The transmission expansion planning has to guarantee the increase of competitiveness of market participants ensuring high standards of reliability and the safety of system operation. The congestion occurrences limit the competitiveness and cause an increase of costs for the final users. In the present paper a new deterministic methodology is proposed in order to support the static transmission system planning in deregulated electricity markets, which are characterized by high levels of uncertainties. The concept of criticality in transmission system planning is introduced: congestion cases and bottlenecks represent critical cases of the transmission system from a point of view of planners. The proposed approach allows individuating these critical states by solving specific optimization problems and performing reliability analyses based on the N − 1 criterion. A comparison of different transmission expansion plans is performed assessing the indices of criticality, whose evaluation is based on measuring the exploitation of the margin capabilities of transmission lines. The indices have been used to measure the reduction of criticality associated to expansion plans. The proposed approaches have been applied on two different test systems in order to demonstrate the effectiveness of the methodology in transmission system planning applications

چکیده

برنامه ریزی توسعه سیستم انتقال می بایست تضمین کننده افزایش رقابت پذیری مشارکت بازار با حفظ استانداردهای قابلیت اطمینان و امنیت بهره برداری از سیستم در سطح عالی باشد. بروز خرابی در شبکه، باعث کاهش رقابت پذیری شده و همچنین باعث افزایش هزینه های مصرف کننده نهایی می گردد. در مقاله پیش رو، یک روش قطعی جدید به منظور پشتیبانی از برنامه ریزی سیستم انتقال استاتیکی در بازارهای برق تجدید ساختار یافته پیشنهاد می گردد که به واسطه سطوح بالای عدم قطعیت ها، مشخص می شود. مفهوم حساسیت در برنامه ریزی سیستم انتقال معرفی می شود: موارد خروج احتمالی و تنگناهایی که بیانگر این موارد بحرانی در سیستم انتقال از دیدگاه برنامه ریز هستند، حساسیت نامیده می شود. روش پیشنهادی امکان شناسایی حالت های بحرانی را با حل مسائل بهینه سازی خاص و اعمال تحلیل های قابلیت اطمینان بر اساس معیار N-1 فراهم می آورد. مقایسه ای نیز از برنامه های توسعه مختلف سیستم انتقال با ارزیابی شاخص های حساسیت سیستم، ارائه می شود که ارزیابی آنها بر اساس اندازه گیری قابلیت های حدی خطوط انتقال می باشد. شاخص هایی برای اندازه گیری میزان کاهش حساسیت مربوط به برنامه های توسعه معرفی می شود. روش های پیشنهادی روی دو سیستم تست به منظور اثبات اثربخشی روش مذکور در کاربردهای برنامه ریزی سیستم انتقال، اعمال می شود.

1-مقدمه

سیر تکاملی سیستم های قدرت توده ای به صورت مستقیم به برنامه ریزی توسعه سیستم انتقال (TEP) و نیز از توسعه بخش تولید (GE) سرچشمه می گیرد. هدف از TEP تولید برنامه توسعه یک سیستم انتقال (TS) است که تضمین کننده سطح مناسب کمی و کیفی تأمین انرژی، مینیمم سازی شاخص های ریسک ناکارآمد و هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری می گردد.

بسیاری از TS ها مدرن تنها در بازارهای تک قطبی برنامه ریزی شده و توسعه یافته اند، که در این بازارها، تک قطبی بودن می بایست تضمین کننده سطح مناسب کمی و پیوستگی پاسخ گویی برق و نیز توزیع ژنراتورها برای تأمین تغییرات بار با صرف کمترین هزینه های سیستم باشد. تجدید ساختار بازار برق باعث افزایش سطح عدم قطعیت ها می گردد به این خاطر که TEP و GE با ماهیت یکسانی عمل نمی کنند. از این رو، TSP تغییرات قابل توجهی داشته و تحقیقات متعددی نیز را می توان یافت که هدف آنها توسعه روش های جدید برای شناسایی برنامه ریزی بهینه توسعه می باشد...