การปรับปรุงระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่มีผลกระทบแรงดันตกที่บัสโหลด โดยการประมาณกำลังและแรงดันด้วยขั้นตอนวิธีการไหลกำลัง
คำสำคัญ:
การปรับปรุงระบบไฟฟ้า, การประมาณกำลัง, การประมาณแรงดัน, แรงดันตกบทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการปรับปรุงระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่ใช้หม้อแปลงขนาด 250 kVA ซึ่งจ่ายกำลังไฟฟ้าในโครงข่ายแบบเรเดียล ระบบจำหน่ายไฟฟ้าถูกจำลองเป็น 6 บัส โดยกำหนดพารามิเตอร์สายส่งจากขนาดตัวนำ ระยะทาง และการจัดวาง แล้วการคำนวณการไหลกำลังใช้วิธี Gauss-Seidel เพื่อประมาณแรงดันและกำลังสูญเสียในระบบเดิม (กรณีที่ 1) พบปัญหาแรงดันตกที่บัส 4 คือ 199.68 V โดยมุ่งแก้ปัญหาแรงดันตกและเสนอวิธีปรับปรุง ได้แก่ กรณีที่ 2 ย้ายหม้อแปลงไปยังจุดกึ่งกลางโหลดเพื่อกระจายกำลังสมดุล ผลการประมาณได้แรงดันที่บัส 4 คือ 207.03 V การเพิ่มขึ้นของแรงดัน 3.68% และลดการสูญเสียกำลัง 6.97% แต่แรงดันยังไม่ถึงพิกัดการทำงาน 230 V กรณีที่ 3 เพิ่มหม้อแปลงลูกที่สอง 50 kVA ติดตั้งที่บัส 4 ผลการประมาณได้แรงดันเพิ่มขึ้นถึงพิกัดการทำงาน ได้การเพิ่มขึ้นของแรงดัน 15.18% และลดการสูญเสียกำลัง 24.93% กรณีที่ 4 เพิ่มคาปาซิเตอร์แทนหม้อแปลง 50 kVA จำนวนสองขนาด คือ 391 μF และ 270 μF และใช้ดัชนี PLI และ CSI หาตำแหน่งจุดติดตั้งคาปาซิเตอร์ที่เหมาะสมร่วมด้วย ได้ผลการประมาณได้แรงดันที่บัส 4 คือ 208.32 V และ 206.55 V การเพิ่มขึ้นของแรงดัน 4.33% และ 3.44% ตามลำดับ เพิ่มคาปาซิเตอร์แทนหม้อแปลงสามารถลดการสูญเสียกำลัง 40.62% และ 31.60% ตามลำดับ โดยผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า กรณีที่ 2 ซึ่งเหมาะสมกับการกระจายโหลด
แต่ไม่เหมาะสมในการปฏิบัติเพราะมีต้นทุนการย้าย อีกทั้งยังไม่สามารถแก้ไขแรงดันตกได้ กรณีที่ 3 ปรับปรุงแรงดันทั้งระบบและได้แก้ไขแรงดันตกที่บัส 4 ได้ตามพิกัดการทำงาน แม้มีต้นทุนการติดตั้งสูงกว่าแต่เหมาะสมสำหรับรองรับโหลดในอนาคตได้ กรณีที่ 4 เหมาะสำหรับการลดการสูญเสียกำลัง และเพิ่มประสิทธิภาพการส่งจ่ายกำลังในระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันอยู่พิกัดการทำงานอยู่แล้ว การศึกษานี้ช่วยให้แนวทางการวางแผนปรับปรุงระบบจำหน่ายไฟฟ้าแก้ไขแรงดันตกร่วมกับประสิทธิภาพกำลังไฟฟ้าได้
Downloads
เอกสารอ้างอิง
Yuslizar, B. P. E., Yasin, M., Taufiq, Y. I., and Lanto, A. K. M. (2024). Analysis of voltage drop and power losses on medium voltage 20 kV distribution system Kotamobagu area supplied from PLTD Kotamobagu. Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences, 9(1), 79-88.
