rahmat allah hooshmand
-
با ادغام سیستم قدرت و گاز طبیعی (IPGS)، این دو سیستم با اشتراک انرژی بین یکدیگر، قادر به ارائه توان الکتریکی و همچنین گازی هستند. با وجود این، اختلال ایجادشده در یک سیستم، به ایجاد اختلال در عملکرد مطلوب دیگر سیستم منجر می شود؛ بنابراین، ارزیابی قابلیت اعتماد IPGS، امری اجتناب ناپذیر است. در این مقاله، یک مدل ارزیابی قابلیت اعتماد مبتنی بر الگوریتم های یادگیری ماشین در حضور منابع ذخیره انرژی گازی با در نظر گرفتن عدم قطعیت های موجود در نرخ شکست المان های IPGS ارائه شده است. در این راستا، از شبیه سازی مونت کارلو پیاپی (SMCS) و یک برنامه حذف بار بهینه برای محاسبه شاخص های قابلیت اعتماد سیستم استفاده می شود. سپس برای رده بندی المان ها براساس اهمیت آنها در قابلیت اعتماد کل سیستم، الگوریتم جنگل تصادفی (RF) پیشنهاد شده است. مدل پیشنهادی روی سیستم 14 باس IEEE و سیستم گاز طبیعی 10 گره گازی در نرم افزارهای MATLAB، GAMS و Python انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند با در نظر گرفتن منابع ذخیره گازی، بهبود قابلیت اعتماد سیستم قدرت و گاز طبیعی به ترتیب به میزان 12/2 و 3/8 درصد و به طور کلی قابلیت اعتماد IPGS به میزان 25/5 درصد ارتقا می یابد. همچنین، اولویت بندی این منابع در IPGS تعیین شده است.کلید واژگان: ارزیابی قابلیت اعتماد، سیستم قدرت و گاز طبیعی یکپارچه، یادگیری ماشین، جنگل تصادفی، شبیه سازی مونت کارلو پیاپیBy integrating the power and natural gas systems (IPGS), these two systems can synergistically provide electric and gas power through mutual energy sharing. However, disruptions occurring in one system can have detrimental effects on the optimal performance of the other system. Hence, the assessment of IPGS reliability becomes imperative. In this article, a reliability evaluation model is proposed that utilizes machine learning algorithms to tackle uncertainties associated with the failure rate of IPGS components in the presence of gas storage resources. To calculate system reliability indices, we employ Sequential Monte Carlo Simulation (SMCS) and an optimal load-shedding program. Moreover, a random forest (RF) algorithm is adopted to classify elements based on their importance in upholding the overall system's reliability. The proposed model is implemented using MATLAB, GAMS, and Python software, with the IEEE 14-bus system and the 10-node natural gas system as case studies. The simulation results illustrate that by considering the gas storage resources, the reliability of the power system and natural gas can be improved by 2.12 and 8.3%, respectively, and the overall reliability of IPGS is improved by 5.25%. Also, the prioritization of these resources is determined in IPGS.Keywords: Reliability Evaluation, Integrated Power-Gas System, Machine Learning, Random Forest, Sequential Monte Carlo Simulation
-
The fixed capacitor-magnetically controlled reactor (FC-MCR) is a type of static var compensator (SVC) that can greatly contribute to the availability and stability of power systems. This paper proposes a comprehensive reliability model for the FC-MCR using the Markov process approach. The modeling process adheres to actual operational principles and divides the MCR structure into two sections: electro-magnetic section and core magnetization section. Subsequently, the Markov models proposed for these sections are integrated with the Markov model of the fixed capacitor bank to derive the FC-MCR reliability model. Recognizing the impact of environmental conditions on electrical equipment failure rates, the proposed reliability model takes into account temperature variations and assesses their influence on the probabilities of the FC-MCR operating state. By examining the simulation results and conducting sensitivity analysis, it was found that the availability of the FC-MCR is influenced by various components and environmental conditions, which necessitates different reliability enhancement measures. Moreover, a comparison between the reliability indices of the FC-MCR and its counterpart (FC-TCR) in diverse environmental conditions revealed that the FC-MCR is less affected by temperature variations compared to the FC-TCR.
