Бранка Ковачевић

Када се разматра задатак оптималне компензације реактивне енергије у дистрибутивној мрежи неке ТС 110/X кВ, тежи се оптималном лоцирању кондензаторских батерија. Математички модел дистрибутивне мреже теоријски допушта третирање сваког чвора мреже као потенцијалну локацију за уградњу кондензаторских батерија. Међутим, јасно је да ово није случај у пракси. Због тога, при одабиру потенцијалних локација за уградњу кондензаторских батерија, треба обратити пажњу на објективна ограничења, као што су врста чвора (сабирница, рачва), постојања већ уграђених кондензаторских батерија, расположивих ћелија и простора како у ТС средњег напона, тако и у ТС X/0,4 кВ, доступност (власништво) посматраног чвора (сабирнице).

Поред ових објективних ограничења, у моделима дистрибутивних мрежа које карактерише изразито велики број чворова, погодно је прелиминарно издвојити ужи скуп потенцијалних локација на основу анализе осетљивости и напонских прилика. На овај начин примена алгоритма за оптималну расподелу и димензионисање кондензаторских батерија постаје практично изводљива у случају оваквих мрежа.

Да би могла да се изврши процена подобности неког решења при решавању оптимизационих задатака, дефинише се одговарајућа критеријумска функција. Вредност критеријумске функције, за дате вредности параметара, односно за потенцијално решење задатка, представља одраз тога колико дато решење успешно остварује захтеве оптимизационог задатка. На овај начин је могуће сагледати релативну предност неког решења у односу на друга. Са друге стране, вредност критеријумске функције за оптимално решење пружа информацију о трошку инвестиције која је неопходна за остваривање оптималног решења, као и о времену исплативости инвестиције.

Критеријумска функција се обично дефинише у облику укупног трошка, када је циљ да се овај укупни трошак минимизира, или у облику разлике уштеде и трошка инвестиције, када је циљ да се ова разлика максимизира. Критеријумска функција у облику укупног трошка је једноставнија за имплементацију, па је у овом случају она употребљена.

Као алгоритам за оптималну расподелу и димензионисање кондензаторских батерија у дистрибутивној мрежи, са становишта употребљивости за потребе, као и погодности за имплементацију, употребљен је алгоритам заснован на методу локалних варијација.

Метод локалних варијација се заснива на једноставној идеји да се за сваки од претходно одабраних кандидата чворова за уградњу кондензаторских батерија итеративно тестира подобност дате позиције у мрежи и одговарајуће снаге кондензаторске батерије. Подобност се прати преко резултујуће вредности критеријумске функције. Алгоритам од итерације до итерације у мрежу постепено додаје кондензаторске батерије, све до момента када вредност критеријумске функције у наредној итерацији не оствари повољнију вредност у односу на претходну итерацију или уколико се достигне претходно одабран максималан број итерација.

Метод локалних варијација је допуњен и једним кораком који, у случају мрежа средњег напона са великим бројем чворова, омогућава одређивање ужег скупа потенцијалних чворова за уградњу кондензаторских батерија. Овај корак је опциони и може да се прескочи код мрежа стандардне величине од пар стотина чворова.

Оно што треба напоменути је да описани алгоритам поседује могућност самокорекције, будући да у наредним итерацијама проверава адекватност нивоа компензације чвора где је претходно већ предложена уградња кондензаторске батерије.

Да би се омогућио најприкладнији предлог решења за одређени дистрибутивни конзум, у имплементацији алгоритма омогућен је избор типа кондензаторске батерије која може да буде предложена у оквиру оптимизационог поступка. Тако је предвиђен избор између фиксних кондензаторских батерија, кондензаторских батерија варијабилне снаге и мешовитог типа, односно система кондензаторских батерија састављеног од фиксног и варијабилног дела.

Алгоритам је имплементиран у оквиру програмског језика ДПЛ, који представља саставни део софтверског алата ДИгСИЛЕНТ ПоwерФацторy.

Кључне речи: компензација, критеријумска функција, дистрибутивна мрежа, реактивна енергија, ДИгСИЛЕНТ ПоwерФацторy