This paper proposes an algorithm to solve optimal power flow (OPF) in power system which has a unified power flow controller (UPFC). This UPFC can improve power transfer capability and transient stability and can reduce the transmission loss and fuel cost of generation. In this paper a new and simplified model of UPFC based on circuit elements for enhancing power flow is presented. Several power flow models of UPFC which are discussed in the literature require complex program codes for computing power injections. Further modification of Jacobian matrix and load flow program structure is a major problem. To reduce these complexities an alternative model of UPFC is proposed and in this model the power injected by the series converter is designed as negative impedance. In order to overcome the nonlinearity of OPF problem it is essential to use a heuristic algorithm. As a result in this paper a firefly algorithm (FFA) to solve the OPF problem is presented. Significantly, firefly algorithm is very efficient in dealing with multimodal global optimization problems. The proposed model is developed with two bus system and the firefly algorithm is tested with standard IEEE 30 bus network using Matlab. The firefly algorithm approach can obtain better solutions than other optimization algorithms

چکیده

این مقاله، الگوریتمی را برای حل پخش بار بهینه (OPF) در سیستم قدرتی که دارای یک کنترل کننده پخش بار یکپارچه (UPFC) است، پیشنهاد می دهد. این UPFC می تواند قابلیت انتقال توان و پایداری گذرا را بهبود بخشیده و تلفات انتقال و هزینه سوخت تولید را کاهش دهد. در این مقاله، یک مدل جدید و ساده شده UPFC بر مبنای عناصر مداری برای تقویت پخش بار، ارائه شده است. چند مدل پخش بار UPFC که در منابع بحث شده اند، نیاز به کدهای برنامه نویسی پیچیده برای محاسبه تزریق های توان دارند. اصلاح بیشتر ماتریس ژاکوبی و ساختار برنامه پخش بار، مسأله ای اساسی است. برای کاهش این پیچیدگی ها، یک مدل جایگزین UPFC پیشنهاد شده که در این مدل، توان تزریق شده توسط مبدل سری به صورت یک امپدانس منفی، طراحی شده است. به منظور غلبه بر غیر خطی بودن مسأله OPF، استفاده از یک الگوریتم ابتکاری، ضروری است. در نتیجه، یک الگوریتم کرم شب تاب (FFA) برای حل مسأله OPF در این مقاله، ارائه شده است. الگوریتم کرم شب تاب، در کار با مسائل بهینه سازی عمومی چند مدی، بسیار کارآمد است. مدل پیشنهادی، با دو سیستم دو شینه توسعه یافته و الگوریتم کرم شب تاب، با استفاده از متلب، در شبکه 30 شینه استاندارد IEEE تست شده است. راهکار الگوریتم کرم شب تاب، می تواند حل های بهتری را نسبت به سایر الگوریتم های بهینه سازی، بدست آورد.

1-مقدمه

برای حداکثر کردن استفاده از مسیرهای انتقال موجود، سیستم های انتقال AC انعطاف پذیر (FACTS) مبتنی بر الکترونیک قدرت، در حال استفاده برای تقویت کنترل پذیری و انعطاف در انتقال قدرت هستند. از میان همه ادوات FACTS، کنترل کننده پخش بار یکپارچه (UPFC)، به عنوان یک وسیله انعطاف پذیر در نظر گرفته شده و دارای افق های تازه ای در کنترل انتقال توان است. این وسیله، ترکیبی از جبران سازی سری و جبران سازی موازی است و می تواند کنترل توان اکتیو و راکتیو را برای دستیابی به حداکثر انتقال توان، پایداری تقویت شده سیستم، کیفیت توان بهبود یافته و قابلیت اطمینان، فراهم کند....