Planiranje postavljanja i ocenjivanja odvojnica i transformatora za niskonaponske/srednjeronapsne distributivne mreže

Alokacija i dimenzionisanje distribucijskih transformatora i isporučivača

Planiranje distribucijske mreže u velikoj meri se karakteriše alokacijom i dimenzionisanjem distribucijskih transformatora. Lokacija ovih transformatora direktno diktuje dužinu i rutu srednje-naponskih (MV) i niskonaponskih (LV) isporučivača. Stoga, lokacija i snaga transformatora, kao i dužina i dimenzija MV i LV isporučivača, moraju biti određeni koordinisanim načinom.

Da bi se to postiglo, neophodan je optimizacioni proces. Cilj mu je ne samo da smanji investicione troškove za transformatore i isporučivače, već i da minimizira troškove gubitaka i maksimizira pouzdanost sistema. Ograničenja poput pada napona i struje isporučivača moraju biti zadržana unutar standardnih opsega.

Za planiranje niskonaponske (LV) mreže, ključne zadatke čine određivanje pozicije i snage distribucijskih transformatora i LV isporučivača. To se radi kako bi se smanjili investicioni troškovi za ove komponente i gubitci na liniji.

U vezi sa planiranjem srednje-naponske (MV) mreže, fokus je na određivanje lokacije i dimenzija distribucijskih podstajalista i MV isporučivača. Cilj je minimizirati investicione troškove, zajedno sa gubitcima na liniji i indeksima pouzdanosti poput SAIDI (Sistemski prosečni vremenski interval prekida) i SAIFI (Sistemski prosečni broj prekida).

Tokom planiranja, nekoliko ograničenja mora biti ispunjeno.

Napon na čvoru, kao ključno ograničenje, treba da bude zadržan unutar standardnog opsega. Stvarna struja isporučivača mora biti niža od nominalne struje isporučivača. Unapređenje profila napona, smanjenje gubitaka na liniji i poboljšanje pouzdanosti sistema su primarni zahvati u planiranju distribucijske mreže, posebno u polourbanoj i ruralnoj regiji.

Instalacija kondenzatora je još jedan način koji značajno povećava nivou napona i smanjuje gubitke na liniji. Regulatori napona (VRs) takođe su uobičajeni elementi za rešavanje ovih problema.

Pouzdanost je ključni zahvat u planiranju distribucijske mreže. Dugotrajne distribucijske linije povećavaju verovatnoću kvara, time smanjujući pouzdanost sistema. Instalacija križnih spojeva (CC) je efektivna mera za mitigaciju ovog problema.

Raspodeljeni generatori (DG) mogu ubrizgati aktivnu i reaktivnu snagu, što pomaže u smanjenju indeksa pouzdanosti i poboljšanju profila napona. Međutim, njihovi visoki investicioni troškovi odvraćaju inženjere energije od širokog usvajanja.

Zbog diskretnog i nelinearnog karaktera problema alokacije i dimenzionisanja, rezultujuća ciljna funkcija ima više lokalnih minima. To ističe važnost izbora odgovarajuće metode optimizacije.

Metode optimizacije se uglavnom dele u dve grupe:

• Analitički bazirane metode.

• Heuristički bazirane metode.

Analitičke metode su računarski efikasne, ali imaju teškoća sa rukovanjem lokalnim minimumima. Da bi se rešio problem lokalnih minima, heurističke metode su široko korišćene u literaturi.

U ovom istraživanju, obje analitičke i heurističke metode će biti implementirane u Matlabu. Diskretno nelinearno programiranje (DNLP) koristit će se kao analitički pristup, a diskretna optimizacija roja čestica (DPSO) kao heuristički pristup.

Računanje rasta opterećenja i nivoa vrhunske potrošnje je još jedan ključni faktor koji treba uzeti u obzir tokom planiranja.