Optimal hybrid photovoltaic distributed generation and distribution static synchronous compensators planning to minimize active power losses using adaptive acceleration coefficients particle swarm optimization algorithms

Abstract

The paper aims to identify the optimum size and location of photovoltaic distributed generation systems and distribution static synchronous compensators (DSTATCOMs) systems to minimize active power losses in the distribution network and enhance the voltage profile. The methodology employed in this article begins by thoroughly discussing various acceleration algorithms used in Particle Swarm Optimization (PSO) and their variations with each iteration. Subsequently, a range of PSO algorithms, each incorporating different variations of acceleration coefficients was verified to solve the problem of active power losses and voltage improvement. Simulation results attained on Standard IEEE-33 bus radial distribution network prove the efficiency of acceleration coefficients of PSO; it was evaluated and compared with other methods in the literature for improving the voltage profile and reducing active power. Originality. Consists in determining the most effective method among the various acceleration coefficients of PSO in terms of minimizing active power losses and enhancing the voltage profile, within the power system. Furthermore, demonstrates the superiority of the selected method over others for achieving significant improvements in power system efficiency. Practical value of this study lies on its ability to provide practical solutions for the optimal placement and sizing of distributed generation and DSTATCOMs. The proposed optimization method offers tangible benefits for power system operation and control. These findings have practical implications for power system planners, operators, and policymakers, enabling them to make informed decisions on the effective integration of distributed generation and DSTATCOM technologies.

Метою статті є визначення оптимального розміру та розташування фотоелектричних систем розподіленої генерації та систем розподільних статичних синхронних компенсаторів (DSTATCOM) для мінімізації втрат активної потужності у розподільній мережі та покращення профілю напруги. Методологія, що використовується в цій статті, починається з детального обговорення різних алгоритмів прискорення, що використовуються в оптимізації рою частинок (PSO), та їх варіацій на кожній ітерації. Згодом було перевірено низку алгоритмів PSO, кожен з яких включає різні варіанти коефіцієнтів прискорення, для вирішення проблеми втрат активної потужності та покращення напруги. Результати моделювання, одержані на радіальній розподільній мережі шини стандарту IEEE-33, підтверджують ефективність коефіцієнтів прискорення PSO; він був оцінений та порівняний з іншими описаними в літературі методами покращення профілю напруги та зниження активної потужності. Оригінальність. Полягає у визначенні найбільш ефективного методу серед різних коефіцієнтів прискорення PSO з погляду мінімізації втрат активної потужності та покращення профілю напруги в енергосистемі. Крім того, демонструє перевагу обраного методу над іншими для досягнення значного підвищення ефективності енергосистеми. Практична цінність цього дослідження полягає у його здатності надати практичні рішення для оптимального розміщення та визначення розмірів розподіленої генерації та DSTATCOM. Запропонований метод оптимізації дає відчутні переваги для експлуатації та керування енергосистемою. Ці результати мають практичне значення для фахівців із планування енергосистем, операторів та розробників політики керування, дозволяючи їм приймати обґрунтовані рішення щодо ефективної інтеграції технологій розподіленої генерації та технологій DSTATCOM.