Sistem bekalan kuasa yang bersepadu dan lengkap terdiri daripada penjana, litar penghantaran dan pengagihan serta beban. Sistem pengedaran merujuk kepada sebahagian daripada utiliti elektrik antara sumber kuasa yang menjana kuasa dan suis perkhidmatan untuk menyampaikan kuasa. Penentuan kuasa dan voltan dalam reka bentuk dan operasi sistem adalah sangat penting kerana hal ini membolehkan beban dan penggunaan yang dapat dinilai untuk generasi dan keadaan beban yang sebenar atau yang dijangka, sejajar dengan itu, memberi pengetahuan tentang tahap voltan yang bersekutuan dalam sistem. Untuk menentukan dan mendapatkan keputusan dan maklumat yang dikehendaki, pengiraan dilaksanakan pada beberapa parameter termasuk magnitud voltan dan sudut pada setiap bas, penjanaan dan beban kuasa sebenar dan reaktif pada setiap bas, aliran kuasa dan beban MVA dalam hujung setiap penghantaran talian dan pengubah serta jumlah kerugian kuasa dalam sistem dan hal ini dikenali sebagai beban aliran atau kuasa aliran analisis. Kajian-kajian ini adalah yang sangat penting. Analisis ini dijalankan secara eksklusif oleh perisian komputer dan pengaturcaraan untuk mendapatkan keputusan yang tepat dalam masa yang sangat singkat melalui cara yang ringkas dan mudah. Hal ini merupakan kriteria yang paling jelas dituntut dalam aplikasi atas talian. Dalam kajian ini, kaedah Newton Raphson yang merupakan algoritma untuk aliran beban analisis yang paling biasa, digunakan secara meluas dan boleh dipercayai selanjutnya diperbaiki semula dan diubah suai untuk meningkatkan kelajuan, kebolehpercayaan dan ketepatan serta keringkasannya. Terdapat 5 algoritma Newton-Raphson yang dipertingkat iaitu Levenberg-Marquardt, Schur Complement dan 3 skim dengan menggunakan Jacobian matrix yang tetap. Serentak dengan itu, kaedah Newton Raphson berdasarkan ketidakpadanan arus dan kuasa diperkenalkan untuk mengukur prestasi dan keberkesanannya. Semua kaedah digunakan dan dilaksanakan pada IEEE 14-, 30-, 57 dan 118-bas sistem untuk analisis perbandingan dengan menggunakan pengaturcaraan perisian Matlab yang mampu mengira dengan tepat untuk mendapatkan keputusan yang dikehendaki. Keputusan simulasi kemudiannya dibandingkan dengan standard nilai-nilai data bas untuk ketepatan dan dengan konvensional Newton-Raphson untuk penambahbaikan dan penilaian dengan menggunakan parameter masa untuk penggiraan serta kadar berkumpul. Data simulasi dianalisis secara grafik untuk mengkaji tahap kemajuan dengan mudah dan senang dalam masa yang sama menentukan algoritma yang paling digemari yang memerlukan masa pengiraan yang singkat dan mempunyai kadar berkumpul yang paling cepat.
_______________________________________________________________________________________________________
An integrated and complete power supply system consists of generators, transmission and distribution circuits and loads. The distribution system is the part of electric utility between bulk power source generating power and service switches of customers to deliver power. The determination of power and voltage in the design and operation of the system is very important and essential as this enables the loading and utilization to be assessed for actual or predicted generation and load conditions in the same time providing knowledge of the associated voltage levels throughout the system. To determine and obtain the desired results and information, calculation needs to be performed on parameters including voltage magnitudes and angles at each bus, real and reactive power generation and loads at each bus, power flows and MVA loadings at both ends of each transmission line and transformer and the total system losses and this is known as load flow or power flow analysis. These studies are of the utmost importance. The analysis has been carried out almost exclusively by computer software and programming to obtain accurate results within a very short period of time through a simple and convenient way which is the most evident criterion demanded in online applications. In this research, Newton-Raphson method which is the most common, widely-used and reliable algorithm of load flow analysis is further revised and modified to improve the speed, reliability and accuracy as well as the simplicity of the algorithm. There are 5 improved Newton-Raphson algorithms namely Levenberg-Marquardt, Schur Complement and 3 schemes with constant Jacobian modification. Besides, Newton-Raphson method based on combined current injection and power mismatches is introduced to measure its performance and effectiveness. All of the methods are applied and implemented on IEEE 14-, 30-, 57- and 118-bus system for comparative analysis using Matlab programming which is able to accurately compute and obtain the results required. The simulation results are then compared with standard bus data values for accuracy and with conventional Newton-Raphson method for improvements and assessment using measurement parameter of computation time and convergence rate. Simulated data is analysed graphically to easily and conveniently study the degree of improvements in the same time determining the most preferred algorithm which requires the shortest computational time and having the fastest converging rate.
Improved newton-raphson methods for load flow / William Ong Chew Fen