اختصاص خازن بهینه در شبکه توزیع توسط الگوریتم ژنتیک با استفاده مستقیم از منحنی بار روزانه

اکثر مصرف کنندگان انرژی الکتریکی علاوه بر توان اکتیو، توان راکتیو هم مصرف می کنند . توان اکتیو یا همان توان حقیقی در نیروگاه تولید می شود . در صورتی که توان راکتیو می تواند در نیروگاه و یا در محلهای دیگر تولید گردد . مناسبترین و ارزانترین وسیله برای تولید توان راکتیو در محلهای غیر از نیروگاه، خازنهای موازی می باشند . در صورتی که توان راکتیو توسط نیروگاه تولید شود، هر یک از المانهای سیستم ( ژنراتورها، ترانسفورماتورها، خطوط انتقال و توزیع و کلیه تجهیزات ) باید ظرفیت بالاتری داشته باشند تا بتوانند کل توان ظاهری که جمع برداری توان اکتیو و راکتیو است، را از خود عبور دهند . در صورتی که خازنهای موازی می توانند با تولید این توان راکتیو در محلهای مورد نیاز، افزایش ظرفیت المانهای شبکه به این منظور، جلوگیری نمایند . علاوه بر کاهش ظرفیت المانها، تلفات کل شبکه نیز به خاطر کم شدن جریان کل کاهش پیدا می کند . به طور کلی مزایای اقتصادی نصب خازن در شبکه توزیع ما را ترغیب به نصب آن می نماید . پیشگامان جایابی بهینه خازن، [1] Naegle, samson ، [2] Cook ، [3] ، [4] Schmill ، [5] Chang ، [6] و [7] Bagهمگی از روشهای تحلیلی برای حداکثر کردن تابع هدف استفاده می کردند . این روشها براساس فرضیات غیر واقع بینانه از فیدر همچون اندازه هادی ثابت و بارهای توزیع شده یکنواخت استوار بودند . از این روشها قانون مشهور 2/3 به دست امد. قانون 2/3 که برای ماکزیمم کردن کاهش تلفات به وجود آمده بوده بدین صورت بود که یک خازن با نسبت 2/3 پیک بار راکتیو باید در نقطه 2/3 فاصله از کل طول فیدر با بار یکنواخت نصب گردد تا حداکثر کاهش تلفات در آن فیدر ایجاد گردد . یک اشکال تمام روشهای تحلیل مدل کردن اندازه و مکان خازنها به صورت متغیرهای پیوسته است . بنابراین اندازه خازنهای محاسبه شده ممکن است با اندازه استاندارد موجود مطابقت نداشته باشد و مکانهای محاسبه شده با مکانهای فیزیک کره ها در سیستم توزیع منطبق نباشد . لذا لازم است نتایج به نزدیکترین مقدار عملی تقریب زده شود که ممکن است در برخی حالات اضافه ولتاژ و یا کاهش صرفه جویی، نسبت به مقادیر محاسبه شده ایجاد گردد . از زمانی که قدرت محاسبات بالا رفت و حافظه کامپیوترها ارزان شد بتدریج روشهای برنامه ریزی عددی نیز برای حل مسأله بهینه سازی مورد استفاده قرار گرفت . روشهای برنامه ریزی عددی، روشهای مبتنی بر تکرار هستند که برای حداکثر و یا حداقل کردن یک تابع هدف از متغیرهای حالت بکار می روند . متغیرهای حالت وابسته به نوع مسأله است و این متغیرها باید قیود مسأله را تأمین کنند . برای مسأله جایابی خازن، تابع صرفه جویی تابع هدف است و مکان، تعداد و اندازه خازنها و همچنین ولتاژ شینها و جریانهای فیدرها متغیرهای حال خواهند بود . که تمام آنها باید قیود مسأله را برآورده سازند . در این روشها می توان از توابع هدف پیچیده و پر جزئیات استفاده نمود . تابع هدف می تواند شامل تمام قیود ولتاژ و جریان بارها، اندازه گسسته خازنها و مکانهای فیزیکی گره ها باشد .