Keywords: Fixed Capacitor Magnetically Controlled Reactor, Temperature effect on Reliability indices, MIL-217F Standard -
گسترش استفاده از سیستم های مخابراتی و دستگاه های اندازه گیری پیشرفته در شبکه های قدرت، زمینه ساز برقراری حملات سایبری در این شبکه ها است. وقوع حمله تزریق داده بد و تشخیص ندادن به موقع آن، آسیب های جبران ناپذیری را به شبکه تحمیل می کند. در این مقاله، روش جدیدی به منظور تشخیص داده بد (BDD) در تخمین حالت، هنگامی که مهاجم سایبری اندازه گیری های حساس و مهم را اندازه گیری می کند، ارایه می شود. بدین منظور، شاخص جدید حمله با دستکاری کردن هم زمان پارامترهای شبکه و تزریق داده های اشتباه به مقادیر اندازه گیری شده تعریف می شود. در این صورت، ابتدا دستگاه های اندازه گیری با اهمیت و نفوذ بالا که در مکان های حساس نصب شده اند، از دستگاه های اندازه گیری با اهمیت و نفوذ پایین با وجود اثر masking و swaming با استفاده از الگوریتم پتانسیل تعمیم یافته و مطمین (DRGP) تشخیص و جداسازی می شوند. بعد از این دسته بندی، مجدد فرآیند تخمین حالت با استفاده از اندازه گیری های با نفوذ پایین انجام می شود. اندازه گیری های حاوی داده بد با استفاده از الگوریتم باقیمانده تعمیم یافته (GSR) تشخیص داده می شوند. با دستکاری کردن هم زمان پارامترهای شبکه و مقادیر اندازه گیری ها، روش های معمول BDD قادر به تشخیص حمله نیستند. به منظور بررسی کارایی الگوریتم های تشخیص داده بد بیان شده، پیاده سازی آنها روی شبکه استاندارد 14 و 123 باسه IEEE با استفاده از نرم افزارهای MATLAB و Rstudio انجام شده است. نتایج، شبیه سازی توانایی الگوریتم پیشنهادی را در تشخیص حمله داده بد به خوبی نشان می دهند.
کلید واژگان: تخمین حالت، تشخیص داده بد، حمله سایبری، حمله تزریق داده بد، شبکه هوشمندNowadays, using telecommunication systems and advanced measuring devices underlies cyberattacks on electrical grids. Bad data injection and failure to detect it on time, cause drastic damage to the network. This paper presents a new method for bad data detection (BDD) in state estimating when a cyber attacker manipulates the important measurements. Therefore, the new attack index is defined by simultaneously manipulating the network parameters and injecting incorrect data into the measured values. For this purpose, considering the masking and swamping effect, the diagnostic robust generalized potential (DRGP) algorithm detected and isolated high-leverage measurements installed in important locations from low-leverage measurements. Then, the state estimation process performs using low-leverage measurements. The Generalized Studentized Residual (GSR) algorithm detects bad data. With simultaneous manipulation of network parameters and measurement values, conventional BDD methods are unable to detect an attack. To evaluate the performance of the proposed method, they were implemented on the IEEE standard 14-bus network using MATLAB and Rstudio software. The simulation results show the ability of the proposed algorithm to detect a bad data attack.
