การวางแผนตำแหน่งและการประเมินอัตราของสายส่งและหม้อแปลงสำหรับระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำ/กลาง

การจัดสรรและการกำหนดขนาดของหม้อแปลงและสายส่ง

การวางแผนเครือข่ายการกระจายพลังงานมักจะถูกกำหนดโดยการจัดสรรและการกำหนดขนาดของหม้อแปลงการกระจายพลังงาน การตั้งหม้อแปลงเหล่านี้จะควบคุมความยาวและเส้นทางของสายส่งแรงดันกลาง (MV) และแรงดันต่ำ (LV) ดังนั้นตำแหน่งและอัตราของหม้อแปลง พร้อมกับความยาวและขนาดของสายส่ง MV และ LV จำเป็นต้องได้รับการกำหนดอย่างสอดคล้องกัน

เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์นี้กระบวนการปรับปรุงคือสิ่งที่สำคัญ มันมีเป้าหมายเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการลงทุนสำหรับหม้อแปลงและสายส่ง แต่ยังลดค่าใช้จ่ายจากการสูญเสียและเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ ข้อจำกัด เช่น การลดแรงดันและการไหลของกระแสในสายส่งต้องอยู่ภายในขอบเขตมาตรฐาน

สำหรับการวางแผนเครือข่ายแรงดันต่ำ (LV) งานหลักคือการกำหนดตำแหน่งและอัตราของหม้อแปลงการกระจายพลังงานและสายส่ง LV นี้ทำเพื่อลดการลงทุนในส่วนประกอบเหล่านี้และค่าใช้จ่ายจากการสูญเสียสายส่ง

สำหรับการวางแผนเครือข่ายแรงดันกลาง (MV) มันเน้นไปที่การระบุตำแหน่งและขนาดของสถานีไฟฟ้ารองและสายส่ง MV เป้าหมายคือการลดค่าใช้จ่ายในการลงทุน รวมถึงค่าใช้จ่ายจากการสูญเสียสายส่งและตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือ เช่น SAIDI (System Average Interruption Duration Index) และ SAIFI (System Average Interruption Frequency Index)

ระหว่างกระบวนการวางแผน ข้อจำกัดหลายประการต้องได้รับการปฏิบัติตาม

แรงดันบัส ซึ่งเป็นข้อจำกัดสำคัญ ควรอยู่ภายในขอบเขตมาตรฐาน กระแสจริงในสายส่งต้องน้อยกว่ากระแสที่กำหนดให้กับสายส่ง การปรับปรุงโปรไฟล์แรงดัน การลดการสูญเสียสายส่ง และการปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบเป็นปัญหาหลักในการวางแผนเครือข่ายการกระจายพลังงาน โดยเฉพาะในพื้นที่กึ่งเมืองและชนบท

การติดตั้งคอนเดนเซอร์เป็นอีกวิธีหนึ่งที่เพิ่มระดับแรงดันและลดการสูญเสียสายส่ง Regulators (VRs) ก็เป็นองค์ประกอบที่พบบ่อยในการแก้ไขปัญหานี้

ความน่าเชื่อถือเป็นปัญหาสำคัญในการวางแผนเครือข่ายการกระจายพลังงาน สายส่งระยะยาวเพิ่มโอกาสของการเกิดข้อผิดพลาด ทำให้ลดความน่าเชื่อถือของระบบ การติดตั้งการเชื่อมโยงข้าม (CC) เป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการแก้ไขปัญหานี้

แหล่งกำเนิดพลังงานกระจาย (DG) สามารถฉีดพลังงานแบบแอคทีฟและเรแอกทีฟ ซึ่งช่วยลดตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือและปรับปรุงโปรไฟล์แรงดัน แต่ค่าใช้จ่ายในการลงทุนที่สูงทำให้วิศวกรไฟฟ้าไม่ยอมรับการใช้งานอย่างกว้างขวาง

เนื่องจากปัญหาการจัดสรรและการกำหนดขนาดมีลักษณะที่แยกเป็นส่วนๆ และไม่เป็นเชิงเส้น ฟังก์ชันวัตถุประสงค์ที่เกิดขึ้นมีจุดต่ำสุดหลายจุด ซึ่งแสดงถึงความสำคัญของการเลือกวิธีการปรับปรุงที่เหมาะสม

วิธีการปรับปรุงมักจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

• วิธีการบนพื้นฐานวิเคราะห์

• วิธีการบนพื้นฐานฮิวริสติก

วิธีการวิเคราะห์มีประสิทธิภาพในการคำนวณ แต่ไม่สามารถจัดการกับจุดต่ำสุดท้องถิ่นได้ดี เพื่อแก้ไขปัญหาจุดต่ำสุดท้องถิ่น วิธีการฮิวริสติกได้รับการใช้งานอย่างกว้างขวางในวรรณกรรม

ในการวิจัยนี้ ทั้งวิธีการวิเคราะห์และวิธีการฮิวริสติกจะถูกนำมาใช้ใน Matlab โปรแกรมการเขียนโปรแกรมไม่เชิงเส้นแบบไม่ต่อเนื่อง (DNLP) จะถูกใช้เป็นวิธีการวิเคราะห์ และ Particle Swarm Optimization แบบไม่ต่อเนื่อง (DPSO) จะถูกใช้เป็นวิธีการฮิวริสติก

การคำนึงถึงการเติบโตของโหลดและการโหลดสูงสุดเป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่ต้องได้รับการพิจารณาในระหว่างกระบวนการวางแผน