پایان نامه ارشد برق جایابی بهینه کلیدهای قابل کنترل از راه دور در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی جهت افزایش قابلیت اطمینان

اختصاصی از نیک فایل پایان نامه ارشد برق جایابی بهینه کلیدهای قابل کنترل از راه دور در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی جهت افزایش قابلیت اطمینان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

جایابی بهینه کلیدهای قابل کنترل از راه دور در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی جهت افزایش قابلیت اطمینان و کاهش تلفات به روش هیوریستیک

چکیده

مطالعات علمی شبکه های توزیع انرژی الکتریکی با رویکردهایی عملی و کاربردی در جهت بهبود وضعیت طراحی و نیز بهره برداری از این بخش از صنعت قدرت همواره سهم عمدهای از مطالعات سیستم قدرت را به خود اختصاص داده است. یکی از روشهای اصولی در جهت بهبود وضعیت این شبکه ها، ایجاد اتوماسیون با اهدافی نظیر افزایش قابلیت اطمینان و کاهش تلفات انرژی سالانه میباشد. اما، به واسطه هزینه بالای ادوات کلیدزنی سیستمهای اتوماتیک، ابتدا باید توجیه اقتصادی طرح اتوماسیون، جنبه های عملیاتی شدن آن را تقویت کند. بنابراین بررسی همه جانبه مزایای فنی و اقتصادی حاصل از قرارگیری کلیدهای اتوماتیک در قالب یک مساله بهینه سازی با مضمون جایابی چند منظوره ادوات کلیدزنی کنترل پذیر در شبکه توزیع، میتواند توجیه مناسبی را از لحاظ فنی و اقتصادی برای طرح مذکور ارایه دهد. در این پایان نامه سعی شده است تا ضمن مطالعه و تحقیق در دو حیطه تخصصی کاملاً جدا از مطالعات شبکه توزیع، با ارایه رویکردی نوین در بحث جایابی کلیدهای کنترل پذیر از راه دور یا به اختصار کلیدهای اتوماتیک، توجیه فنی و اقتصادی مطلوب و دقیقتری از طرح اتوماسیون در شبکه های توزیع ارایه شود. در این میان ابتدا ضمن بیان اهمیت موضوع پژوهش از دو دیدگاه علمی و کابردی به ذکر مقایسه ای جامع در رویکردهای پیشین بحث جایابی کلید اقدام میگردد. سپس با ارایه فرمولاسیون جدیدی برای مساله جایابی چند منظوره کلیدهای اتوماتیک به همراه طرحی بهینه برای هماهنگی کلیدهای اتوماتیک، روشی ابتکاری برای حل چنین مساله ای پیشنهاد میگردد. در نهایت، به استناد نتایج پیاده سازی بر روی شبکه تستی توسعه یافته در این تحقیق، توجیه اقتصادی مطلوبی بر اساس رویکرد پیشنهادی در این پایان نامه، جهت طرح اتوماسیون ارایه خواهد گردید.

