با توجه به رشد جمعیت و توسعه صنعت و به تبع آن رشد بار، در بعضی مواقع پستهای موجود جواب گوی تقاضای موجود یا مصرف در آینده نزدیک را نمی باشد، در چنین شرایطی باید پستهای موجود را توسعه داد یا پستهای جدیدی را جایابی و نصب کرد. مساله مکان یابی پستهای فوق توزیع یکی از موارد مهم در برنامه ریزی سیستمهای توزیع می باشد که اثر چشمگیری بر هزینه های بهره برداری از سیستم و مقدار سرمایه گذاری های لازم دارد.
در این پایان نامه روشی برای دستیابی به مکان بهینه، تعیین ظرفیت و زمان بندی احداث و نصب پستهای فوق توزیع ارائه گردیده و تابع هدف مناسب برای مساله فرموله شده است. روش پیشنهادی در زمره برنامه ریزی های غیرخطی قرار دارد. این متد بر پایه کسب حداقل تلفات و کمترین هزینه های ممکن تنظیم شده و در تابع هدف هزینه های مربوط به زمین، ساخت و ساز و تجهیزات و نصب خطوط توزیع و فوق توزیع (هزینه های ثابت) و همین طور هزینه تلفات انرژی و توان (هزینه های متغییر) لحاظ گردیده است. برای طراحی روش دینامیک به کار گرفته شده و برای تمام نقاط بار مقدار رشد بار بطور جداگانه منظور شده است. مبحث جایابی پستهای فوق توزیع، تعیین ظرفیت و حوزه سروی س دهی آنها یک مساله پیچیده با تابع هدف غیرخطی است که در الگوریتم پیشنهادی، با توجه به نوع متغییرهای مساله و قیود انتخاب شده، برای حل و تعیین پاسخ بهینه روش شاخه و کران (B & B) استفاده شده است. کارآیی روش ارائه شده از طریق طرح آزمایشهای م ختلف و اجرای آن توسط نرم افزاری که مبتنی بر الگوریتم پیشنهادی تهیه شده ، مورد بررسی قرار گرفته است.
علاوه بر این آزمایشات، نتایج یک پروژه عملی که بر روی قسمتی از شبکه واقعی یکی از شهرها، توسط نرم افزار تهیه شده اجرا شده، ارائه گردیده است. شبکه مورد نظر، در برگیرنده منطقه وسیعی بوده و شامل ۶۳ مرکز بار و پنج پست فو ق توزیع در حال بهر ه برداری می باشد که پس از انجام مطالعات پیش بینی بار در منطقه و جمع آوری اطلاعات شبکه و داده های مورد نیاز برای نرم افزار، بررسی های لازم انجام شده و نتایج حاصله بیان شده است.
فصل اول
مقدمه
انرژی الکتریکی یکی از عمده ترین نیازهای بشری است و بهره برداری از آن سهولت قابل توجهی در روند زندگی افراد پدید می آورد، از این رو یکی از بزرگترین صنایع در سطح جهان، صنعت برق است که وظیفه برق رسانی را به عهده دارد.
سیستم قدرت دار ای پیچیدگیهای بسیاری است و انرژی الکتریکی از آغاز تا سرانجام مسیر پرپیچ و خمی را طی می کند. در یک تقسیم بندی ساده سیستم قدرت دارای سه بخش تولید، انتقال و توزیع است که هریک از این بخشها زیرمجموعه های خاص خود را دارا هستند. از آنجائی که جمعیت جهان رو به رشد است و تکنولوژی سیر تکاملی را در پیش گرفته است، لذا همواره با افزایش تقاضای انرژی الکتریکی روبرو هستیم بنابراین یک سیستم قدرت با یک ساختار ثابت نمی تواند رشد تقاضا را پاسخگو باشد، از این رو این صنعت نیز همگام با دیگر صنایع پیشرو، مسیر تکاملی را طی می کند و ه ریک از زیرمجموعه های سیستم قدرت نیز در این مسیر گام بر می دارند. در این میان شبکه توزیع به دلایل متنوع مانند رویارویی مستقیم با مشترکین، منبع درآمد شرکتهای برق و گستردگی تجهیزات، نظرها را بخود معطوف ساخته است و تمامی تلاش ها برای برآوردن نیاز مشترکین این بخش انجام می شود. طرحهای متنوع برای این بخش تعریف می شود که هریک زیرمجموعه خاصی از این شبکه را تحت پوشش قرار می دهد. آنچه در تمامی این طرحها مشترک است، دستیابی به هدف با کمترین هزینه است و در تمامی آنها محدودیتهای اقتصادی باعث شده است که طراح دنبال را ه کاری با کمترین هزینه باشد. برخی از پروژه های تعریف شده
