圧器の配置とサイズ設定によって特徴付けられます。これらの変圧器の位置は直接中圧(MV)および低圧(LV)フィーダーの長さとルートを決定します。したがって、変圧器の位置と定格、そしてMVおよびLVフィーダーの長さとサイズは調整された方法で決定する必要があります。

これを達成するためには最適化プロセスが必要です。その目的は変圧器とフィーダーの投資コストを削減し、損失コストを最小限に抑え、システムの信頼性を最大化することです。電圧降下やフィーダー電流などの制約は標準的な範囲内に保たれる必要があります。
低圧(LV)ネットワーク計画の場合、主要なタスクは配電変圧器とLVフィーダーの配置と定格を決定することです。これはこれらのコンポーネントへの投資とラインロスを減らすために行われます。
中圧(MV)ネットワーク計画に関しては、配電変電所とMVフィーダーの位置とサイズを特定することに焦点を当てています。ここでの目標は投資コスト、ラインロス、およびSAIDI(平均停止時間指数)やSAIFI(平均停止頻度指数)などの信頼性指標を最小限に抑えることです。

計画プロセス中に満たさなければならないいくつかの制約があります。
バス電圧は重要な制約であり、標準的な範囲内に保たれるべきです。実際のフィーダー電流はフィーダーの定格電流よりも低い必要があります。電圧プロファイルの向上、ラインロスの削減、システムの信頼性の改善は特に半都市部や農村部での配電網計画において主な関心事です。
キャパシタの設置は電圧レベルを大幅に高め、ラインロスを削減する別の方法です。電圧レギュレータ(VRs)もこれらの問題に対処するために一般的に使用される要素です。

信頼性は配電網計画における重要な関心事です。長距離の配電線は線路障害の可能性を高め、それによりシステムの信頼性が低下します。クロス接続(CC)の設置はこの問題を軽減する効果的な手段です。
分散発電機(DG)は有効電力と無効電力を注入し、これにより信頼性指標を下げ、電圧プロファイルを改善することができます。しかし、その高い投資コストが電力エンジニアから広範な採用を妨げています。
配置とサイズ設定の問題の離散的かつ非線形的な性質により、結果の目的関数は複数の局所的最小値を持つことになります。これは適切な最適化手法を選択する重要性を強調しています。
最適化手法は主に以下の2つのグループに分類されます:
解析的手法は計算効率が高いですが、局所的最小値を効果的に扱うことは難しいです。局所的最小値の問題に対処するために、文献では広くヒューリスティック手法が使用されています。
本研究では、Matlabを使用して解析的手法とヒューリスティック手法の両方が実装されます。解析的手法としては離散非線形計画(DNLP)を使用し、ヒューリスティック手法としては離散粒子群最適化(DPSO)を使用します。
負荷増加とピーク負荷レベルを考慮することは計画プロセス中に考慮する必要があるもう一つの重要な要素です。