مقدمه

شبکه توزیع یکی بخشهای سه گانه سیستمهای قدرت میباشد و به عنوان مرحله نهایی از زنجیره تولید و انتقال انرژی الکتریکی به محل مصرف شناخته میشود. یکی از روشهای اصولی در جهت بهبود وضعیت طراحی و بهره برداری از این شبکه ها، بحث اتوماسیون سیستم توزیع میباشد. اما آنچه در بحث اتوماسیون همواره نکته ابهامی برای عملیاتی شدن آن میباشد قیمت بالای ادوات کلیدزنی کنترل پذیری
است که ابزار اصلی مدیریت آرایش بلادرنگ شبکه تلقی میگردند. این مهم لازم می دارد که این ادوات به گونه ای بهینه جایابی گردند تا توجیه اقتصادی سود حاصله از اجرای اتوماسیون در این شبکه ها جنبه های عملیاتی شدن آن را تقویت کند. اما رویکردهای مطرح شده تاکنون نتوانسته اند توجیه اقتصادی صحیحی از جایابی کلید و طرح اتوماسیون ارایه دهند. چرا که تنها یک هدف را دنبال کرده و مزایای اقتصادی طرح را به صورت همه جانبه در مدل اقتصادی تحلیل نکرده اند. این مهم به این دلیل قابل اهمیت است که مکان کلیدهای مانور اتوماتیک به طور همزمان میتواند هم بر قابلیت اطمینان شبکه و هم بر تلفات آن تاثیر گذارد. لذا بررسی همه جانبه مزایای فنی و اقتصادی طرح اتوماسیون در بحث جایابی چندمنظوره ادوات کلیدزنی کنترل پذیر شبکه احتمالاً میتواند توجیه اقتصادی صحیحی را برای عملی شدن اتوماسیون ارایه دهد. این هدف، رسالت اصلی این تحقیق خواهد بود که با جایابی بهینه چندمنظوره ادوات کلیدزنی کنترل پذیر، بر مبنای یک طرح منطقی از اعمال اتوماسیون توانسته است توجیه به مراتب دقیق تری را از جنبه های اقتصادی و فنی حاصل از طراحی و بهره برداری شبکه های توزیع اتوماتیک ارایه دهد.

در فصل اول از این پایان نامه با تشریح بحث جایابی کلید اتوماتیک، به بیان اهمیت موضوع این پژوهش از دیدگاه علمی و کاربردی پرداخته و با بیان پیشینه این تحقیق به فضاهای خالی و نکات نادیده در مساله مورد بحث اشاره خواهیم کرد. در فصل دوم بیانی کلی از فرمولاسیون مساله جایابی چند منظوره کلیدهای اتوماتیک پیشنهاد میگردد و سپس با بیان پیچیدگی های تحلیل یکپارچه این فرمولاسیون از طریق ابزارهای متداول بهینه سازی، به ارایه فرمولاسیون تفکیک شده ای در مواجهه با این مساله اقدام گردیده و نهایتاً روش پیشنهادی در دو فضای تفکیک شده تحلیل میگردد. فصل سوم بررسی آماری شاخص های برگرفته از نتایج پیاده سازی در سیستم تست مورد مطالعه را پیش رو خواهد گذاشت و در فصل چهارم نیز بررسی آنالیز حساسیت طرح پیشنهادی در اثر تغییرات حدی پارامترهای اقتصادی مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. فصل پنجم نیز برای اثبات عملکرد مطلوب و دقت نیل به جواب بهینه در رویکرد پیشنهادی تدوین گردیده است.

پیوست در نظر گرفته شده در انتهای این پایان نامه نیز به عنوان بخشی اصلی از این پایان نامه، تنها به جهت پیوستگی مطالب اصلی و گریز از حواشی اطلاعاتی در انتهای پایان نامه بیان گردیده است. در پیوست- الف- ساختارهای نوین شبکه توزیع در قالب تشریح نقاط قوت و ضعف آنها از دیدگاه تلفات و قابلیت اطمینان بررسی شده است. پیوست-ب-روشهای آنالیز پخش بار شبکه توزیع را مورد تشریح قرار داده است. در پیوست -ج- مطالعه ای فشرده و جامع بر روی قابلیت اطمینان و مفهوم آن در شبکه توزیع همراه با بررسی مفهومی اندیس های مربوطه و دیدگاه های موجود در ارزیابی مالی قابلیت اطمینان شبکه توزیع بررسی خواهند شد. در پیوست- د- نیز دو پارامتر اساسی تحلیل مساله تشریح گردیده است.