Keywords: State Estimation, bad data detection, Cyberattack, bad data injection attack, Smart grid -
یکی از مشکلات اساسی در شبکه های توزیع، نبود هماهنگی میان عملکرد خازن ها و ترانسفورماتور های تپ چنجر دار به منظور کنترل ولتاژ است که این ناهماهنگی، عملکرد کنترل را با مشکل روبه رو می کند. در این مقاله یک روش کنترلی جدید برای ایجاد هماهنگی میان عملکرد خازن ها و تپ ترانسفورماتور ارایه شده است. معیار این هماهنگی براساس منطق فازی در تعیین تپ ترانس و عملکرد پله های خازنی بوده که موجب کاهش کلیدزنی های غیرضروری شده است. در این روش، عملکرد کنترل با دقت بیشتری در نظر گرفته شده است؛ به گونه ای که مقدار ولتاژ در محدوده 98/0 تا 02/1 پریونیت و مقدار ضریب توان در محدوده بین 95/0 پیش فاز و پس فاز تنظیم می شود. از دیگر مزیت های روش پیشنهادی، اتوماتیک بودن آن و حذف منابع انسانی به منظور تنظیم موقعیت تپ ترانسفورماتور و پله های خازن ها است. نتایج شبیه سازی با استفاده از دو نرم افزار MATLAB و DIGSILENT روی شبکه 14 باسه انجام شده اند که این نتایج، صحت روش پیشنهادی را در عملکرد مطلوب کنترل ولتاژ در شبکه های توزیع نشان می دهند.کلید واژگان: ترانسفورماتور های تپ چنجر دار، توان راکتیو، خازن، ضریب توان، کنترل ولتاژ، منطق فازیLack of coordination between the operation of capacitors and OLTC to voltage control is one of the basic problems in distribution networks, which can cause problems in the control function. In this paper, a new control method is proposed to create coordination between the operation of capacitors and OLTC. The criterion of this coordination is based on fuzzy logic to determine the status of transformer and capacitor function, which reduces unnecessary switching. In this method, the control function is considered with more accuracy such that the quantity of voltage and power factor are set within the range of 0.98 to 1.02 p.u and between 0.95 lag and lead, respectively. Another advantage of the proposed method is that it is automatic and eliminates human resources to adjust the position of the transformer and capacitors. Simulation results are done on the 14-bus network by using two software MATLAB and DIGSILENT, that these results show the accuracy of the proposed method in the desired performance in distribution networks.Keywords: OLTC, Reactive Power, Capacitor, Power factor, voltage control, Fuzzy Logic
-
ویژگی تاب آوری در سیستم های قدرت به قابلیت های سیستم در مقابله با اغتشاشات شدید با احتمال رخداد کم اشاره دارد. از آنجا که در چند سال اخیر ریزگردها و طوفان های گرد و غبار شدید در مناطق جنوب و جنوب غرب خسارت های سنگینی را به صنعت برق کشور تحمیل کرده است، در این مقاله یک مدل برنامه ریزی دوسطحی برای تقویت همزمان خطوط و پست های توزیع در مقابل این پدیده پیشنهاد شده است. در سطوح اول و دوم مدل پیشنهادی به ترتیب هزینه های سرمایه گذاری برای تقویت سیستم توزیع و هزینه های بهره برداری مورد انتظار از آن در شرایط وقوع طوفان گرد و غبار در چارچوب محدودیت های مالی و عملیاتی سیستم حداقل می گردند. نتایج برنامه ریزی در موارد مطالعاتی مختلف نشان داده است که برنامه ریزی تقویت همزمان پست ها و خطوط توزیع می تواند علاوه بر کاهش هزینه های بهره برداری در شرایط حادثه، نقش قابل ملاحظه ای در کاهش هزینه های سرمایه گذاری برای افزایش تاب آوری سیستم توزیع در مقابل طوفان های گرد و غبار داشته باشد. نتایج شبیه سازی و مطالعات عددی بر روی یک شبکه توزیع فشار متوسط با ابعاد بزرگ واقع در استان خوزستان، کارایی روش پیشنهادی را در سطوح مختلف بودجه تایید کرده است.
کلید واژگان: طوفان های گرد و غبار شدید، ریزگرد، شکست عایقی، تاب آوری، برنامه ریزی خطی آمیخته با عدد صحیحResilience characteristics in power systems refer to the system's ability to withstand against severe disturbances with a low probability of occurrence. As extreme dust storms in the south and southwest in recent years have caused heavy damage to the IRAN's electricity industry, in this paper, a bi-level planning model is proposed to simultaneous hardening of distribution lines and substations against this phenomenon. In the first and second levels of the proposed model, the investment costs of distribution system hardening and total expected operating costs are minimized subject to financial and operational constraints, respectively. The planning results in different case studies have shown that the simultaneous hardening planning of substations and distribution lines can, in addition to reducing operating costs in the emergency conditions, play a significant role in reducing investment costs. The proposed model is implemented on a large-scale power distribution system in Khuzestan province, and the simulation results confirm the efficiency of the proposed scheme at different budget levels.
