چکیده
با نیل به تجدید ساختار در شبکه های قدرت، ارائه دهندگان خدمات شبکه به دنبال روش های جدیدی برای ارائة توان با کیفیت و قابلیت اطمینان بالا به مشتریان خود هستند. در این زمینه استفاده از مولدهای کوچک به دلیل مشکلات کمتر زیست محیطی و امکان نصب آسان و بازده بالا به سرعت مورد توجه ارائه دهندگان خدمات قرار گرفت. علاوه بر آن مشکلات و محدودیت های احداث خطوط جدید برای انتقال توان با فواصل طولانی علاقه مندی به مولدهای تولید پراکنده را افزایش داده است. زیرا بر خلاف نیروگاه های اصلی و بزرگ، مولدهای تولیدپراکنده می توانند در محل بار و یا در نزدیکی آن نصب شود. مسأله تخصیص و اندازه مولدهای تولید پراکنده از اهمیت به سزایی برخوردار است. نصب مولد تولید پراکنده در محل غیربهینه می تواند باعث افزایش تلفات گردد. و هزینه شبکه را افزایش دهد. بنابراین، با توجه به افزایش روز افزون نفوذ مولدهای تولید پراکنده در شبکه های توزیع استفاده از یک الگوریتم بهینه سازی برای جایابی و تعیین اندازه مولدها ضروری است. انتخاب بهترین محل برای نصب مولد تولید پراکنده و اندازه آن برای سیستم های توزیع بزرگ یک مسأله بهینه سازی ترکیبی پیچیده است. این پایان نامه روشی را برای تعیین محل و اندازه مناسب مولد تولید پراکنده در شبکه های توزیع با استفاده از الگوریتم بهینه سازی مورچگان ارائه می کند. الگوریتم بهینه سازی مورچگان یکی از روشهای نوین بهینه سازی است که به منظور بهینه کردن تابع هدف استفاده می شود. ایده اصلی الگوریتم بهینه سازی مورچگان از رفتار مورچه های طبیعی برای یافتن کوتاهترین مسیر بین لانه و غذا نشأت گرفته است. اساس تابع هدف استفاده شده در این پایان نامه بر پایه کاهش هزینه شبکه می باشد که بطور همزمان اندازه و محل مولد تولید پراکنده را تعیین می نماید. شبیه سازی برای سه شبکه متفاوت نمایش داده شده است. در دو شبیه سازی اول از مولدهای PQ برای جایابی استفاده شده است. و در سومین شبیه سازی از مولدهای تولید پراکنده PV برای جایابی استفاده شده است. در پایان محل و اندازه مولد تولید پراکنده برای هر یک از شبکه ها تعیین و نتایج نمایش داده شده است.
مقدمه
استفاده از مولد های تولید پراکنده در شبکه های توزیع با توجه به مزایای این مولد ها در حال افزایش است با وجود مزایای فراوان مولدهای DG یکی از مزایایی که معمولاً در جایابی و استفاده از این مولدها مورد تأکید است کاهش تلفات شبکه های توزیع و انتقال می باشد.
استفاده از این مولدها بدون مطالعات جایابی و مطالعه شبکه توزیع و انتقال علاوه بر اینکه باعث کاهش تلفات شبکه نمی شود ممکن است سایر فاکتورهای مهم شبکه از جمله قابلیت اطمینان و سطح ولتاژ در شبکه توزیع را مختل کرده و هارمونیک های ولتاژ را در شبکه افزایش دهد. علاوه بر آن عدم حفاظت مناسب از مولد های تولید پراکنده می تواند برای تعمیرکارانی که به هنگام خاموشی شبکه مشغول کار هستند خطرناک باشد.
تولید پراکنده شده یا توزیع شده (DG) سیستم قدرت را در سطح شبکه توزیع و انتقال به خصوص شبکه توزیع تحت تاثیر اثرات حضور خود در شبکه قرار می دهد.
روش های مختلفی برای جایابی مولدهای تولید پراکنده در شبکه وجود دارد. هر یک از این روش ها اهداف گوناگونی را برای جایابی مولدهای تولید پراکنده در شبکه دنبال می کنند. یکی از این اهداف که بیشتر در تحقیقات جایابی مورد توجه بوده است جایابی به منظور کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ است. جایابی صحیح مولد تولید پراکنده منجر به صرفه جویی در توان میگردد و شبکه را از جابجایی توان اضافی آزاد می سازد. روش های جایابی مولدهای تولید پراکنده که به منظور کاهش توان تلف شده استفاده می شود گوناگون هستند. که در این پروژه نیز یک روش برای جایابی مورد بررسی قرار میگیرد.
فصل اول: مروری بر سابقه موضوع
1-1- تاریخچه استفاده از مولدهای کوچک
روش های مختلفی برای جایابی مولدهای تولیدپراکنده در شبکه وجود دارد. هر یک از این روش ها اهداف گوناگونی را برای جایابی مولدهای تولید پراکنده در شبکه دنبال می کنند. یکی از این اهداف که بیشتر در تحقیقات جایابی مورد توجه بوده است جایابی به منظور کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ است. جایابی صحیح مولد تولیدپراکنده منجر به صرفه جویی در توان می گردد و شبکه را از جابجایی توان اضافی آزاد می سازد. روش های جایابی مولدهای تولید پراکنده که به منظور کاهش توان تلف شده استفاده می شود گوناگون هستند یکی از روش هایی که برای جایابی مولدهای تولید پراکنده استفاده می شود مبتنی بر قانونی است که معمولاً برای جایابی خازن های سری از آن استفاده م ی شود. روش ” قانون دو سوم” برای جایابی مولدهای تولید پراکنده در شبکه ای با بارهایی که به صورت همگون در شبکه توزیع شده اند در مرجع [3] آورده شده است. این روش پیشنهاد می کند که مولدهای تولیدپراکنده در شبکه های شعاعی و دارای توزیع همگون بار، تقریباً در دو سوم فیدر با توانی معادل دو سوم توان ورودی به شبکه جاگذاری شوند. قانون دو سوم یک روش سادةه جایابی می باشد. در عمل نیز اعمال این قانون به شبکه بسیار ساده می باشد. اما قانون دو سوم دارای قابلیت اعمال به فیدرهایی با مشخصات دیگری از لحاظ توزیع بار و یا شکل شبکه نمی باشد و صرفاً محدود به فیدرهای شعاعی می باشد و قابل اعمال به یک شبکه نیست. مراجع [7-2] و [2-1] از الگوریتم پخش بار برای جایابی بهینه مولدهای تولیدپراکنده استفاده کرده اند با این فرض که تمامی باس های باری توانایی نصب مولد DG را دارند. و مرجع [4] از روشی تحلیلی برای جایابی بهینه به منظور کاهش تلفات استفاده کرده است. در برخی از موارد جایابی مولد DG برای کاهش تلفات در خط مورد بررسی قرار گرفته است.
تعداد صفحه : 131