تعداد صفحه : 162

دانلود پایان نامه جایابی بهینه کلیدهای قابل کنترل از راه دور

اختصاصی از نیک فایل دانلود پایان نامه جایابی بهینه کلیدهای قابل کنترل از راه دور دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مطالعات علمی شبکه های توزیع انرژی الکتریکی با رویکردهایی عملی و کاربردی در جهت بهبود وضعیت طراحی و نیز بهره برداری از این بخش از صنعت قدرت همواره سهم عمدهای از مطالعات سیستم قدرت را به خود اختصاص داده است. یکی از روشهای اصولی در جهت بهبود وضعیت این شبکه ها، ایجاد اتوماسیون با اهدافی نظیر افزایش قابلیت اطمینان و کاهش تلفات انرژی سالانه میباشد. اما، به واسطه هزینه بالای ادوات کلیدزنی سیستمهای اتوماتیک، ابتدا باید توجیه اقتصادی طرح اتوماسیون، جنبه های عملیاتی شدن آن را تقویت کند. بنابراین بررسی همه جانبه مزایای فنی و اقتصادی حاصل از قرارگیری کلیدهای اتوماتیک در قالب یک مساله بهینه سازی با مضمون جایابی چند منظوره ادوات کلیدزنی کنترل پذیر در شبکه توزیع، میتواند توجیه مناسبی را از لحاظ فنی و اقتصادی برای طرح مذکور ارایه دهد. در این پایان نامه سعی شده است تا ضمن مطالعه و تحقیق در دو حیطه تخصصی کاملاً جدا از مطالعات شبکه توزیع، با ارایه رویکردی نوین در بحث جایابی کلیدهای کنترل پذیر از راه دور یا به اختصار کلیدهای اتوماتیک، توجیه فنی و اقتصادی مطلوب و دقیقتری از طرح اتوماسیون در شبکه های توزیع ارایه شود. در این میان ابتدا ضمن بیان اهمیت موضوع پژوهش از دو دیدگاه علمی و کابردی به ذکر مقایسه ای جامع در رویکردهای پیشین بحث جایابی کلید اقدام میگردد. سپس با ارایه فرمولاسیون جدیدی برای مساله جایابی چند منظوره کلیدهای اتوماتیک به همراه طرحی بهینه برای هماهنگی کلیدهای اتوماتیک، روشی ابتکاری برای حل چنین مساله ای پیشنهاد میگردد. در نهایت، به استناد نتایج پیاده سازی بر روی شبکه تستی توسعه یافته در این تحقیق، توجیه اقتصادی مطلوبی بر اساس رویکرد پیشنهادی در این پایان نامه، جهت طرح اتوماسیون ارایه خواهد گردید.

مقدمه

شبکه توزیع یکی بخشهای سه گانه سیستمهای قدرت میباشد و به عنوان مرحله نهایی از زنجیره تولید و انتقال انرژی الکتریکی به محل مصرف شناخته میشود. یکی از روشهای اصولی در جهت بهبود وضعیت طراحی و بهره برداری از این شبکه ها، بحث اتوماسیون سیستم توزیع میباشد. اما آنچه در بحث اتوماسیون همواره نکته ابهامی برای عملیاتی شدن آن میباشد قیمت بالای ادوات کلیدزنی کنترل پذیری
است که ابزار اصلی مدیریت آرایش بلادرنگ شبکه تلقی میگردند. این مهم لازم می دارد که این ادوات به گونه ای بهینه جایابی گردند تا توجیه اقتصادی سود حاصله از اجرای اتوماسیون در این شبکه ها جنبه های عملیاتی شدن آن را تقویت کند. اما رویکردهای مطرح شده تاکنون نتوانسته اند توجیه اقتصادی صحیحی از جایابی کلید و طرح اتوماسیون ارایه دهند. چرا که تنها یک هدف را دنبال کرده و مزایای اقتصادی طرح را به صورت همه جانبه در مدل اقتصادی تحلیل نکرده اند. این مهم به این دلیل قابل اهمیت است که مکان کلیدهای مانور اتوماتیک به طور همزمان میتواند هم بر قابلیت اطمینان شبکه و هم بر تلفات آن تاثیر گذارد. لذا بررسی همه جانبه مزایای فنی و اقتصادی طرح اتوماسیون در بحث جایابی چندمنظوره ادوات کلیدزنی کنترل پذیر شبکه احتمالاً میتواند توجیه اقتصادی صحیحی را برای عملی شدن اتوماسیون ارایه دهد. این هدف، رسالت اصلی این تحقیق خواهد بود که با جایابی بهینه چندمنظوره ادوات کلیدزنی کنترل پذیر، بر مبنای یک طرح منطقی از اعمال اتوماسیون توانسته است توجیه به مراتب دقیق تری را از جنبه های اقتصادی و فنی حاصل از طراحی و بهره برداری شبکه های توزیع اتوماتیک ارایه دهد.

