علی حسامی نقشبندی

افزایش نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر در سیستم‌های قدرت سنتی منجر به ایجاد چالش‌های جدیدی در تمامی جنبه‌های پایداری و قابلیت اطمینان سیستم در شبکه قدرت شده‌است. این چالش‌ها زمانی مشهود است که چندین واحد تجدیدپذیر به شبکه‌های ضعیف متصل ‌شوند، که منجر به کاهش استحکام سیستم قدرت گشته‌است. استحکام سیستم قدرت به عنوان توانایی سیستم در حفظ پایداری ولتاژ و فرکانس در نقاط اتصال با منابع انرژی تجدیدپذیر تعریف می‌شود. از آنجا که منابع تجدیدپذیر غالباً به شبکه‌های توزیع در مناطق دورافتاده و دور از شبکه‌های اصلی با سیستم‌های قدرت ادغام می‌شوند، تأثیرات دینامیکی این منابع بر سیستم‌های قدرت بیشتر و پیچیده‌تر می‌شود. استحکام به عنوان معیاری برای ارزیابی توانایی سیستم در مقابله با خطاها و اتصال کوتاه در حضور منابع انرژی ‌تجدیدپذیر عمل می‌کند. اندازه‌گیری سطح اتصال کوتاه، استحکام سیستم را بر اساس ویژگی‌های ساختاری شبکه قدرت و مقدار تولید توان منابع تجدیدپذیر در نقطه اتصال ارزیابی می‌کند. در این مطالعه روش‌های مرتبط با سطح اتصال کوتاه همچون سطح اتصال کوتاه وزنی ،سطح اتصال کوتاه ترکیبی و سطح اتصال کوتاه وابسته به مکان مورد بررسی قرار گرفته‌است. علاوه بر این با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات پارامتر‌های سیستم قدرت بهینه شده‌است و توسط الگوریتم ازدحام ذرات تمام معیار‌های مورد مطالعه سطح اتصال کوتاه بهبود یافته‌اند. هچنین، در این پژوهش، به‌منظور تحلیل و بهبود استحکام سیستم قدرت در حضور منابع انرژی تجدیدپذیر، مسئله مکان‌یابی بهینه توربین‌های بادی به عنوان منابع انرژی تجدیدپذیر و تعیین ظرفیت مناسب آن‌ها با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات مورد بررسی قرار گرفته‌است. فرآیند بهینه‌سازی با هدف کاهش تلفات، بهبود پروفیل ولتاژ، کاهش جریان خطا و افزایش شاخص‌های استحکام شبکه شامل نسبت اتصال کوتاه، نسبت اتصال کوتاه وزنی، نسبت اتصال کوتاه وابسته به مکان و نسبت اتصال کوتاه ترکیبی انجام شده‌است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که اجرای الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات در تعیین موقعیت و ظرفیت مناسب واحدهای بادی، تأثیر مستقیمی بر بهبود شاخص‌های فنی و عملکردی سیستم داشته و منجر به افزایش پایداری و کاهش آسیب‌پذیری شبکه در برابر اختلالات می‌گردد. مطالعات انجام گرفته در محیط شبیه‌سازی متلب و در سیستم 39 شینه IEEE صورت گرفته‌است، نتایج حاصله از شبیه‌سازی مؤید بهبود پایداری ولتاژ بر اساس معیارهای سطح اتصال کوتاه در این تحقیق است.