Evolúciós algoritmusok alkalmazása a középfeszültségű hálózat üzem helyreállítás segítésére
A villamos energia szolgáltatás minősége napjainkra egyre fontosabb jellemzővé válik. A fogyasztás növekedésével, a hálózat is növekszik. Egyre nehezebb a hálózatok karbantartása és tervezése úgy, hogy emellett a minőségi mutatók is megfelelőek maradjanak. A MEH mutatókat a villamos energia szolgáltatóknak bizonyos határokon belül kell tartaniuk, ami nagy feladatot jelent számukra.
A kiesések egyik oka a középfeszültségű hálózaton bekövetkezett üzemzavar. A hibák azonosítása, megtalálása és kijavítása bonyolult folyamat, melyben várhatóan számítógépes tanácsadó rendszerekkel jelentős hatékonyság növekedés érhető el.
A TDK dolgozat ennek a területnek egy részével foglalkozik: Üzemzavar során gyakran van szükség kapcsolásokra, például a zárlat megkereséséhez egy hálózatrész elkülönítése, vagy a már megtalált zárlat elkülönítése. Eközben a lehető legtöbb fogyasztó ellátásáról kell gondoskodni, valamint a lehető legrövidebb kiesésre kell törekedni. Ez egy-egy kisebb hálózaton, ahol nincs túl sok keresztág és kapcsoló nem tűnik nehéz feladatnak, ám ha bonyolultabb hálózattal áll szemben a diszpécser, vagy egyszerre több körzetet is felügyelnie kell, már nehezebb átlátni a lehetőségeket. Gyakran nagy nyomás nehezedik a diszpécserekre.
A dolgozatban bemutatásra kerül egy új, genetikus algoritmuson[1] alapuló eljárás, amivel a kapcsolások helyét és sorrendjét lehet meghatározni.
Cél a minél több fogyasztó ellátása, kevés kapcsolással, rövid időn belül. Lehetőség van a kapcsolók bizonyos állapotban történő rögzítésére, biztosítva, hogy a hibás hálózatrész mindenképpen elkülönítve maradjon, valamint az olyan esetek kezelésére ahol esetleg hibás működés folytán nem lehet átkapcsolni egyet (vagy többet is akár). A megoldásnál figyelembe veszi a vezetékek és transzformátorok terhelhetőségét és, hogy a feszültségnek a szabványban definiált határokon belül kell maradnia mindenhol. Természetesen szükség van load-flow[2] számításra ezekhez(ami lehetőleg gyors, hiszen a futás során rengetegszer kell számítani), ezért szükség van a hálózat paramétereire. Szerencsére ez a szolgáltatóknál ma már általában megtalálható digitális formában. Ezenkívül szükség van még a fogyasztások nagyságára, ez jól becsülhető a leágazás feszültsége és árama alapján, ami szintén rendelkezésre áll legtöbbször valós időben. A kapcsolók állásait is nyilvántartják. Tehát az eljárás nem igényli újabb eszközök telepítését a hálózaton. Természetesen abban az esetben ha extra információk állnak rendelkezésre, felhasználásukkal pontosítható a számítás és így az eredmények is.
A megoldási folyamat két részre van bontva, az elsőben a kívánatos topológia kialakítása történik, a második részbe az optimális kapcsolási sorrend meghatározása került.
Az első rész egy több célú, feltételekkel határolt feladat, megoldására egy NSGA-II-őn [3] alapuló genetikus algoritmust dolgoztam ki.
A második rész egy egy célú és feltétellel határolt feladat, megoldására egy dynamic stochastic ranking [4] szelekcióval kiegészített genetikus algoritmust dolgoztam ki.
Az eredmények felhasználhatók hálózat tervezésnél (például távműködtethető kapcsolók optimális elhelyezése), vagy tréningszimulátorban való alkalmazásra (például a diszpécserek képzésénél a véletlenszerű helyzetekben nyújtott önálló teljesítményük értékeléséhez nyerhetők közel objektív mutatók), esetleg később egy valódi tanácsadó rendszer készítésére.
szerző
-
Csatár János
villamosmérnöki
nappali
konzulensek
-
Dr. Dán András
professzor emeritus, Villamos Energetika Tanszék -
Gaál Róbert
, Astron informatikai kft. (külső)