Keywords: Extreme dust storms, Dust, Insulators flashover, Resiliency, Mixed integer linear programming -
امروزه برای بهبود کیفیت ولتاژ شبکه، تعیین سهم هریک از منابع ایجادکننده هارمونیک از آلودگی هارمونیکی شبکه ضروری است. با توجه به اینکه خطوط، ترانسفورماتورها، بارها و ژنراتورها در طول زمان تغییر وضعیت می دهند، شرایط عملکردی شبکه و امپدانس بخش های مختلف به طور مکرر تغییر می یابند که به تغییر سهم هریک از منابع هارمونیکی منجر می شوند. در این مقاله روشی سه مرحله ای مبتنی بر روش های هوشمند، برای تعیین سهم پیوسته منابع هارمونیک از هارمونیک ولتاژ باس های مختلف شبکه بدون نیاز به اطلاعات فاز ولتاژ باس های مختلف طراحی شده است. در این الگوریتم به منظور کاهش اثر مخرب هارمونیک پس زمینه در مرحله پیش پردازش اطلاعات اندازه گیری از روش خوشه بندی k- میانگین[i] استفاده شده است. بعد از محاسبه سهم هارمونیک، از روش دسته بندی k- نزدیک ترین همسایه[ii] برای تعمیم نتایج و ایجاد ماتریس پیوست سهم استفاده شده است. در پایان روش پیشنهادی بر یک مثال محاسباتی مبتنی بر شبکه استاندارد اعمال شده است. نتایج نشان می دهد الگوریتم پیشنهادی توان آنالیز تاثیر منابع مختلف هارمونیک بر شبکه را دارد.
کلید واژگان: دسته بندی هوشمند اطلاعات، سهم هارمونیکی، منابع هارمونیکی، هارمونیک پس زمینهNowadays, determining the contribution of the individual consumers to the harmonic contamination is required for improving power quality. Due to changes occurred in lines, transformers, loads and generators over time, network operating conditions and impedance of different sectors are frequently varied resulting in the change in the contribution of harmonic sources. In this paper, an intelligent-based three-step method is developed to continuously determine the contribution of each harmonic source to the harmonic voltage of different buses without any access to the voltage phase data at different buses in the network. In this algorithm, firstly, the K-means clustering method is used for pre-processing of the measured data in order to reduce the background harmonic destructive effect on accuracy of the harmonic contribution determination. After calculating the harmonic contribution, the K-nearest neighbor method is used to generalize the results, and subsequently to create a continuous harmonic contribution matrix (HCM). Finally, the method is applied to a standard power network-based calculation example. The results demonstrate the capability of the proposed algorithm to evaluate the effects of harmonic sources in power networks.
Keywords: Intelligent Data Classification, Harmonic Contribution, Harmonic Sources, Background Harmonic -
نصب واحدهای تولیدی جدید به عنوان واحدهای خودراه انداز یک راه حل موثر برای افزایش سرعت بازیابی یک سیستم بویژه در شرایط راه اندازی ناموفق واحدهای خودراه انداز از پیش تعیین شده می باشد. بر این اساس، در این مقاله یک طراحی بهینه جدید برای جایابی واحدهای توربین گازی به منظور بهبود عملکرد سیستم قدرت در هر دو شرایط عادی و بازیابی ارائه شده است. در انجام این طراحی، توابع هدف مورد نظر که در روند بهینه سازی با یکدیگر ناسازگار می باشند، بطور همزمان بهینه می گردند. بنابراین یک مساله چند هدفه به صورت یک مساله برنامه ریزی خطی با اعداد مرکب تعریف شده است. جوابهای پرتو بهینه مساله پیشنهادی با استفاده از یک الگوریتم ابتکاری با نام الگوریتم جستجوی کلاغ بدست می آیند. در این مقاله دو سیستم قدرت شامل یک سیستم عملی نمونه و سیستم استاندارد 39 باس IEEE برای اعمال روش پیشنهادی استفده شده اند. نتایج شبیه-سازی نشان می دهند که روش پیشنهادی علاوه بر افزایش قابلیت خودراه اندازی سیستم در شرایط بازیابی، عملکرد سیستم را در شرایط عادی نیز بهبود می دهد. همچنین در شرایط بازیابی شبکه، با انتخاب مسیرهای بهینه توالی راه اندازی واحدهای حرارتی بزرگ بهینه می گردند.کلید واژگان: بازیابی سیستم قدرت، واحد خودراه انداز، طراحی چند هدفه، مجموعه بهینه پرتو، الگوریتم جستجوی کلاغInstalling new energy sources as redundant black-start (BS) units is an efficient way to enhance the speed of power system restoration, especially when there is a high risk that the available power plants considered as BS units fail to operate. In this regard, this paper provides a new optimal design for the placement of the Gas Turbine (GT) as the redundant energy source to improve the power system performance during both restoration and normal conditions. In doing so, there will be contradictory objective functions to be minimized. Therefore, a