۵) قدم پنجم: محاسبه مقدار تقریبی توان بهینه برای DG در شینه i طبق رابطه ۱۰
۶) قدم ششم: محاسبه تلفات به طور دقیق،پس از پخش بار در حالت جدید
۷) قدم هفتم: تکرار الگوریتم فوق برای همه شینههای شبکه
۸) قدم هشتم: مقایسه کاهش تلفات دقیقی که نصب DG در هر شینه روی تلفات شبکه ایجاد کردهاست و انتخاب نقطه بهینه، یعنی شینهای که ماکزیمم کاهش تلفات را ایجاد کردهاست. همان طور که ملاحظه شد در شبکه توزیع واقعی، دیگر تابع تلفات یک تابع پیوسته نیست که به آسانی بتوان از آن مشتق گرفت و نقطه بهینه را پیدا کرد، بلکه یک تابع گسسته است که در هر یک از شینهها بسته به مقدار باری که به آن ها وصل است، اثر متفاوتی روی آن میگذارند و از طرف دیگر اگر چه تعیین مقدار توانی که DG تولید میکند در اختیار ما است.
اما مقدار توان راکتیوی که از آن کشیده خواهد شد با توجه به محدودیت ظرفیت مولد توسط محاسبات پخش بار مشخص خواهد شد و حتی امکان دارد با حضور DG در شبکه تلفات راکتیو آن افزایش یابد. با توجه به دو مسئله فوق و اینکه غالباً فیدر دارای گستردگی و پراکندگی زیاد است. بنابرین جایابی بهینه آنطور که در روش فوق ذکر شد وقت گیر است. برای آنکه گستردگی فیدر باعث حجم بالای محاسبات نشود،مسیر کاملی (منظور از مسیر کامل مسیری است که یک شینه انتهایی شبکه را به شینه Slack وصل میکند) که بیشترین جریان اکتیو را میکشد (در شبکه نمونه مسیر ۸،۷،۵،۳،۲) در نظر میگیریم. شینههای مسیر کامل انتخاب شده، آلترناتیوهای ما برای نصب تولید پراکنده هستند و مابقی شینهها از محاسبات حذف میشوند. مقدار کاهش تلفات تقریبی از رابطه ۱۱ که از روابط ۸،۷،۳ و ۹ برای شینههای مسیر انتخاب شده حساب کرده،هر شینهای که مقدار A.L.R در آن ماکزیمم شد، جای بهینه است. چنانچه بخواهیم تقریب به کار رفته در روابط، خللی در محاسبات وارد نکند، میتوان ۳ یا ۴ شین بعد از این شین بهینه به دست آمده توسط فرمول ۱۱، را هم در نظر گرفت و برای آن ها هم محاسبات یافتن قدرت تولید برای نصب شدن در آن شینهها و تلفات برای حالتی که ایجاد میکنند را انجام داد ونتایج را بررسی کرد. به این گروه انتخاب شده از بین شینههای مسیر کامل،گروه منتخب SB میگوییم و از بین این شینهها جای بهینه را بر اساس ماکزیمم کاهش تلفات انتخاب کرد.
● الگوریتم جایابی بهینه و سریع DG در یک فیدر شعاعی
۱) قدم اول: محاسبات پخش بار روی فیدر انجام شود.
۲) قدم دوم: مسیر کاملی که بیشترین مقدار جریان اکتیو از شاخههای آن عبور میکند انتخاب شود.
۳) قدم سوم: مقدار A.L.R از رابطه ۱۱ برای شینههای مسیر انتخاب شده، محاسبه شود.
۴) قدم چهارم: مجموعه SB از نتایج مرحله ۳ به دست میآید.
۵) قدم پنجم: مقدار بهینه IDG را برای شینههای مجموعه SB از رابطه ۱۰ محاسبه میشود.
۶) قدم ششم: محاسبات پخش بار به ترتیب برای هر یک از شینههای SB وقتی DG بهینه به دست آمده در مرحله ۶ در هر کدام از آن ها نصب شود و محاسبه کاهش تلفات دقیقی که باعث میشود.
۷) قدم هفتم: انتخاب شینه بهینه بر اساس ماکزیمم کاهش تلفات دقیق شبیهسازی سیستم نمونه بر اساس روش ابتکاری اطلاعات شبکه شعاعی عبارتند از: ۲/۰=R و ۲۵/۰=X برای خطوط بر حسب PU بوده و تلفات شبکه بدون حضور تولید پراکنده MW۷۸۰۲/۵ است. پس از انجام محاسبات پخش بار ملاحظه میشود که مسیر کامل (۲۳۵۷۸) = P دارای بیشترین جریان اکتیو در شاخههای مسیر است طبق الگوریتمی که برای جایابی بهینه و سریع یک DG در این فصل ذکر شد با انجام مراحل آن شینه ۵ جای بهینه است و احتمالاً با توجه به کوتاه فیدر همین شینه ۵، شینه بهینه است.
