Abstract
This paper presents an optimal allocation method for flexible ac transmission system (FACTS) devices for market-based power systems considering congestion relief and voltage stability. The purpose of the FACTS devices installation is to provide benefit for all entities accomplished by both minimizing annual device investment cost and maximizing annual benefit defined as difference between expected security cost (ESC) with and without FACTS devices installation. Different from previous approaches, the proposed method accurately evaluates the annual cost and benefits obtainable by FACTS devices installation by formulating a large-scale optimization problem that contains power flow analyses for a large number of system states representing annual power system operations. In addition, dynamic state transitions caused by specified contingencies are also simulated in the optimization problem to evaluate the effect of FACTS control actions as well as the other coordinated controls. The expected cost consists of operating cost under normal and contingency states along with their related probabilities to occur. Maximizing social welfare is the objective for normal state while minimizing compensations for generations re-scheduling and load shedding as well as maximizing social welfare are the objectives in case of contingency. Although installation cost of FACTS devices is required, they are useful as cost free means, which can reduce effectively the annual costs for generations re-scheduling and load shedding
چکیده
در این مقاله یک روش تخصیص بهینه برای افزاره های سیستم انتقال ACی انعطاف پذیر (FACTS) برای سیستم های قدرت مبتنی بر بازار با در نظر گرفتن کاهش تراکم و پایداری ولتاژ ارائه می شود. هدف نصب افزاره های FACTS فراهم کردن مزایایی برای تمام نهادها، با کمینه سازی هزینه ی سرمایه گذاری سالیانه ی افزاره و بیشینه سازی سود سالیانه است که به صورت اختلاف بین هزینه امنیتی مورد انتظار (ESC) با نصب افزاره های FACTS و بدون نصب ان تعریف می شود. روش پیشنهادی متفاوت از روش های قبلی هزینه ی سالیانه و مزایای قابل حصول با نصب افزاره های FACTS را با فرمول بندی یک مساله ی بهینه سازی مقیاس بزرگ که حاوی تحلیل پخش توان برای حالت های زیادی از سیستم است، به دقت ارزیابی می کند. حالت های سیستم نشان دهنده ی عملکرد سالانه ی سیستم قدرت هستند. علاوه بر این، حالت های گذرای دنامیک ناشی از پیشامدهای اتفاقی هم در مساله ی بهینه سازی شبیه سازی می شوند تا تاثیر اقدامات کنترلی FACTS و دیگر اقدامات کنترلی هماهنگ شده ارزیابی شود. هزینه ی مورد انتظار متشکل است از هزینه ی عملیاتی تحت حالت های نرمال و پیشامدهای اتفاقی. بیشینه سازی رفاه اجتماعی هدف حالت نرمال است درحالیکه کمینه سازی جبران برای زمان بندی مجدد تولید و قطع بار و نیز بیشینه سازی رفاه اجتماعی اهداف حالت وقوع پیشامدهای اتفاقی هستند. هرچند نصب افزاره های FACTS به هزینه نیاز دارد ولی مانند راه های بدون هزینه سودمند هستند چرا که می توانند بطور موثری هزینه های سالیانه برای زمان بندی مجدد تولید و قطع بار راکاهش دهند.
1-مقدمه
در یک بازار برق تجدید ساختار شده، اپراتور سیستم مستقل (ISO) اختیار توزیع توان برای بیشینه سازی رفاه اجتماعی، با حفظ امنیت سیستم را دارد [1]. بنابراین، ISO مسئول کاهش اضافه بار خط انتقال در شرایط نرمال و وقوع حادثه، و نیز مسئول پیشگیری از فروپاشی ولتاژ با حفظ حاشیه ی بار است. برای دستیابی به چنین عملکرد ایمن و اقتصادی ای، افزاره های سیستم انتقال ACی انعطاف پذیرFACTS) ) در صورت نصب مناسب بسیار سودمند هستند...