multi-objective problem (MOP), as a mixed integer linear programming (MILP), is defined. The Pareto optimal solutions of the MOP are obtained by using a new population-based meta-heuristic technique, called Crow Search Algorithm (CSA). Two power systems are used for the validation of the proposed method. The simulation results show that the system can benefit from this method not only to increase the capability of black-start generation, but also to improve the power system performance in normal conditions. During the restoration process, it also provides the optimal start-up sequences of non-black-start (NBS) units with the optimal transmission paths.Keywords: Power System Restoration, Black-start Units, Crow Search Algorithm, Multi-objective Design, Pareto Optimal Set
-
In a competitive electricity market, an accurate short term price forecasting is essential for all the participants in market as a risk management technique. For both spot markets and long-term contracts, price forecast is necessary to develop bidding strategies or negotiation skills in order to maximize benefit. This paper proposes an efficient tool for short-term electricity price forecasting with a simple model and acceptable computation time by combining several intelligent methods. Using inference, Adaptive Network-based Fuzzy Inference System (ANFIS) is used to determine the nonlinear relation between large quantities of input variables and forecasted price (output variable). To decrease the complexity and improve the accuracy, mutual information (MI) technique is used to efficiently select the best set of input variables which have important information concerning forecasted price. Moreover, Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm with new strategy in choosing the particles is adopted to tune ANFIS parameters more precisely. To evaluate the accuracy and performance, the proposed hybrid Mutual Information-ANFIS-PSO (MIAP) methodology is implemented on the real world case study of Spanish electricity market. The results show the great potential of this proposed method in fast and accurate short-term price forecasting in comparison with some of the previous price forecasting techniques.
Keywords: ANFIS, Electricity Market, Mutual Information Technique, Short Term Price Forecasting, Swarm Optimization -
افزایش روزافزون مصرف انرژی الکتریکی و مطرح شدن پدیده تجدید ساختار در شبکه های قدرت و مشکلات حاصل از آنها، باعث افزایش تمایل بهره برداران شبکه های قدرت به استفاده از WAMS (Wide Area Measurement System) به جای SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) شده است. یکی از مباحث مهم در WAMS کاهش هزینه جایابی بهینه PMU (Phasor Measurement Unit) و هزینه ساختار ارتباطی مربوط به آنها است. در این مقاله روش جدیدی برای طراحی WAMS، با هدف کاهش هزینه های آن ارائه شده است. برای این منظور با استفاده از الگوریتم حریصانه مکان های بهینه برای PMUها تعیین شده و همزمان، با استفاده از الگوریتم Bellman-Ford مینیمم ساختار ارتباطی مورد نیاز طراحی می شود بگونه ای که هزینه کل طراحی WAMS کاهش یابد. همچنین با استفاده از الگوریتم Bellman-Ford مکان بهینه PDC (Phasor Data Concentrator) نیز مشخص می شود. این روش در شرایط عملکرد عادی سیستم و در شرایط خروج تکی PMU و خروج تکی هر یک از خطوط سیستم نیز مطرح شده است. شبیه سازی های انجام شده در شبکه های 30 و 118 شین IEEE و شبکه kv230 و kv 400 استان اصفهان نشان دهنده کارایی مناسب روش مطرح شده در این مقاله می باشد.کلید واژگان: جایابی بهینه، سیستم ارتباطی، سیستم اندازه گیری فراگیر، واحد اندازه گیری فازور، واحد جمع آوری داده های فازویIncremental increasing use of the electrical energy and restructuring the power networks and the problems that they have been brought with them, cause increased the power operators interest to use of WAMS instead of SCADA. One of the main issues in the WAMS is the cost reduction of the optimal placement of PMU and correlated communication infrastructure. In this paper, a new method is presented for WAMS designing, with the aim of cost reduction. For this purpose, the greedy algorithm is used for optimal placement of PMUs and simultaneously, with the use of the Bellman-Ford algorithm, minimum communication infrastructure is designed so that the total cost of WAMS designing is reduced. Also the optimum location of the PDC is determined with the Bellman-Ford algorithm. This method is proposed in the normal operation condition and also in N-1 contingency conditions ( e.g. a single PMU loss and a single line outage). Simulations are conducted on the IEEE 30- and 118-bus power networks and the 230kv and 400kv of the Isfahan power network. Simulation results show good performance of the proposed method.Keywords: optimal placement, communication system, wide area measurement system, phasor measurement unit, phasor data concentrator
