การหาขนาดและตำแหน่งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลและโซลาร์ฟาร์มใน ระบบจำหน่ายด้วยเทคนิคความเหมาะสมแบบฟังก์ชันหลายวัตถุประสงค์

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาขนาดและตำแหน่งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลและโซลาร์ฟาร์มในระบบจำหน่ายด้วยเทคนิคความเหมาะสมแบบฟังก์ชันหลายวัตถุประสงค์ เนื่องจากการเจริญเติบโตของอุตสาหกรรมได้เพิ่มขึ้นทำให้มีความต้องการกำลังไฟฟ้ามากขึ้น การติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกระจายเข้าสู่ระบบจำหน่ายเป็นแนวทางการแก้ปัญหาอย่างหนึ่ง เพื่อเพิ่มเสถียรภาพของระบบไฟฟ้ากำลัง แนวทางการหาขนาดและตำแหน่งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลและโซลาร์ฟาร์มทำโดยการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของอุปกรณ์ทุกชนิดในระบบไฟฟ้ากำลัง เพื่อนำไปออกแบบในโปรแกรม MATLAB วิเคราะห์การไหลของกำลังไฟฟ้าใช้เทคนิคฟอร์เวิร์ด-แบคเวิร์ดสวีพ และหาความเหมาะสมโดยใช้วิธีเกรย์วูล์ฟออฟติไมเซอร์ด้วยเทคนิคความเหมาะสมหลายวัตถุประสงค์ที่กำหนด คือการลดค่าใช้จ่าย การลดการสูญเสียกำลังไฟฟ้า การลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และทดสอบอัลกอลิทึมในแบบจำลองระบบจำหน่ายมาตรฐาน IEEE 33 บัส และระบบจำหน่ายในพื้นที่ห่างไกล ผลลัพธ์ของวิทยานิพนธ์พบว่าในระบบจำหน่ายมาตรฐาน IEEE 33 บัส สามารถติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลขนาด 570 kW จำนวน 3 ชุด และโซลาร์ฟาร์มขนาด 100 kWp จำนวน 3 กลุ่ม การสูญเสียกำลังไฟฟ้าลดลง 74.984 kW คิดเป็น 47% ลดค่าใช้จ่าย 125 $/h คิดเป็น 65% การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดร์ออกไซต์ลดลง 411.391 tCO[Subscript2] คิดเป็น 87% เมื่อเปรียบเทียบกับกรณีฐาน ขนาดแรงดันบัสที่ต่ำสุดอยู่ที่บัส 18 ขนาดแรงดันบัส 0.95 p.u. และระบบจำหน่ายในพื้นที่ห่างไกลติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลขนาด 938 kW จำนวน 3 ชุด และโซลาร์ฟาร์มขนาด 100 kWp จำนวน 1 กลุ่ม การสูญเสียกำลังไฟฟ้าลดลง 129.8 kW คิดเป็น 8% ลดค่าใช้จ่าย 334 $/h คิดเป็น 5% และการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดร์ออกไซต์ลดลง 10.89 tCO[Subscript2] คิดเป็น 4% เมื่อเปรียบเทียบกับกรณีฐาน แรงดันบัสต่ำสุดอยู่ที่บัส 9 ขนาดแรงดันบัส 0.954 p.u. การศึกษาครั้งนี้สามารถยืนยันความถูกต้องและเป็นพื้นฐานในการวิเคราะห์ในครั้งถัดไป

This thesis aimed to propose the optimal sizing and location of diesel generator and solar farm in power distribution system using multi-objective optimization technique. The need of power supply has recently been increasing as a result of the growth of industrial zones. Installation of distributed generator in power distribution systems is one of the methods to solve this problem as well as improving the power system stability. The optimal solution of sizing and location of diesel generators and solar farms were developed by using mathematical models of all devices in power systems in order to design on the MATLAB program environment. The forward-backward sweep technique was deployed to compute power flow in the proposed power system. The optimal sizing and location of diesel generator and solar farm was calculated using multi-objective optimization technique based on Grey Wolf Optimizer. The objective function aims to minimize the total cost reduction, total power lossreduction, and reduction of carbon dioxide emission. This proposed algorithm was tested in IEEE 33 bus test system and the remote area distribution system. The thesis results revealed that the IEEE 33 bus test system could be installed with three sets of 570 kW diesel generator and three groups of 100 kWp solar farm. The total power loss was reduced to 74.984 kW or 47%, the total cost was reduced to 125 $/h. or 65%, the total carbon dioxide emission was reduced to 411.391 tCO[Subscript2] or 87% compared to the base case, respectively. The lowest bus voltage was 0.95 p.u. at bus 18. In contrast, the remote area installed with three sets of 938 kW diesel generator and one group of 100 kWp solar farm yielded different results. The total power loss was reduced to 129.8 kW or 8%, the total cost was reduced to 334 $/h. or 5%, the total carbon dioxide emission was reduced to 10.89 tCO[Subscript2] or 4% compared to the base case, respectively. The lowest bus voltage was 0.954 p.u. at bus 9. Therefore, this study can be verified the validity of the analysis.