در این بخش فیدرها را مد نظر دارد، برخی پستها و بعضی نیز برای بهره برداری و سهولت آن تعریف می شود و برخی پایه و بنیاد این بخشها می باشد. آنچه در طراحی فیدرها مورد توجه قرار می گیرد، مسیریابی، توزیع بار و نوع هادی ها است که هریک از آنها قیود خاص خود را دارا هستند. در بخش طراحی پستها، اندازه پستها، ناحیه سرویس دهی آنها و مکانشان مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. برخی پروژه ها نیز چون بازیابی بار و بازآرایی شبکه زیر مجموعه بهر ه برداری هستند و برخی پروژه ها چون پ یشبینی بار، اطلاعات پایه و بنیادین را برای بخشهای ذکر شده فراهم می آورند. هر یک از طرحهای ارائه شده دارای اهمیت قابل توجهی بوده و نمی توان وزن خاصی برای هرکدام قائل شد چرا که هریک وابسته بهم بوده و تمامی آنها یک هدف یعنی تامین برق مورد نیاز مشترکین با کمترین هزینه را دنبال می کنند.
آنچه در این پایان نامه مورد بحث و بررسی واقع می شود، تعیین مکان بهینه پستهای فوق توزیع و به همراه ظرفیت و ناحیه سرویس دهی هرکدام است. مساله برنامه ریزی برای سیستمهای توزیع، مبحث پیچیده ای است که معمولا به دو زیر مساله تقسیم می شود که بصورت دو مبحث جایابی بهینه پستهای فوق توزیع و مبحث بهینه سازی فیدرهای پائین دستی دسته بندی می شود که ابتدا مساله مربوط به مکان پست حل شده سپس با توجه به نتایج بدست آمده از مرحله اول به مساله بهینه سازی فیدرها پرداخته می شود. سیستم توزیع دارای ساختار ی است که بطور پیوسته در حال تغییر و توسعه بوده بطوری که تعداد مشترکین افزایش می یابد و الگوی مصرف مراکز بار در اثر عوامل متعدد عوض م ی شود. با توجه به رشد جمعیت وتوسعه صنعت و به تبع آن رشد بار، در بعضی مواقع پستهای موجود جواب گوی مصرف موجود یا مصرف در آینده نزدیک را نمی باشد که این گونه موارد در شهرهای در حال توسعه به تعدد دیده م ی شود، در چنین شرایطی باید پستهای موجود را توسعه داد یا پستهای جدیدی را جایابی و نصب کرد. مساله مکان یابی پستهای فوق توزیع یکی از موارد مهم در برنامه ریزی سیستمهای توزیع می باشد که اثر چشمگیری بر هزینه های بهره برداری از سیستم و مقدار سرمایه گذار ی های لازم دارد. در چنین مطالعاتی فرد برنامه ریز معمولا با انتخابهای مختلفی روبرو می شود و عوامل زیادی را باید در نظر بگیرد تا طرحی را که ارائه می کند، بیانگر بهترین حالت ممکن باشد، به ویژه اینکه در سالهای اخیر مواردی مانند رشد سریع بار، کمبود زمین مناسب در مناطق شهری طراحان را در شرایط سختی قرار داده است. قیود عمده ای که در این مساله باید در نظر گرفته شود عبارتند از:
– محل پست نزدیک به مراکز بار باشد تا حداقل تلفات و هزینه احداث خطوط حاصل شود
– مکان پستهای موجود ودر حال بهره برداری
– دسترسی به خطوط بالادستی و پایین دستی
– وجود فضای کافی برای توسعه احتمالی در آینده
– برآورده کردن قوانین شهری و کاربری زمین
در ابتدا آنچه که برای طراح جهت آغاز کار لازم است، مکان جغرافیایی مراکز بار، دامنه بار و میزان رشد آن در آینده است. برای بدست آوردن این داده ها علاوه بر اطلاعات توسعه شهری در گذشته، نیاز به بررسی وضعیت کنونی و پیش بینی توسعه و رشد در آینده وجود دارد. پیشبینی بار اساس کار طراحی متغییرهای تصمیم برای مکان و ظرفیت پست، نوع کابلها و تجهیزات لازم می باشد.
شامل 107 صفحه فایل pdf