-
امروزه مسائل بهره برداری بهینه از نیروگاه های تجدید پذیر و پیشنهاد تولید بهینه این نیروگاه ها جزو مسائل روز بازار برق است. با توجه به این مساله، در این مقاله، روش جدیدی در بهره برداری هماهنگ از نیروگاه های بادی، فتوولتائیک و تلمبه- ذخیره ای در بازار ارایه می شود. هدف اصلی این برنامه ریزی، افزایش سود مجموعه نیروگاه هاست. در این پژوهش، از شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی تولید نیروگاه بادی استفاده شده است. افزون بر این، وجود عدم قطعیت قیمت انرژی و ذخیره چرخان در بازار برق و عدم قطعیت تولید واحدهای بادی و فتوولتائیک به تبدیل این مساله به یک مساله بهینه ساز ی تصادفی منجر می شود. در این پژوهش، عدم قطعیت شاخص ها توسط روش درخت سناریو مدل سازی شده است. با استفاده از روش درخت سناریو مساله بهینه ساز ی به یک مساله بهینه ساز ی تصادفی تبدیل می شود. در این مقاله، روش پیشنهادی بر روی نیروگاه های بادی، فتوولتائیک و تلمبه- ذخیره ای سیستم ارتقا یافته 118 باس IEEE مدل سازی و با استفاده از نرم افزار GAMS حل شده است. بررسی مقادیر امید ریاضی سود سیستم تایید کننده افزایش سود مجموعه نیروگاهی در شرایط عملکرد هماهنگ نسبت به شرایط بهره برداری مستقل است.
کلید واژگان: پیشنهاد بهینه تولید به بازار برق، پیش بینی تولید واحد بادی، شبکه عصبی، مزرعه بادی، نیروگاه های تجدیدپذیرOptimal operation and bidding strategy of renewable units are two important problems of the restructured power market. In this paper، a new method for the joint operation of wind، photovoltaic and pump-storage units in day ahead power market is studied to increase the profit of joint units. In this study، artificial neural network is used to predict the wind power generation of wind farms. Since، there are uncertainties in energy and reserve prices، wind and photovoltaic power generation، the optimal operation of joint units can be modeled as a stochastic optimization problem. For this purpose، uncertainties of parameters are modeled by scenario tree method. The performance of the proposed method is evaluated on the renewable energy resources (wind farms، photovoltaic and pump-storage units) of the modified IEEE 118 bus test system. Results of the proposed joint operation of renewable resources confirm that the value of expected profit increases in comparison with uncoordinated operation (UO) of units.Keywords: Optimal bidding strategy, wind generation prediction, artificial neural network, wind farm, ýrenewable energy resources -
سیستم های قدرت مدرن امروزی در سطح امنیت پایینتری به دلیل تجدید ساختار و مشکل افزایش ظرفیت های انتقال بهره برداری می شوند. وقوع خاموشی های گسترده در سالهای اخیر بیانگر افزایش قابل توجه آسیب پذیری سیستم های قدرت در برابر اغتشاشات می باشد. یکی از آخرین اقدامات کنترلی جهت کنترل شبکه و حفظ پایداری، بارزدایی می باشد. در این مقاله یک روش بارزدایی فرکانسی بهینه بلادرنگ با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی ارائه شده است. این ساختار شامل دو بخش مطالعات آفلاین و استفاده بهنگام می باشد. در بخش مطالعات آفلاین، با توجه به مقدار اندیسهای آسیب پذیری و حاشیه امنیت کل سیستم قدرت و فرکانس مینیمم و نرخ تغییرات فرکانس مرکز اینرسی معادل (dfc/dt) در سناریوهای اغتشاش مختلف N-K، پایگاه داده ورودی شبکه عصبی ایجاد و شرایط امنیت سیستم در هر اغتشاش تشخیص داده می شود. در هر سناریو مقدار بارزدایی اکتیو و راکتیو لازم برای حفظ پایداری سیستم قدرت با استفاده از حل یک مسئله بهینه سازی آفلاین با استفاده از روش هوشمند هیبرید CPCE تعیین می شود. مقادیر بارزدایی اکتیو و راکتیو در هر پله برای هر سناریو به عنوان اطلاعات خروجی شبکه عصبی در نظر گرفته می شوند. برای بهینه سازی آموزش شبکه عصبی از الگوریتم ژنتیک استفاده می شود. شبکه عصبی آموزش دیده به صورت بهنگام با توجه به اطلاعات بلادرنگ شرایط بهره برداری سیستم قدرت که از سیستم WAMS و PMU ها دریافت می شود مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی بر روی شبکه تست 118 باس IEEE نشان از عملکرد موثر روش پیشنهادی دارد.