برای مشاهده کل نتایج به دست آمده، نتایج نصب DG برای همه شینههای شبکه در جدول آمده است. برای مقایسه آسانتر نتایج از دوعامل کاهش تلفات دقیق P.L.R و آزادسازی ظرفیت دقیق P.S.C بر حسب درصد از روابط زیر استفاده میشود. هرچه مقدار این دو فاکتور بیشتر باشد، کاهش تلفات بیشتر و آزادسازی ظرفیت بیشتری خواهیم داشت. همان طور که ملاحظه میشود حالت بهینه وقتی است که در شینه ۵ تولیدی با قدرت PU ۲۱۳۱/۰ نصب شود که ما ۳/۰۸۳/۰ کاهش تلفات دقیق و ۹۳/۰۳۰/۰ آزادسازی ظرفیت دقیق خواهیم داشت. توانی که شبکه باید به پست اصلی بدهد در این حالت برابر است با PU ۰۷۶۵۱/۰ مقداری است که در حالت بدون حضور تولید پراکنده پست باید به فیدر تزریق میکرد. در ضمن اندازه ولتاژها به PU۱ نزدیکتر خواهد شد. پس با جایابی بهینه یک DG با یک مقدار بهینه قدرت در شبکه توزیع کاهش تلفات و آزادسازی ظرفیت ایجاد میشود. توجه شود که : پس هر چقدر تلفات بیشتر کاهش بیابد ظرفیت بیشتری آزاد شده است.
▪ شبیهسازی سیستم نمونه با بهره گرفتن از نرمافزار PSAT مراحل کار به ترتیب زیر است:
۱) ابتدا شبکه نمونه شعاعی شکل ۲-۴ را با بهره گرفتن از نرمافزار شبیهسازی میکنیم.
۲) اطلاعات شبکه را وارد برنامه میکنیم.
۳) انجام بخش بار شبکه بدون حضور تولید پراکنده و به دست آوردن مجموع تلفات برای شبکه
۴) در هر یک از شینههای شماره ۲ تا ۸ به ترتیب منبعی را قرار میدهیم با تولید: تولید را افزایش داده و در مرحله و برای هر باس بخش بار انجام داده و تلفات را به دست میآوریم. با بهره گرفتن از فرمولهای ۱۲ و ۱۳ مقدار دقیق کاهش تلفات و مقدار دقیق آزادسازی ظرفیت را برای هر باس به دست میآوریم و با بهره گرفتن از نتایج به دست آمده شینه بهینه را بر اساس ماکزیمم کاهش تلفات دقیق انتخاب میکنیم. طبق مراحل ذکر شده در بالا ابتدا شبکه را بدون حضور DG به روش نیوتن- رافسون پخش بار میکنیم. نتایج حاصله از پخش بار شبکه بدون حضور تولید پراکنده نشان میدهد که تلفات سیستم بدون حضور تولید پراکنده، PU ۰۵۴۰۷/۰ است.
همان طور که ملاحظه میشود حالت بهینه وقتی است که در شینه ۵ تولیدی با قدرت PU۲/۰ نصب شود که در این صورت ما ۳/۸۳% کاهش تلفات دقیق و ۹۳/۳۰% آزادسازی ظرفیت دقیق خواهیم داشت. نتیجهگیری همان طور که ملاحظه شد استفاده از واحدهای تولید پراکنده در شبکه توزیع باعث کاهش قابل توجه در تلفات توان فیدر خواهد شد و همچنین سبب آزادسازی ظرفیت خطوط انتقال و پستها نیز میشود. نتایج مشابه هر دو روش ابتکاری و شبیهسازی با بهره گرفتن از نرمافزار حاکی از آن است که روش ابتکاری صحیح بوده است ولی روش شبیهسازی با بهره گرفتن از PSAT ما را زودتر به جواب میرساند، به طوری که مدت زمان همگرایی پخش بار ۱۸۸/۰ ثانیه است.
سیستمهای قدرت انتظار میرود که واحدهای تولیدی کوچک (تولید پراکنده) نقش فزایندهای در آینده این سیستمها داشته باشند. به طوری که تحقیقات انجام شده نشان میدهد، در سال ۲۰۱۰ میلادی بیش از ۲۰ درصد تولید جدید انرژی الکتریکی را تولیدات پراکنده تشکیل داده است . به طور کلی هر نوع تولید انرژی در ظرفیتهای نسبتاًکم که در محل مصرف یا در نزدیکی آن (عمدتاًً در بخش توزیع شبکه قدرت) صورت میپذیرد،بدون در نظر گرفتن تکنولوژی مورد استفاده در پروسه تولید آن، نوعی تولید پراکنده محسوب میشود.