?
Применение генетического алгоритма для оптимизации размещения альтернативных источников энергии в локальном сегменте активно-адаптивной сети
Концепция активно-адаптивной сети (ААС) предусматривает распределенную генерацию электрической энергии, основная часть которой используется для нужд локальных потребителей, а излишки направляются в общую сеть. В статье рассматривается задача оптимального размещения альтернативных источников энергии на полунатурной модели локального сегмента ААС в условиях заданных ограничений по числу и характеристикам генераторов, а также параметрам линий электропередачи. В состав полунатурной модели входят: блоки аппаратной имитации генераторов и потребителей, каждый из которых имитирует работу одного генератора и одного или двух потребителей; блок аппаратной имитации линий электропередачи; контроллеры ААС, реализующие функции измерений, управления и релейной защиты; центральный сервер, станции диспетчерского управления ААС. Предложена постановка научной задачи и метод реализации на основе эволюционного алгоритма поиска оптимального распределения падений напряжения, зависящих от величины токов в линиях, удельных активных сопротивлений линий и потоков мощностей при различных размещениях генераторов. Целевой функцией выступает объем потерь электрической энергии в линиях от имитируемых источников энергии с вариабельным расположением к потребителям, размещение которых фиксировано. В качестве параметров оптимизации используются установившиеся значения тока, напряжения, активной, реактивной и полной мощности, коэффициента мощности элементов полунатурной модели при имитации длительного нормального режима работы ААС с учетом случайного включения (выключения), регистрируемые с помощью системы энергетического мониторинга OpenJEVis. Применение генетического алгоритма (ГА) в качестве инструмента реализации эволюционной модели позволило найти эффективное размещение, т. е. оптимальные позиции для установки альтернативных источников энергии на полунатурной модели ААС, и таким образом минимизировать потери активной мощности в участках линий. Проведены исследования различных размещений альтернативных источников энергии ветровых генераторов и солнечных батарей на полунатурной модели ААС с помощью ГА. При этом установлено, что при оптимальном размещении суммарные потери активной и реактивной мощности снижаются более чем на 30%