Optimizing location and size of capacitors for power loss reduction in radial distribution networks

• DOI: 10.12928/telkomnika.v19i1.16491
• Publication Date: 2020-11-23T07:43:33Z
• Authors: Thuan Thanh Nguyen; Phan Nguyen Vinh; Hung Duc Nguyen; Ly Huu Pham; Thang Trung Nguyen
• Keywords: Optimization; Distribution Systems; Fitness function; Geometry; Mathematical analysis; Quantum mechanics; 7. Clean energy; Diffusion technique; Engineering; FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering; FOS: Mathematics; Demand Response in Smart Grids; Electrical and Electronic Engineering; Power loss; Optimal Power Flow; Distribution (mathematics); Physics; Voltage; Capacitor; Power (physics); Materials science; Integration of Distributed Generation in Power Systems; Optimization algorithm; Control and Systems Engineering; Electrical engineering; Physical Sciences; Control and Synchronization in Microgrid Systems; Reduction (mathematics); Mathematics

تزداد أهمية أنظمة توزيع الطاقة الشعاعية بشكل متزايد في نقل الطاقة الكهربائية من محطات الطاقة إلى العملاء. ومع ذلك، فإن الفقد الكلي في الخطوط مرتفع للغاية. يمكن حل هذه المشكلة عن طريق تخصيص بنوك المكثفات. تحديد التخصيص المناسب والحجم الأمثل لبنوك المكثفات يحتاج إلى نهج فعال. في هذه الدراسة، يتم اقتراح خوارزمية تعتمد على تقنيات النشر والتحديث (DUTA) لهذا السبب. يتم فحص كفاءة DUTA على نظامين للتوزيع يتكونان من أنظمة 15bus و 33 - bus مع حالات دراسة مختلفة. تتنافس الحلول التي حققتها DUTA مع الطرق المنشورة مؤخرًا. ونتيجة لذلك، فإن الطريقة أكثر فعالية من الطرق الأخرى من حيث جودة الحل.<br/>Les systèmes de distribution radiale de puissance sont de plus en plus importants dans la transmission de l'énergie électrique des centrales aux clients. Cependant, les pertes totales dans les lignes sont très élevées. Ce problème peut être résolu en allouant des batteries de condensateurs. Déterminer l'allocation appropriée et le dimensionnement optimal des batteries de condensateurs nécessite une approche efficace. Dans cette étude, l'algorithme basé sur les techniques de diffusion et de mise à jour (DUTA) est proposé pour cette raison. L'efficacité de DUTA est inspectée sur deux systèmes de distribution composés de systèmes 15bus et 33 bus avec différents cas d'étude. Les solutions obtenues par DUTA sont en concurrence avec des méthodes récemment publiées. En conséquence, la méthode est plus efficace que les autres méthodes en termes de qualité de solution.<br/>Los sistemas de distribución radial de energía son cada vez más importantes para transmitir la energía eléctrica de las centrales eléctricas a los clientes. Sin embargo, la pérdida total en las líneas es muy alta. Este problema se puede resolver asignando bancos de condensadores. Determinar la asignación adecuada y el tamaño óptimo de los bancos de condensadores necesita un enfoque eficiente. En este estudio, se propone el algoritmo basado en técnicas de difusión y actualización (DUTA) por tal razón. La eficiencia de DUTA se inspecciona en dos sistemas de distribución que consisten en sistemas de 15 buses y 33 buses con diferentes casos de estudio. Las soluciones alcanzadas por DUTA compiten con métodos recientemente publicados. Como consecuencia, el método es más efectivo que los otros métodos en términos de calidad de la solución.<br/>Power radial distribution systems are increasingly more and more important in transmitting the electric energy from power plants to customers.However, total loss in lines are very high.This issue can be solved by allocating capacitor banks.Determining the suitable allocation and optimal sizing of capacitor banks needs an efficient approach.In this study, the diffusion and update techniques-based algorithm (DUTA) is proposed for such reason.The efficiency of DUTA is inspected on two distribution systems consisting of 15bus and 33-bus systems with different study cases.The solutions attained by DUTA are competed with recently published methods.As a consequence, the method is more effective than the other methods in terms of the quality of solution.<br/>