ترجمه مقاله یک مدل حالت شاخه ای استینر برای پیکر بندی دوباره فیدر در شبکه های توزیع الکتریکی

ترجمه مقاله یک مدل حالت شاخه ای استینر برای پیکر بندی دوباره فیدر در شبکه های توزیع الکتریکی

چکیده:

در این مقاله ما مساله یافتن ساختار شعاعی یک شبکه توزیع الکتریکی که تلفات کل را بعلت اثر ژولی مینیمم می کند هدف قرار می دهیم. یک توضیح در باب مساله بازآرایی فیدر بعنوان مساله شاخه ای استنیر پیشنهاد می کنیم، که از طریق یک تابع هدف درجه دوم قابل تفکیک فرموله می شود. سپس مساله با یک حل گر برنامه نویسیدرجه دوم عدد صحیح مختلط حل می گردد. تجربه محاسباتی بر روی شبکه های آزمایشی آورده شده است، که کارآیی فرمول نویسی را نشان می دهد.

واژگان کلیدی:

انرژی؛ بازآرایی فیدر، شبکه توزیع، حالت شاخه ای استینر

1. پیشگفتار:

نفوذ در بازارهای آزاد انرژی در اروپا نیاز به فن آوری های نوین در مدیریت و کنترل سیستم های قدرت را افزایش داده است. شرایط جدید یک بازاری را بوجود آورده است که در آن شرکت های برق بر سر قیمت و قابلیت اطمینان انرژی که تامین می کنند با هم دیگر به رقابت می پردازند. برای پیگیری این اهداف، سیستم های مدیریت انرژی نیاز به تقویت شدن با توابع کنترلی اتوماتیک جدید که  می تواند بلادرنگ عمل نماید دارند.

یکی از توابع کنترلی جدید و بسیار مهم بازآرایی فیدر می باشد، که شامل تغییر ساختار توپولوژیکی فیدرهای توزیع با کنترل از راه دور وضعیت هایروشن و خاموش شدن کلیدها تحت هر دو رژیم کاری نرمال و غیر عادی می باشد. فواید بازآرایی فیدرها شامل، (1) بازگردانی قدرت برای هر یک از قسمت های خارج شده از یک فیدر (2) فرو نشاندن اضافه بارهای روی فیدرها بصورت آنی با جابجایی بار بروی فیدرهای مجاور (3) کاهش تلفات اهمی خط می باشد.

مساله بازآرایی فیدر برای کاهش تلفات بطور گسترده ای در مقالات بررسی شده است. برای یک بررسی کامل و بصورت جزئیاتی توجه خواننده ها را به پایان نامه فوق لیسانس کریشنان (1998) جلب می کنیم، که رویکردهای حل مساله در چهار روش دسته بندی می گردد: (1) تکراری (2) پخش بارهای موفق (3) هوش مصنوعی (4) برنامه نویسی ریاضی.

در اینجا ما بصورت خلاصه برخی از رویکردهای عمده مبتنی بر روش برنامه نویسی ریاضی را بیان می کنیم. در گلاموکانین (1990) بازآرایی فیدر بصورت یک مساله انتقال درجه دوم فرموله شده است. هدلتسون و همکارانش (1990) یک الگوریتم بازآرایی مبتنی بر مساله برنامه نویسی درجه دوم محدود شده خطی بیان می کند. چراکوئی و همکارانش (1193) مساله را بشکل یک برنامه نویسی خطی عدد صحیح فرموله می کند و مساله را با روش جستجوی تابو حل می کند. دیگر فرمول نویسی های بازآرایی فیدر همانند مساله برنامه نویسی خطی عدد صحیح در نوشته های شن و چو (1993) و سارما و پراکاسا روا (1995) آورده شده است.

در این مقاله ما کمینه کردن تلفات بازآرایی فیدر را بعنوان یک حالت شاخه ای استینر با یک تابع هدف درجه دوم قابل تفکیک فرموله می کنیم که یک کلاس پایه از نامساوی های صحیح را معرفی می کند (بخش 2). سپس مساله حالت شاخه ای استینر بطور کارا و بهینه ای با یک بسته برنامه نویسی درجه دوم عدد صحیح متلط تجاری حل می گردد. در بخش 3 تجربه محاسباتی را گزارش می دهیم که نشان می دهد که فرمول نویسی پیشنهادی می تواند بطور موثری در سیستم های مدیریت انرژی آنی عمل نماید.