مقاله انگلیسی رایگان در مورد بازوصل سیستم قدرت با قابلیت بلک استار ( الزویر )

مقاله سال 2017

قابلیت Blackstart برای باز وصل سیستم قدرت پس از خاموشی ضروری است. برنامه ریزان باز وصل سیستم توالی های باز وصل را مشخص می کنند تا قدرت راه اندازی از واحدهای Blackstart (BSUها) به واحدهای غیر بلک استارت (NBSUها) را ارائه کنند، بارهای بحرانی را بردارند، و مسیرهای انتقال ضروری را انرژی دار کنند. این مقاله الگوریتم جدیدی را برای بهینه سازی اقدامات باز وصل ارائه می کند. یک الگوریتم جستجوی بهینه ارائه می شود تا برنامه ای را برای راه اندازی واحدهای غیر بلک استارت از طریق مسیرهای انتخاب شده خطوط انتقال مشخص کند. فرض بر این است که قابلیت تولید یک BSU ثابت است، روش به منظور بهینه سازی کل قابلیت-های تولید MWHr سیستم از NBSUها استفاده می کند. برای کاهش پیچیدگی محاسباتی طرح ریزی باز وصل سیستم، مدل ژنراتور جدیدی ارائه می شود که منتج به فرمولاسیون برنامه نویسی عدد صحیح خطی (IP) می شود. خطی بودن فرمولاسیون مسئله IP تضمین می کند که بهینگی جهانی به دست می آید. جریان قدرت بهینه (OPF) به منظور بررسی امکانپذیری اقدامات باز وصل برنامه ریزی شده مورد استفاده قرار می گیرد. موارد تست و بررسی از سیستم باس- IEEE 39، سیستم ایزو نیو انگلند، و سیستم دوک- ایندیانا استفاده می کند تا الگوریتم ارائه شده را اعتبارسنجی کند. شبیه سازی عددی نشان می دهد که روش ارائه شده از نقطه نظر محاسباتی برای موارد سیستم قدرت در دنیای واقعی کارآمد است.

1. مقدمه
اگرچه خاموشی های اصلی سیستم قدرت به ندرت رخ می دهد، خاموشی  وسیع برق تهدیدی برای قابلیت اطمینان عملیاتی شبکه است. خاموشی برق عظیم مانند قطعی برق در ماه آگوست سال 2003 در شمال شرقی ایالات متحده [1] و قطع برق در سال 2002 که ناشی از طوفان سندی بود [2]، بر نیاز به استراتژی¬های باز وصل سیستم قدرت و ابزارهای پشتیبانی تصمیم برای برنامه¬ریزی باز وصل سیستم تاکید می¬کند.
پس از خاموشی جزئی یا کلی، هدف PSR باز وصل کارآمد یک سیستم قدرت از حالت قطع به حالت عملیاتی عادی با منابع بلک استارت در دسترس می باشد. در برنامه ریزی باز وصل سیستم قدرت، توسعه یک طرح باز وصل امکانپذیر برای راه اندازی NBSUها مهم است، همچنین مسیرهای انتقال مورد نیاز و برداشتن بار کارآمد برای تثبیت شبکه قدرت نیز از اهمیت خاصی برخوردار است. در مورد PSR، تحقیقات وسیع در چندین دهه اخیر انجام شده است. الزامات کلی و ملاحظات خاص در [5-9] تشریح می شود. سه مرحله باز وصل سیستم یعنی مرحله بلک استارت، ساختار شبکه، و باز وصل بار در [10، 11] ارائه می شود. قابلیت تولید MWHr سیستم کلی بر روی افق باز وصل سیستم یک شاخص برای ارزیابی برنامه ها از جمله قابلیت¬های بلک استارت است. برای حداکثرسازی قابلیت تولید یا نسل MWHr، نیاز است که راه اندازی واحدهای تولید بهینه سازی شود [12]. یک الگوریتم MILP در [13] به منظور شناسایی توالی شروع بهینه¬ی NBSUها ارائه می¬شود. موضوعات مربوط به PSR در [14-20] ارائه می¬شود بعنوان مثال تخصیص منبع بلک استارت [15]، و طرح¬های جزیره¬ای شدن [16-17]. زمانی که منابع بلک استارت برای به کار انداختن NBSUها ارائه می¬شوند، نیاز است که مسیرهای انتقال ضروری ایجاد شود. روش های جستجوی مسیر و فاصله زمانی باز وصل برآورد شده¬ی مبتنی بر روش مسیر بحرانی در [21-24] ارائه می شود. متدولوژی ها [25-34] از جمله روش مبتنی بر قانون [26]، روش جستجوی دینامیکی [27، 28]، و روش مبتنی بر دانش [29]، به منظور حل این مسائل توسعه می یابد.