مکان یابی بهینه واحدهای اندازه گیری فازور (PMU) با هدف کمینه سازی تعداد PMUبیشینه سازی مشاهده پذیری و افزونگی اندازه گیری

واحدهای اندازه گیری فازور (PMU) فناوری نسبتا جدیدی می باشند که با استفاده از آنها در شبکه های قدرت، امکان اندازه گیری زمان واقعی ولتاژ باسها و جریان خطوط در دسترس بهره بردار شبکه قرار می گیرد. این کار با استفاده از یک سیستم نظارتی به نام سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) انجام می شود. با استفاده از PMU کارایی اعمال مطرح در امر بهره برداری شبکه با توجه به اطلاعات ارائه شده توسط این تجهیزات در مقایسه با سیستم های نظارت کنترلی و اکتساب داده ها (SCADA) مبتنی بر واحدهای اندازه گیری از راه دور (RTU)، ارتقاء می یابد. با توجه به هزینه بالای PMU و همچنین هزینه بالای بسترهای مخابراتی مورد نیاز آنها، لازم است نصب آنها بر اساس پارامترهای اقتصادی و کارایی فنی صورت پذیرد. از این رو مساله مکان یابی PMU در دهه های گذشته بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته است و در این راستا الگوریتم ها و روش های متعددی برای کمینه سازی تعداد PMU نصب شده در شبکه ارائه شده است. در این مقاله یک روش کارآمد برای مکان یابی PMU در یک شبکه قدرت با سه هدف اصلی کمینه سازی تعداد PMU، مشاهده پذیری N و 1-N و بیشینه سازی افزونگی اندازه گیری ارائه شده است. هدف اول، هدف جامع در تمامی روشهای ارائه شده برای مسئله مکان یابی واحدهای اندازه گیری فازور میباشد. در هدف دوم، قصد در نظر گرفتن حالت عادی شبکه و حالت های اضطراری احتمالی شبکه (همانند خروج یک PMU یا قطع یک خط انتقال است که با این کار قابلیت اطمینان شبکه افزایش می یابد. در هدف سوم، سعی بر آن است یک داده بیش از یک منبع قابل دسترس باشد تا قابلیت اطمینان افزایش یافته و امکان صحت سنجی داده ها فراهم گردد. به منظور مکان یابی PMU بر روی شبکه قدرت از الگوریتم فرا ابتکاری گرگ خاکستری استفاده شده است. همچنین از دو روش برای کاهش تعداد باس های شبکه در گراف مکان یابی بهره گرفته شده است. در انتها نتایج به دست آمده از روش پیشنهادی به منظور ارزیابی کارایی و اثربخشی این روش نسبت به سایر روش های مطرح با نتایج به دست آمده از آنها مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

واحدهای اندازه گیری فازور ، مکان یابی PMC ، مشاهده پذیری ، افزونگی اندازه گیری