การวิเคราะห์ความสามารถที่สังเกตได้ในการประมาณค่าสถานะสำหรับระบบไฟฟ้าด้วยขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรม Analysis of Observability of Power System State Estimation using Genetic Algorithm Technique

Main Article Content

ศศิพร ผลไพศาลศักดิ์
ระดมบุญ ทักษนา
ยุทธนา คงจีน
กฤษณ์ชนม์ ภูมิกิตติพิชญ์

Abstract

บทคัดย่อ


            บทความนี้นำเสนอการวิเคราะห์ความสามารถที่สังเกตได้ในการประมาณค่าสถานะของเครื่องมือวัดสำหรับระบบไฟฟ้าด้วยขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรม โดยการนำการประมาณค่าสถานะมาใช้แก้ไขปัญหาข้อมูลที่ขาดหายไปในการวัดของเครื่องมือวัดและปัญหาการติดตั้งเครื่องมือวัดในทุกบัส เป้าหมายหลักคือการหาค่าจำนวนให้ได้น้อยที่สุดและตำแหน่งการติดตั้งที่เหมาะสมที่สุดของเครื่องมือวัดสำหรับระบบไฟฟ้า นอกจากการศึกษาการประมาณค่าสถานะของเครื่องมือวัดด้วยวิธีเชิงพันธุกรรม ในการหาจำนวนและตำแหน่งการติดตั้งของเครื่องมือวัดในระบบไฟฟ้าแล้ว ยังได้มีการศึกษาการวิเคราะห์ความสามารถที่สังเกตได้ เพื่อนำมาใช้ในการหาตัวแปรที่ส่งผลต่อสมการเครื่องมือวัด โดยศึกษาบนพื้นฐานระบบมาตรฐาน IEEE 14 บัสแทนระบบไฟฟ้า จากการศึกษาบนพื้นฐานระบบมาตรฐาน IEEE 14 บัส ผลการทดสอบพบว่าการจำลองการติดตั้งเครื่องมือวัดในระบบไฟฟ้า ที่มีจำนวนเครื่องมือวัดทั้งหมด 122 ตัว เมื่อทำการติดตั้งเครื่องมือวัดด้วยวิธีเชิงพันธุกรรม ทำให้สามารถลดจำนวนของเครื่องมือวัดลงเหลือ 56 ตัว และเมื่อทำการวิเคราะห์เฉพาะเครื่องมือวัดอัตโนมัติ AMR ในระบบไฟฟ้าที่มีจำนวนทั้งหมด 42 ตัว โดยใช้วิธีเชิงพันธุกรรม ผลที่ได้พบว่าสามารถลดจำนวนของเครื่องมือวัดอัตโนมัติเหลือ 13 ตัว และระบบการวัดไฟฟ้าก็ยังสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ


 คำสำคัญ: ความสามารถที่สังเกตได้ การประมาณค่าสถานะ เทคนิควิธีเชิงพันธุกรรม


Abstract


            This paper presents an analysis of observability in state estimation of instruments for electrical systems using genetic algorithm technique. This proposed algorithm can be solved for preventing the instruments from the measurement data missing in electrical power systems, and for installing the instruments in all bus standards. The goal of this research focuses on the minimum number of instruments and their most appropriate locations for electrical systems. Besides the state estimation of instruments by using genetic algorithm technique to find the minimum number of instruments and their most appropriate locations, the analysis of observability can be used to find the variables affecting the instrumentation equations. This is experimented on the basis of the IEEE 14 bus standard instead of the electrical system. The simulation results found that the instruments in electrical systems had a total of 122 sets, but after installing the instruments using a genetic algorithm technique, the number of instruments decreased by 56 sets. Also, the technique was used with the AMR instruments in electrical systems with a total of 42 set, the instruments decreased by 13 sets. The decreased number of instruments could function efficiently.


 Keywords: observability, state estimation, genetic algorithm technique

Article Details

Section
Articles

References

[1] Molina-Moreno I,Medina-RiosA,Cisneros-MaganiaR, Anaya-LaraO.A methodologyfortransient state estimation based on numericalderivatives optimalmonitoring andfilteredmeasurements.IEEE Transactions on Power Delivery. 2017 9 Aug.33(4):1-8.
[2] AburA.Observability and dynamic state estimation. Proceeding of IEEE Power and Energy Society General Meeting; 2015July.p.1-5.
[3] KongjeenY, InrawongP, Buayai K,KerdchuenT. Key cuttingalgorithmapplication to measurement placementfor power system state estimation. energyProcedia. 2013.34:142-47.
[4] KumarA, DasB. Genetic algorithm-based meterplacement for static estimation of harmonic sources. IEEE Transactionson Power Delivery. 2005May.20(2):1088-96.
[5] KerdchuenT,Ongsakul W,BoonchaimP. Improving of measurement system for state estimation. EECON30: Proceedingof Electrical Engineering Conference. 2007Oct 25-26.Felix Riverkwai,Kanchanaburi. p. 1-4. (in Thai)
[6] D'AntonaG,MuscasC, SulisS. Stateestimation for the localization ofharmonic sources in electric distributionsystems. IEEE Transactions onInstrumentation and Measurement.2009 June.58(5): 1462-70.
[7]AsprouM, KyriakidesE,AlbuM. The effect of variableweights in a WLS state. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2014June.63(6):1484-95.
[8] GhiocelS G,ChowJ H, StefopoulosG,FardaneshB,MaragalD, BertagnolliD B.Phasormeasurement based state estimation for synchro phasor data quality improvement and power transfer interface monitoring. IEEETransactions on Power System. 2014March.29(2): 881-8.
[9] QinJ. A new optimization algorithmsand Its application key cutting algorithms.GSIS2009: Proceeding of 2009 IEEE International Conference on GraySystems and IntelligentServices. 2009Nov 10-12.Nanjing, China. p. 1-6.