کلید واژگان: ارزیابی بلادرنگ پایداری، بارزدایی فرکانسی، سطح امنیت، شبکه های عصبیToday modern power systems are operated in lower security level due to power system deregulation and increasing the power transfer capacity. Extensive power systems blackouts in recent years show the remarkable increase of power system vulnerability in contingency situations. Load shedding is one of the last corrective actions for keeping power system stability. In this paper a real time optimal under frequency load shedding by using artificial neural network is presented. This structure contains two offline and online studies. In offline studies according to the values of vulnerability and security margin indices of total power system، minimum frequency، reduction rate of equivalent inertial center frequency (dfc/dt) for N-K contingency scenarios، the power system security is determined and the ANN inputs data base will be established. In each scenario، the necessary active and reactive load shedding value for preserving power system stability is determined by solving an offline optimization problem by using intelligent hybrid CPCE algorithm. The values of the active and reactive load shedding in each load shedding step in each contingency scenario are considered as the ANN outputs. Genetic algorithm is employed for optimizing the ANN training process. The trained ANN will be used for online application in power system by using real time operation information that is collected by wide area monitoring system (WAMS) and phasor measurement units (PMU). Simulation results for IEEE 118-bus test system shows the effectiveness of the proposed method.Keywords: Real time stability assessment, Under frequency load shedding, Security level, Neural networks -
In this paper, the multi-machine power system is simulated and in addition, VURPSO optimization algorithm is used to optimize the parameters of simultaneous controllers of Static Var Compensator (SVC) and power system stabilizer (PSS) in order that the power system stability increases. By SVC, the transferrable power in steady state can be increased and the voltage profile can be controlled along the line. The main role of PSS is damping the generator oscillations by controlling its stimulation by use of auxiliary supplementary signals. If it is assumed in this paper that a three phase short circuit fault with the ground has occurred in a four-machine power system, SVC and PSS simultaneous controllers are used to damp the oscillations and stabilize the system.
-
امروزه در شبکه های قدرت به دلایل مختلف، از جمله تخمین حالت دینامیکی و بهبود سرعت سیستم های کنترلی و حفاظتی، استفاده بهینه از واحدهای اندازه گیری فازور رو به گسترش است. در این مقاله، روش جدیدی برای تعیین تعداد بهینه واحدهای اندازه گیری فازور به منظور رویت پذیری کامل شبکه در قالب یک مساله برنامه ریزی خطی عدد صحیح دودویی ارائه می شود. همچنین، مساله جایابی بهینه این واحدها در شرایط خروج تکی هر یک از خطوط سیستم نیز مطرح شده است. در کلیه این حالت ها، اثر شین های با توان تزریقی صفر سیستم لحاظ گردیده است. توانایی روش پیشنهادی در حل هر یک از مسایل فوق با اعمال آن در شبکه های استاندارد 14، 30، 39، 57 و 118 شینه IEEE، شبکه 42 شینه انتقال برق منطقه ای اصفهان و همچنین دو شبکه بسیار بزرگ 2383 و 2746 شینه نشان داده شده است. نتایج به دست آمده، حاکی از کارایی موثر و مناسب روش پیشنهادی در مقایسه با روش های دیگر است.
