Analysis of Optimal Allocation of FACTS Devices in Radial Distribution Systems by Using Particle Swarm Optimization Method
โดย จักรินทร์ วิเศษยา และ กฤษณชนม์ ภูมิกิตติพิชญ์
ปี 2554
บทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการวอเคราะห์หาตำแหน่งการติดตั้ง FACTS ที่เหมาะสมในระบบจำหน่ายโดยใช้วิธีกลุ่มอนุภาคการติดตั้ง FACTS เข้าไปในระบบไฟฟ้ากำลังเพื่อต้องการปรับปรุงเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าและความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้ากำลัง การวิเคราะห์จะใช้แบบจำลองของระบบจำหน่ายแบบเรเดียล 33 บัส ของมาตรฐาน IEEE ซึ่งมีกำลังไฟฟ้าจริงและกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟรวมของโหลดเท่ากับ 12.66 kV กำลังไฟฟ้าจริงและกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟที่สุญเสียรวมในระบบจะตั้งอยู่ที่ 221.4346 kW และ 150.1784 kVar การวิเคราะห์การไหลของกำลังไฟฟ้าจะใช้การคำนวณกระแสแบบย้อนกลับและการคำนวณแรงดันไฟฟ้าของระบบไฟฟ้ากำลังที่สภาวะโหลดคงที่ ผลการจำลองการทำงานพบว่าแรกเริ่มขนาดแรงดันไฟฟ้าที่บัสที่ 1 ที่ค่าเท่ากับ 0.98 p.u. ส่วนบัสอื่นๆ ที่อยู่ไกลออกไปแรงดันไฟฟ้าที่บัสจะลดลงโดยเฉพาะที่บัส 33 ซึ่งเป็นบัสปลายสายจะเป็นบัสอ่อนแอที่สุดมีค่าเท่ากับ 0.881373 p.u. หลังจากใช้เทคนิคการหาค่าความเหมาะสมแล้ว ทำให้ได้ขนาดและตำแหน่งติดตั้ง FACTS ที่เหมะสม คือ บัส 12 เมื่อติดตั้ง SVC ขนาด 2.4431 MVA และติดตั้ง STARCOM ขนาด 2.4939 MVA เข้าที่บัส 12 พบว่ากำลังไฟฟ้าสุญเสียในระบบลดลงแรงดันไฟฟ้าในแต่ละบัสดีขึ้น ระบบมีการจ่ายพลังงานไฟฟ้าที่ดีขึ้นเพียงพอต่อความต้องการ ซึ่งหากเปรียบเทียบกันระหว่าง FACTS ทั้ง 2 ชนิด การติดตั้งSVC มีความเหมาะสมมากกว่าการติดตั้ง STATCOM เนื่องจากใช้กำลังไฟฟ้าปรากฏที่เล็กกว่า แต่สามารถลดกำลังไฟฟ้าจริงสูญเสียได้ 27.54% และกำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟสูญเสีย 43.60% บทความนี้ช่วยให้หลักการวิเคราะห์และเทคนิคการออกแบบชดเชยกำลังไฟฟ้าเพื่อใช้แก้ปัญหาเสถียรภาพแรงกดดันไฟฟ้าของระบบไฟฟ้ากำลังที่ติดตั้ง SVC และ STATCOM เข้าไปในระบบ และเป็นแนวทางในการวิเคราะห์และพัฒนาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า กำลังเพื่อรับรองการพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านพลังงานของประเทศในอนาคต
This paper proposes the analysis of optimal allocation analysis of FACTS devices using particle swarm optimization method (PSO). FACTS device is the compensation device that can inject the real and active power into the power system in order to improve the voltage stability and power system reliability. The analysis uses the IEEE 33 buses radial distribution system (RDS) for testing system. The total real and reactive power is 3.72 MW and 2.3 MVar, respectively and uses Base MVA is 10 MVA and Base kV is 12.66 kV. The original real and reactive power loss is 221.4346 kW and 150.1784 RVar, respectively. The load flow analysis on distribution use backward-forward sweep methodology and optimization technique by using PSO method. The simulation results show that the original voltage at bus I is 0.98 p.u.. The weak bus is occurred at bus 33 0.881317 p.u.. After used the optimization technique, the size of SVC and STATCOM with 2.4431 MVA and 2.4939 MVA, respectively, The power loss is the installed at bus 12 decreased and the voltage bus is increased. The comparison between SVC and STATCOM installation, SVC have aspect appropriate more installed STATCOM. Aspect weak decreased real and reactive power loss 27.54% and 43.17%. STATCOM decreased real and reactive power loss to 27.12% and 41.60%. This paper results show solve the voltage stability of power system after installed SVC and STATCOM. The guideline to support the development of energy technology in the future.