Huatuco, D. Z. Ñ., Filho, L. O. P., Pucuhuayla, F. J. S., and Rodriguez, Y. P. M. (2024). Network reconfiguration for loss reduction using Tabu search and a voltage drop. Journal of Energies, 17(11), 110-128.
Syahruddin, M., Putri, M., Cholish, C., and Abdullah, A. (2024). Stabilizing voltage and managing power loss in medium voltage distribution systems through strategic maneuvers. International Journal of Electrical and Electronics Research, 12(3), 1060-1066.
Ruenjitt, W., Rakpenthai, C., and Uatrongjit, S. (2018). Power flow algorithm for electric power system considering transmission line temperature. Engineering Journal Chiang Mai University, 25(3), 136-144.
Chen, H., Zhao, C., Tang, W., Zhang, L., Su, G., and Li, L. (2021). Linear power flow calculation method for distribution network considering branch power loss. In IEEE International Conference on Power Intelligent Computing and Systems (ICPICS). Shenyang, China.
Grainger, J. J., and Stevenson, D. W. (2003). Power system analysis. McGraw-Hill.
Yi, L., Pengfei, H., Daozhuo, J., Min, S., Rui, Y., and Yiqiao, L. (2020). A power flow calculation approach for distribution network of pure power cables. In 10th International Conference on Power and Energy Systems (ICPES). Chengdu, China.
Garces, A. (2016). A linear three-phase load flow for power distribution systems. IEEE Transactions on Power Systems, 31(1), 827-828.
Wannoi, C., and Wannoi, N. (2022). Assessment of power system loading and zonal to zonal power transfer capability with repeated power flow calculation technique. Journal of Engineering and Innovation, 15(2), 62-71.
Grisales-Noreña, L. F., Garcia, S. V., Giraldo, O. D. M., and Gil-González, W. (2023). Power flow methods used in AC distribution networks: An analysis of convergence and processing times in radial and meshed grid configurations. Elsevier ScienceDirect, Results in Engineering, 17(11), 903-922.
Jie, D., Ji, X., Shiliang, C., Jiaming, Z., Ke, Z., Bo, Z., and Ningtao, L. (2023). Three-phase power flow calculation and static voltage stability analysis of low voltage distribution network. In 3rd International Conference on Energy Engineering and Power Systems (EEPS). Dali, China.
Khan, H., Ullah, M. F., Ali, M. S., Shah, M. S., Khun, M. A., Waseem, M., and Saleh, A. M. (2024). Energy loss calculation and voltage profile improvement for the rehabilitation of 0.4 kV low voltage distribution network (LVDN). Elsevier ScienceDirect, Measurement-Energy, 4(12), 1-19.
Hegde, V., Raghavendra, C., and Prashanth, N. (2024). Optimal placement of distribution transformers in radial distribution system. International Journal of Smart Grid and Clean Energy, 3(2), 193-199.
Prastia, R., Asran, A., Hasibuan, A., Rosdiana, R., and Ezwarsyah, E. (2024). Analysis of voltage drop improvement using transformer insertion method in LG-02 receiver Lhokseumawe city. Applied Engineering, Innovation, and Technology, 1(1), 47-58.
Gunawan, H. (2024). A fast de couple method as power flow optimization in cooking oil processing factory based matlab. Jurnal Scientia, 13(4), 1317-1329.
Ivkovic, S., Bosovic, A., and Music, M. (2024). Optimal capacitor placement in real distribution network with reactive power support of distributed generation. Sciendo, 18(1), 12-23.
Syahroni, R. K., Lubis, S. A., and Hamdani. (2024). Analysis of the effect of capacitor storage insertion using fuzzy methods. International Conference of Digital Sciences and Engineering Technology, 1(1), 458-466.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อยู่ภายใต้การอนุญาต Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International (CC-BY-NC-ND 4.0) เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น โปรดอ่านหน้านโยบายของวารสารสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเข้าถึงแบบเปิด ลิขสิทธิ์ และการอนุญาต
