مهیار عباسی

با افزایش پیچیدگی بهرهبرداری شبکههای قدرت و تشدید الزامات فنی نظیر کاهش تلفات، بهبود پروفیل ولتاژ، ارتقای پایداری و کنترل بارگذاری خطوط، مسئلهی جایابی و تنظیم بهینه تجهیزات FACTSبه یک مسئلهی چندهدفه و غیرخطی تبدیل شده است که در این پایاننامه، برای کنترل اندازه فضای جستجو و امکان ارزیابی نظاممند سناریوها، بهصورت گسسته فرمولبندی شده است. در چنین مسائلی، دستیابی به یک پاسخ یکتای قابل اتکا عموماً دشوار است و مسئله معمولاً به استخراج و تحلیل جبههای از راهحلهای غیرمغلوب و انتخاب یک گزینه تعادلی از میان آنها نیاز دارد. در این پایاننامه، یک چارچوب جامع و ساختاریافته برای فرمولبندی و حل مسئلهی جایابی و تنظیم FACTSبهصورت چندهدفه ارائه شده است که مبتنی بر جداسازی مرحله شبیهسازی شبکه از فرآیند بهینهسازی و استفاده از یک ماتریس نتایج آفلاین میباشد. بدین منظور، مسئله با در نظر گرفتن اهداف متضاد شامل کمینهسازی تلفات توان اکتیو، بهبود پروفیل ولتاژ، بهبود شاخص پایداری ولتاژ ) (L-indexو کاهش شاخص تراکم خطوط ) (MSLUFفرمولبندی شده و قیود اصلی بهرهبرداری شبکه در فرمولبندی لحاظ شده است. برای استخراج جبهه پارتو و تضمین قابلیت اطمینان نتایج، از چهار الگوریتم بهینهسازی چندهدفه پیشرفته شامل MOEA/D ،NSGA-III ،NSGA-IIو SPEA2استفاده شده است که هر یک با فلسفه جستجوی متفاوت فضای پاسخ را کاوش میکنند. الگوریتمها بر روی یک پایگاه دادهی مشترک اجرا شدهاند تا تأثیر مدلسازی شبیهساز حذف و مقایسهها صرفاً بر اساس توان واقعی الگوریتمها در کاوش فضای اهداف انجام گیرد. همچنین، یک سازوکار انتخاب پاسخ تعادلی از میان جبهه پارتو جهت استخراج راهحل نهایی بهرهبرداری ارائه شده است. جهت ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، شبیهسازیها بر روی شبکههای تست استاندارد و در سناریوهای مختلف بارگذاری انجام شده و نتایج بهصورت کمی و تحلیلی مورد بررسی قرار گرفتهاند. همچنین، فراتر از سناریوهای پایه تکتجهیز، کارایی چارچوب در سناریوهای ترتیبی ادوات FACTSو نیز استحکام راهحلهای منتخب در برابر نوسانات بار و تولید منابع تجدیدپذیر مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین نتایج نشان میدهد که اگرچه برخی الگوریتمها در بهینهسازی یک هدف خاص عملکرد بهتری دارند، اما از منظر تعادل کلی اهداف و فاصله تا نقطه ایدهآل، الگوریتمهای بررسیشده در استخراج جبهه پارتو عملکرد یکسانی نداشتهاند و NSGA-IIدر سناریوهای مطالعهشده عملکرد باثباتتر و قابلاتکاتری نشان داده است. تحلیل فیزیکی نتایج نشان میدهد که مکان نصب تجهیز FACTSنقش تعیینکنندهای در ماهیت بهبود شاخصها داشته و راهحل بهینه الزاماً منطبق بر بیشترین کاهش تلفات نیست. در مجموع، این پژوهش با ارائه یک چارچوب چندهدفه شفاف، قابل پیادهسازی و توسعهپذیر، امکان تصمیمگیری مهندسی آگاهانه در انتخاب مکان و تنظیم تجهیزات FACTSرا فراهم کرده و از نظر دقت عددی، تفسیر فیزیکی و قابلیت کاربرد عملی، ارزش افزودهی قابل توجهی برای بهرهبرداری شبکههای قدرت ارائه میدهد