Este documento resuelve el problema de la colocación óptima de los condensadores de derivación en la región norte de la red de transmisión de Bangladesh. Durante un evento de aumento de red como una condición de carga reactiva inductiva muy alta, el perfil de voltaje debilitado de los buses se puede compensar mediante la asignación óptima de los bancos de condensadores. En este sentido, el objetivo de este problema es minimizar los costes asociados con los bancos de condensadores, las pérdidas del sistema de transmisión y la mejora del perfil de tensión al tiempo que se satisfacen diversas limitaciones. Se introduce el método de programación lineal de enteros mixtos para el problema de optimización discreta de la colocación de condensadores en el sistema de transmisión para la minimización de costos y la mejora del perfil de voltaje. En esta formulación propuesta, se tiene en cuenta la magnitud del voltaje dependiente de la sensibilidad para la selección de buses candidatos. También se muestra que el perfil de tensión depende linealmente de la carga reactiva. Por lo tanto, el modelado de carga se realiza con cuidado para obtener una imagen más realista de los resultados generales. La metodología propuesta produce un número entero de condensadores de tamaños particulares que se colocarán en los buses más adecuados. Además, el enfoque propuesto se aplica al sistema de bus IEEE 39 y al sistema de transmisión real de bus 33 de la región norte del sistema de energía de Bangladesh. Además, también se realiza una comparación exhaustiva del rendimiento con un método de colocación de condensadores de última generación existente para su validación. Los resultados de la simulación demuestran que la metodología propuesta es capaz de producir una solución optimizada a la vez que mitiga con éxito el problema de la baja tensión. Además, el enfoque propuesto muestra un perfil de voltaje mejorado de los buses a un tamaño de soporte reactivo reducido que el enfoque existente.

Cet article résout le problème du placement optimal des condensateurs shunt dans la région nord du réseau de transport du Bangladesh. Lors d'un événement d'augmentation de réseau comme une condition de charge réactive inductive très élevée, le profil de tension affaibli des bus peut être compensé par une allocation optimale des batteries de condensateurs. À cet égard, l'objectif de ce problème est de minimiser les coûts associés aux batteries de condensateurs, aux pertes du réseau de transport et à l'amélioration du profil de tension tout en satisfaisant diverses contraintes. La méthode de programmation linéaire à nombres entiers mixtes est introduite pour le problème d'optimisation discrète du placement de condensateurs dans le système de transmission pour la minimisation des coûts et l'amélioration du profil de tension. Dans cette formulation proposée, l'amplitude de la tension dépendante de la sensibilité est prise en compte pour la sélection des bus candidats. Il est également montré que le profil de tension dépend linéairement de la charge réactive. Par conséquent, la modélisation de la charge est effectuée avec soin pour obtenir une image plus réaliste des résultats globaux. La méthodologie proposée donne un nombre entier de condensateurs de tailles particulières à placer sur les bus les mieux adaptés. En outre, l'approche proposée est appliquée au système de bus IEEE 39 et au système de transmission réel à 33 bus de la région nord du système électrique du Bangladesh. En outre, une comparaison approfondie des performances avec une méthode de placement de condensateur existante de pointe est également effectuée pour validation. Les résultats de la simulation démontrent que la méthodologie proposée est capable de produire une solution optimisée tout en atténuant avec succès le problème de basse tension. De plus, l'approche proposée montre un profil de tension amélioré des bus à une taille de support réactif réduite par rapport à l'approche existante.

This paper solves the problem of optimal placement of shunt capacitors in the northern region of Bangladesh transmission network. During network augmentation event like very high inductive reactive load condition, the weakened voltage profile of the buses can be compensated by optimum allocation of the capacitor banks. In this regard, the aim of this problem is to minimise the costs associated with capacitor banks, transmission system losses and voltage profile improvement whilst satisfying various constraints. Mixed integer linear programming method is introduced for the discrete optimisation problem of placing capacitors in transmission system for cost minimisation and voltage profile improvement. In this proposed formulation, sensitivity dependent voltage magnitude is taken into account for the selection of candidate buses. It is also shown that voltage profile is linearly dependent on reactive load. Therefore, load modelling is done carefully to get a more realistic image of the overall outcomes. The proposed methodology yields integer number of capacitors of particular sizes to be placed on best suited buses. In addition, the proposed approach is applied to IEEE 39 bus system and 33 bus real transmission system of northern region of Bangladesh power system Furthermore, a thorough performance comparison with an existing state-of-the-art capacitor placement method is also performed for validation. The simulation results demonstrate that the proposed methodology is capable of producing optimised solution while successfully mitigating the low voltage issue. Moreover, the proposed approach shows enhanced voltage profile of the buses at a reduced reactive support size than the existing approach.

تحل هذه الورقة مشكلة الوضع الأمثل للمكثفات التحويلية في المنطقة الشمالية من شبكة نقل بنغلاديش. أثناء حدث زيادة الشبكة مثل حالة الحمل التفاعلي الاستقرائي المرتفع للغاية، يمكن تعويض ملف تعريف الجهد الضعيف للحافلات عن طريق التخصيص الأمثل لضفاف المكثفات. في هذا الصدد، فإن الهدف من هذه المشكلة هو تقليل التكاليف المرتبطة ببنوك المكثفات وفقدان نظام النقل وتحسين ملف تعريف الجهد مع تلبية القيود المختلفة. يتم إدخال طريقة البرمجة الخطية المختلطة للأعداد الصحيحة لمشكلة التحسين المنفصلة لوضع المكثفات في نظام النقل لتقليل التكلفة وتحسين ملف تعريف الجهد. في هذه الصيغة المقترحة، يؤخذ حجم الجهد المعتمد على الحساسية في الاعتبار لاختيار الحافلات المرشحة. ويظهر أيضًا أن ملف تعريف الجهد يعتمد خطيًا على الحمل التفاعلي. لذلك، تتم نمذجة الحمل بعناية للحصول على صورة أكثر واقعية للنتائج الإجمالية. تنتج المنهجية المقترحة عددًا صحيحًا من المكثفات ذات أحجام معينة ليتم وضعها في الحافلات الأنسب. بالإضافة إلى ذلك، يتم تطبيق النهج المقترح على نظام ناقل IEEE 39 و 33 نظام نقل حقيقي للحافلات في المنطقة الشمالية من نظام الطاقة في بنغلاديش علاوة على ذلك، يتم أيضًا إجراء مقارنة أداء شاملة مع طريقة وضع المكثفات الحديثة الحالية للتحقق من صحتها. تُظهر نتائج المحاكاة أن المنهجية المقترحة قادرة على إنتاج حل أمثل مع التخفيف بنجاح من مشكلة الجهد المنخفض. علاوة على ذلك، يُظهر النهج المقترح ملف تعريف الجهد المحسن للحافلات بحجم دعم تفاعلي مخفض مقارنة بالنهج الحالي.