کلید واژگان: اندازه گیری، برنامه ریزی عدد صحیح، جایابی بهینه، رویت پذیری سیستم قدرت، واحد اندازه گیری فازوNowadays, the optimal application of phasor measurement units (PMUs) in power systems is increasing because of their advantages such as the capability for dynamical state estimation and improvements in the speed of control and protection systems. In this paper, a new method is presented using binary integer linear programming for the optimal placement of PMUs to guarantee full observability of a power system. Moreover, the problem of the optimal placement of these units in the case of a single line outage is investigated. In all of the investigations, the effect of zero-injection buses in the power system was considered. The ability of the proposed method in solving any of these problems was demonstrated by applying to the 14-, 30-, 39-, 57- and 118-bus IEEE standard systems, 42-bus transmission network of Esfahan Regional Electric and also two very large-scale systems with 2383 and 2746 buses. The simulation results verified the effective and appropriate performance of the proposed method in comparison with other methods.Keywords: Integer programming, measurement security, optimal placement, phasor measurement unit (PMU), power system observability -
در این مقاله، الگوریتم پیشنهادی در برنامه ریزی تولید و مشارکت نیروگاه های بادی و تلمبه ای– ذخیره ای به دو صورت مستقل و هماهنگ، در بازارهای روز- پیش و خدمات جانبی ارائه می شود. همچنین ارزش ریسک عملکرد این دو نیروگاه تحت عملکرد مستقل و هماهنگ محاسبه و مقایسه می گردد. ماهیت غیرقطعی توان تولیدی نیروگاه های بادی و قیمت بازار، این مسئله برنامه ریزی را به یک مسئله برنامه ریزی تصادفی تبدیل می کند. از طرف دیگر، نیروگاه های تلمبه ای– ذخیره ای، دارای توانایی مدیریت نامتعادلی های مثبت و منفی انرژی در طول زمان می باشد. لذا با برنامه ریزی همزمان نیروگاه تلمبه ای– ذخیره ای با نیروگاه بادی، سود این مجموعه در مقایسه با عملکرد جداگانه این نیروگاه ها افزایش می یابد. عدم قطعیت قیمت بازار و میزان توان بادی با استفاده از درخت سناریو مدلسازی می شود. روش پیشنهاد شده بر روی نیروگاه های بادی و تلمبه ای– ذخیره ای سیستم استاندارد 118 باس IEEE تست گردیده است. همچنین با بررسی ریسک عملکرد برنامه ریزی، سطح اعتماد مجموعه مورد ارزیابی قرار گرفته و مقدار VAR تعیین می گردد. بررسی نتایج سود و ریسک در شرایط عملکرد هماهنگ و مستقل، موید افزایش سود و ارزش ریسک در عملکرد هماهنگ نیروگاه بادی و تلمبه ای–ذخیره ای می باشد.
کلید واژگان: برنامه ریزی تصادفی، بازار روز پیش، خدمات جانبی، مزرعه بادی، نیروگاه تلمبه ای ذخیره ای، ارزیابی ارزش ریسکIn this paper, a new bidding strategy in generation scheduling and commitment is proposed for uncoordinated and joint scheduling of wind farms and pump-storage power plants in the day-ahead electricity markets and ancillary services. Also, the value at risk (VaR) of joint and uncoordinated operations (JO and UO) for these two plants is calculated and evaluated. Uncertainties of wind power generation (WPG) and the market prices convert this scheduling problem to a stochastic scheduling problem. On the other hand, the pump-storage plants have the ability to manage of positive and negative energy imbalances over time. Therefore, with joint scheduling of pump-storage plants with wind units, the benefit of these plants is increased compared with UO of these plants. Uncertainty of market price and amount of WPG are modeled using scenario tree. The proposed method is tested on pump-storage and wind farm of IEEE 118-bus standard system. Also, by evaluating the scheduling operation risk, the VaR level has determined. The results of the benefit and risk for JO and UO of pump storage and wind farm verifies that these joint operations improve the benefit and risk values of the system.
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.