اهمیت انرژی الكتریكی امروزه بر كسی پوشیده نیست. به دلیل سادگی تبدیل به سایر انواع انرژی، سهولت انتقال، كنترل آسان و ملاحظات زیست محیطی انرژی الكتریكی بیش از سایر انواع انرژی كاربرد پیدا كرده است. تامین انرژی الكتریكی مورد نیاز مشتریان با كمترین قیمت و بهترین كیفیت ممكن هدف اصلی یك سیستم قدرت می باشد. در شبکه­های الکتریکی، تلفات یکی از بزرگترین معضلات است که گریبان­گیر تولید،انتقال و توزیع نیرو می­باشد. از این رو کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ از اهداف اصلی طراحان سیستم­های قدرت بوده است و یکی از راهکارهای پیشنهادی جهت نیل به این اهداف،استفاده از خازنهای موازی و تغییر نسبت Tap Changerها در شبکه  است ]1[.

توان حقیقی در نیروگاه­ها تولید می­شود در حالی که توان راکتیو در نیروگاه (کندانسورهای سنکرون) و یا توسط نصب خازن ها و  تغییر نسبت Tap Changerها تامین می شود. استفاده از خازن های موازی و تغییر نسبت Tap Changerها از اقتصادی ترین روش­ها جهت تامین بار راکتیو محسوب می شوند. خازن ها با کاستن تقاضای بار راکتیو ژنراتورها می توانند سایز و اندازه آنها را کوچک کنند. همچنین خازن ها می توانند جریان خطوط از محل خازن تا نیروگاه را کمتر کرده و در نتیجه تلفات و بارگذاری روی خطوط، ترانسفورماتورها و خطوط انتقال را کاهش دهند. بکارگیری خازن به صورت همزمان با تغییر نسبت Tap Changer علاوه بر موارد مذکور باعث به تاخیر انداختن یا حذف سرمایه جهت توسعه شبکه قدرت می شوند. در این پایان نامه با استفاده از خازن­گذاری در نقش ادمیتانس های موازی و تغییر نسبت

 TapChanger اهداف فوق میسر می گردد]2-4[ .

– طرح موضوع
در صنعت برق طراحی و بهره برداری بهینه و مؤثر اقتصادی همواره مورد توجه بوده است از این رو کاهش هزینه های سالانه در شبکه امری ضروری می باشد. لذا جهت کنترل ولتاژ باس­ها در محدوده حداقل و حداکثر مقدار مجاز، در شرایط تغذیه بارهای مختلف از خازن های موازی و با تغییر نسبت Tap استفاده می­شود ]5[.
به رغم مطالعات گسترده جایابای خازن در شبکه­های قدرت، فقدان بررسی عمیق در ارتباط با دو مسئله اساسی به چشم می­خورد. اول آنکه بررسی همزمان سایر متغیرهای در اختیار بهره­بردار همچون تنظیم تپ ترانس و خازن­گذاری در سیستم­های قدرت و ارتباط این فعالیت­ها با سایر پارامترهای در اختیار بهره‌بردار سیستم در خور توجه بیشتری می­باشد. دوم آنکه بررسی اقتصادی و تحلیل­های مبتنی بر آن به عنوان حلقه پیوند دهنده تصمیمات فنی با اقتصادی توجه بیشتری را می­طلبد. علاوه بر این لحاظ نمودن عدم قطعیت در پارامترها تاثیر گذار بر خارن­گذاری نیز عاملی است که لحاظ نمون آن طیف گسترده­تر و کاملتری از انتخاب­ها را پیش روی تصمیم­سازان شبکه می­نهد. بدین منظور سوال اساسی این تحقیق چگونگی برنامه­ریزی توان راکتیو با در نظر گرفتن سایر متغیرها و پارامترهای در اختیار تصمیم­ساز شبکه می­باشد. در این راستا لحاظ نمودن اثر عدم قطعیت بار با رعایت قیود محدوده توان راکتیو ژنراتورها، محدوده ولتاژ باس ها، محدوده تغییرات Tap و محدوده تغییرات اندازه ادمیتانس شنت مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است.
با لحاظ نمودن عدم قطعیت در پارامترهای تاثیرگذار بر فعالیت­های تصمیم­سازی شبکه، ساختار برنامه­ریزی توان راکتیو شمایلی تصادفی به خودگرفته و بررسی­های مبتنی بر فاکتورهای اقتصادی ریسک و سناریو سازی را می­طلبد. در اینجا لازم به ذکر است که برای در اختیار داشتن تحلیلی مناسب، ساختار برنامه­ریزی نیازمند راهکار حل مسئله مناسب می­باشد. بنابراین کاهش ابعاد مسئله و در عین حال داشتن پاسخ­های دقیق با استفاده از تکنیک­های رایج در ادبیات موضوع کاهش ابعاد مسئله همچون تکنیک­های کاهش سناریو در طرح موضوع این تحقیق لحاظ شده­اند. در ادبیات موضوع، استفاده از روش­های      بهینه­سازی هوشمند برای حل مسائلی با چنین ابعادی پیشنهاد شده است. بدین منظور در این تحقیق از الگوریتم ازدحام ذرات به منظور حل مسئله و در اختیار داشتن پاسخ بهینه فعالیت­های تصمیم­سازی شبکه استفاده شده است.
1-3 ساختار گزارش
در فصل دوم کلیاتی در رابطه با تجهیزات قدرت راکتیو و پیشینه تحقیق پیش رو پرداخته شده است. فصل سوم الگوریتم تجمع ذرات باینری به عنوان یک روش هوشمند ابتکاری در حل مسائل بهینه سازی معرفی شده است. در فصل چهارم به موضوع کاهش سناریو و مدلسازی برنامه­ریزی توان راکتیو پرداخته شده است. در ادامه این فصل نتایج شبیه سازی به همراه تحلیل­های اقتصادی و فنی تصمیم­ساز شبکه ارائه شده است. در فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهاد ادامه کار ارائه شده است.