Verification and modification of an optimal placement and sizing method to improve the voltage stability margin in distribution system using distributed generation

Abstract

Son yıllarda, dağıtılmış üretim (DG) birimlerinin birleştirilmesi ile yüksek giriş seviyeleri dağıtım ağlarında kullanılmaya başlamıştır. Bu yüksek giriş seviyeleri, gerilim kararlılığı marjını (VSM) geliştirmek ve güç kayıplarını azaltmak üzerinde önemli etkilere sahiptir. Güç sistemi ağlarında Dağıtılmış Üretime (DG) olan ilgi hızlı bir şekilde artmaktadır. Bu artış çevresel kaygılar, elektrik şirketlerinin yeniden yapılandırılması ve küçük ölçekli enerji üretimi için teknolojilerin geliştirilmesi gibi faktörler ile açıklanabilir. Dağıtılmış Üretim (DG) üniteleri tipik olarak tesisat şebekesi ile paralel olacak şekilde bağlanmaktadır; ancak, bu ünitelerin artan giriş seviyeleri ve ünitenin kontrol tekniklerindeki ilerlemeler ile, bu ünitelerin mikro şebeke olarak bilinen otonom modda çalışmaları için yüksek bir olasılık ortaya çıkmaktadır.DG ünitelerinin dağıtım sistemine entegre edilmesi güç akışı, güç kalitesi, güvenilirlik, koruma ve gerilim kararlılığı marjı üzerinde çeşitli etkilere neden olacaktır. Aslında, dağıtım sistemleri tipik olarak kararlılık ile ilgili sorun yaratmazlar çünkü bütün gerçek/reaktif güçler yardımcı istasyonlar vasıtasıyla güvence altına alınırlar. Modern optimizasyon tekniklerinin kullanılması, VSM'yi korumayı ve güç kayıplarını uygun bir sınır dahilinde güçlendirmeyi amaçlamaktadır. Bu tezin amacı güç kayıplarını en aza indirgemenin yanı sıra gerilim kararlılığı marjını geliştirmek için genetik algoritmayı (GA) kullanarak, farklı seviyelerde önerilen yöntemin performansını göstermek için kullanılan 41 düğümlü radyal dağıtım sisteminden oluşan sisteme giriş seviyesi üzerinden DG ünitelerinin yerleştirilme ve boyutlarını belirlemek için bir teori önermektir.Dizin Terimleri - dağıtılmış üretim; gerilim kararlılık marjı; güç akışı; Genetik Algoritma; en uygun yerleştirme; voltaj çökmesi.

Recently, maximum penetration levels in distribution networks resulting from the integration of distributed generation (DG) units have become widespread. This maximum penetration has significant impacts on improving the voltage stability margin (VSM) and decreasing the power losses. As a result, the increase in the use of DG can be explained by the development and improvement of technologies for small-scale power generation concerns and environmental issues. Often, the DG Units are linked in parallel to the main network of the power system. Through this contact, the penetration level and improvement in the techniques of these units are controlled. The procedure of integrating DG units in the distribution system will generate several effects on power flow, power quality, reliability, protection and voltage stability margin. In fact, distribution systems typically don't have problems with stability because all real/reactive powers are guaranteed through substations. The utilization of modern optimization techniques aims to maintain the VSM and enhance power losses within an appropriate boundary. The aim of this thesis is to suggest a theory for determining the placement and size of DG units by using the genetic algorithm (GA) in order to improve the VSM in addition to minimize power losses through penetration level to the system that consists of 41-node radial distribution system which is used to display the performance of the proposed method at different levels. Index Terms – distributed generation; voltage stability margin; power flow; Genetic algorithm; optimal placement; voltage collapse.