Many expect wind energy to continue increasing due to falling capital costs, market scalability, and its low environmental impact. As more wind turbine generators are connected to utility systems, it is becoming more important to study the impact of wind turbine generators (WTGs) on power system operations. Wind generation system will affect not only the economic operation of a power system but also the bus voltage and transmission losses due to different locations of wind generation system. Optimal power flow (OPF) program is a useful tool for power system operation and planning. This study proposes an Evolutionary Particle Swarm Optimization (EPSO) approach for the optimal power flow problem. The proposed model considers up-spinning reserves, down-spinning reserves and the operational constraints of the generation unit. The effects of wind generation on power system operation and planning are investigated. This study uses the load and unit data of a modified IEEE 30 bus power system to test the corrective of the new method. The OPF results in this study satisfy the operational requirements of a wind-thermal power system. This study also applies the developed OPF program to estimate the effects of wind generation on power system operation and the planning. Experiment results show that the developed OPF program is a useful tool for wind-thermal power system operation and the planning. The results of this study can serve as a reference for wind-thermal power system operation and the planning

چکیده

افراد زیادی انتظار دارند که انرژی بادی به سبب هزینه­ی سرمایه­گذاری در حال کاهش، مقیاس­پذیری بازار و تأثیرات محیطی کمی که دارد، به رشد خود ادامه بدهد. از آن جا که ژنراتورهای توربین بادی بیشتری به سیستم­ های برق امروزی متصل می ­شوند، مطالعه­ ی تأثیرات ژنراتورهای توربین بادی (WTG)ها بر روی عملیات سیستم قدرت، اهمیت بیش­تری پیدا می­ کند: سیستم ­های تولید بادی، نه تنها بر روی عملیات اقتصادی یک سیستم قدرت تأثیر می­ گذارند، بلکه بر ولتاژ شین و تلفات انتقالی که به سبب مکان­ های مختلف سیستم­ های تولید بادی به وجود می­ آید، نیز تأثیر دارند. برنامه­ ی پخش توان بهینه (OPF)، ابزاری کاربردی برای عملیات سیستم قدرت و طرح­ریزی آن است. این مطالعه، یک رویکرد بهینه ­سازی ازدحام ذرات تکاملی (EPSO) را برای مسئله­ی پخش توان بهینه ارائه می­ دهد. مدل پیشنهادی، شامل رزرو چرخان بالا، رزرو چرخان پایین و قیود عملیاتی واحد تولید می ­شود. تأثیر تولیدات بادی روی عملیات و طرح­ریزی سیستم قدرت، در این مقاله بررسی شده است. این مقاله، از داده­ ی واحد و بار یک سیستم قدر 30 شینه­ ی IEEE، استفاده می­ کند تا درستی الگوریتم پیشنهادی را آزمایش کند. نتایج پخش توان بهینه (OPF) در این مقاله، مقتضیات عملکردی یک سیستم توان بادی-حرارتی را برآورده می­ کند. این مطالعه همچنین، برنامه­ ی OPF انجام شده را اعمال می­ کند تا اثرات تولیدات بادی را بر روی عملیات سیستم قدرت و طرح­ریزی آن، برآورد کند. نتایج آزمایشات نشان می­ دهند که برنامه­ ی OPF توسعه داده شده، ابزاری مفید و سودمند برای عملیات و طرح­ریزی سیستم قدرت حرارتی-بادی است. نتایج این مطالعه می­ توانند به عنوان مرجعی برای عملیات و طرح­ریزی سیستم­ های قدرت بادی-حرارتی به کار روند.

1-مقدمه

از آن­جا که امروزه، ژنراتورهای توربین بادی بیش­تری به سیستم برق متصل هستند، مطالعه­ی تأثیرات ژنراتورهای توربین بادی (WTG)ها بر روی عملیات سیستم، از اهمیت بیش­تری برخوردار است. یک سیستم قدرت با ژنراتورهای توربین بادی (WTG)ها، باید در مسئله­ی زمان­بندی تولیدات، دو رزرو چرخان را در نظر بگیرند. رزرو چرخان بالا (USR)، ظرفیت رزروی برای افزایش بار ناگهانی و افت پیش­ بینی نشده در خروجی توان ژنراتور توربین بادی یا خروجی اجباری ژنراتورهای حرارتی است. این رابطه­ی نزدیک و تقریباً متناسب و مستقیمی با خروجی سیستم تولید بادی (WGS) دارد. رزرو چرخان پایین (DSR)، ظرفیت رزروی است که برای کاهش بار ناگهانی و افزایش پیش­بینی نشده در خروجی توان ژنراتور توربین بادی؛ طراحی شده است. این رزرو طراحی شده است تا نوسانات ممکن را در خرجوی توان سیستم تولید بادی، جبران­سازی کند. واحدهای تولید حرارتی ممکن است به صورت مکرر، خاموش و روشن شوند، اگر که رزرو پایین در عملیات سیستم قدرت لحاظ شود...