АЛГОРИТМИ ОСТРІВКУВАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ СИСТЕМИ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32782/IT/2024-2-1

Ключові слова:

енергетичні мережі, острівкування, ієрархічна декомпозиція

Анотація

Острівкування енергетичних систем має важливе значення для забезпечення їх надійності та стабільності, особливо в умовах критичних ситуацій, таких як масштабні аварії, природні катастрофи чи технічні збої. Мета роботи полягає в дослідженні та аналізі існуючих алгоритмів острівкування енергетичних мереж для забезпечення їх надійності та стабільності в умовах критичних ситуацій, таких як масштабні аварії, природні катастрофи та технічні збої. Методологія. Використано методологію теоретичного аналізу для розгляду кількох сучасних алгоритмів острівкування енергетичних мереж, включаючи алгоритм спектральної кластеризації для контрольованого острівкування, алгоритм острівкування розподільчих мереж з розподіленими генераторами, що використовує модель направленого графа, двоступеневий підхід на основі Crow Search Optimizer, алгоритм ієрархічної декомпозиції та трьохетапний метод, що включає алгоритм самопристосувального спрощення графів, алгоритм пошуку розрізів ізоляції та алгоритм перевірки схем ізоляції. Особлива увага була приділена дослідженню можливостей масштабування цих алгоритмів. Виявлено, що деякі з цих алгоритмів мають обмеження, пов’язані з масштабованістю у випадку великих енергетичних мереж, що може призводити до зниження їх ефективності та надійності. Як рішення цієї проблеми пропонується використання алгоритму ієрархічної декомпозиції, який дозволяє розділяти складні мережі на частини. Це сприятиме більшій гнучкості та адаптивності управління, збільшуючи можливості для інтеграції відновлювальних джерел і зменшуючи вразливості від централізованих порушень. Наукова новизна роботи полягає в аналізі обмеження сучасних методів острівкування, пов’язані з масштабованістю у великих енергетичних мережах, та пропозиція використання алгоритму ієрархічної декомпозиції як рішення цієї проблеми. Підхід ієрархічної декомпозиції дозволяє розділяти складні мережі на частини, що сприяє більшій гнучкості та адаптивності управління, збільшуючи можливості для інтеграції відновлювальних джерел і зменшуючи вразливості від централізованих порушень. Висновки. Впровадження таких інноваційних методів сприяє підвищенню стабільності енергосистем, та відкриває нові можливості для оптимізації їх роботи. Завдяки підходу острівкування на основі ієрархічної декомпозиції покращити надійність постачання та адаптивність систем до змінних умов, що стає дедалі важливішим у контексті глобальних змін клімату та екологічних викликів.

Посилання

Goubko M., Ginz V. Improved spectral clustering for multi-objective controlled islanding of power grid. Energy Systems, 10, 2017. 59–94. https://doi.org/10.1007/S12667-017-0240-1.

Zheshen H. Islanding Model of Distribution Systems with Distributed Generators Based on Directed Graph. Automation of electric power systems. 2015.

KarthiKumar Kuppusamy, Kumar, V. A new opposition crow search optimizer-based two-step approach for controlled intentional islanding in microgrids. Soft Computing. 2021. 25. 10.1007/s00500-020-05280-1.

XU Shaoxiang, MIAO Shihong. Three-stage method for intentional controlled islanding of power systems. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2017. 6. 10.1007/s40565-017-0348-2.

R. P. Bazylevych, R. A. Melnyk, O. G. Rybak. «Circuit partitioning for FPGAs by the optimal circuit reduction method». In: VLSI Design, Vol. 11, No 3, pp. 237–248, 2000.

Bazylevych R. P. «The optimal circuit reduction method as an effective tool to solve large and very large size intractable combinatorial VLSI physical design problems». In: 10-th NASA Symp. on VLSI Design, March 20-21, 2002, Albuquerque, NM, USA, pp. 6.1.1–6.1.14.

R. Bazylevych, I. Podolskyy and L. Bazylevych. «Partitioning optimization by recursive moves of hierarchically built clusters». In: Proc. of 2007 IEEE Workshop on Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems. April, 2007, Krakow, Poland, pp. 235–238.

Roman Bazylevych, Marek Pałasiński, Dmytro Yanush, Lubov Bazylevych. «Partitioning Optimization by Iterative Reassignment of the Hierarchically Built Clusters with Border Elements», 2nd Mediterranean Conference on Embedded Computing, MECO – 2013, Budva, Montenegro, pp.219–222.

Левус Є. В., Василюк Р. Б. Рекомендаційний алгоритм із використанням кластеризації даних. Український журнал інформаційних технологій. 2022, т. 4, № 2. С. 18–24.

Su J., Bai H., Zhang P., Liu H., Miao S. Intentional Islanding Algorithm for Distribution Network Based on Layered Directed Tree Model. Energiese, 9, 2016. 1–21. https://doi.org/10.3390/EN9030124.

Laasasenaho K., Lensu A., Lauhanen R., Rintala, J. GIS-data related route optimization, hierarchical clustering, location optimization, and kernel density methods are useful for promoting distributed bioenergy plant planning in rural areas. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 32, 2019. 47–57. https://doi.org/10.1016/j.seta.2019.01.006

Bazylevych Roman, Bazylevych Lubov. Power System Islanding by the Hierarchical Clustering. 2019. 10.1109/STC-CSIT.2019.8929837.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-07-31