در فصل اول از این پایان نامه با تشریح بحث جایابی کلید اتوماتیک، به بیان اهمیت موضوع این پژوهش از دیدگاه علمی و کاربردی پرداخته و با بیان پیشینه این تحقیق به فضاهای خالی و نکات نادیده در مساله مورد بحث اشاره خواهیم کرد. در فصل دوم بیانی کلی از فرمولاسیون مساله جایابی چند منظوره کلیدهای اتوماتیک پیشنهاد میگردد و سپس با بیان پیچیدگی های تحلیل یکپارچه این فرمولاسیون از طریق ابزارهای متداول بهینه سازی، به ارایه فرمولاسیون تفکیک شده ای در مواجهه با این مساله اقدام گردیده و نهایتاً روش پیشنهادی در دو فضای تفکیک شده تحلیل میگردد. فصل سوم بررسی آماری شاخص های برگرفته از نتایج پیاده سازی در سیستم تست مورد مطالعه را پیش رو خواهد گذاشت و در فصل چهارم نیز بررسی آنالیز حساسیت طرح پیشنهادی در اثر تغییرات حدی پارامترهای اقتصادی مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. فصل پنجم نیز برای اثبات عملکرد مطلوب و دقت نیل به جواب بهینه در رویکرد پیشنهادی تدوین گردیده است.

پیوست در نظر گرفته شده در انتهای این پایان نامه نیز به عنوان بخشی اصلی از این پایان نامه، تنها به جهت پیوستگی مطالب اصلی و گریز از حواشی اطلاعاتی در انتهای پایان نامه بیان گردیده است. در پیوست- الف- ساختارهای نوین شبکه توزیع در قالب تشریح نقاط قوت و ضعف آنها از دیدگاه تلفات و قابلیت اطمینان بررسی شده است. پیوست-ب-روشهای آنالیز پخش بار شبکه توزیع را مورد تشریح قرار داده است. در پیوست -ج- مطالعه ای فشرده و جامع بر روی قابلیت اطمینان و مفهوم آن در شبکه توزیع همراه با بررسی مفهومی اندیس های مربوطه و دیدگاه های موجود در ارزیابی مالی قابلیت اطمینان شبکه توزیع بررسی خواهند شد. در پیوست- د- نیز دو پارامتر اساسی تحلیل مساله تشریح گردیده است.

شامل 162 صفحه فایل pdf

جایابی مولدهای تولید پراکنده با استفاده از الگوریتم بهینه سازی مورچگان به منظور کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ

اختصاصی از نیک فایل جایابی مولدهای تولید پراکنده با استفاده از الگوریتم بهینه سازی مورچگان به منظور کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

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

جایابی بهینه DG با هدف کاهش تلفات توان و بهبود رگولاسیون ولتاژ در شبکه های توزیع

اختصاصی از نیک فایل جایابی بهینه DG با هدف کاهش تلفات توان و بهبود رگولاسیون ولتاژ در شبکه های توزیع دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده

امروزه با تغییر ساختار سیستم های قدرت به منظور بهینه سازی آنها و تغییر ساختار آنها از شکلی سنتی به ساختاری جدید استفاده از منابع تولید پراکنده اهمیتی انکار ناپذیر دارند. به طوری که حتی در برخی از کشورها مکمل و یا حتی جانشین شبکه برق رسانی شده اند.

محدود شدن شبکه های توزیع بین تولید و انتقال از یک سو و مراکز بار از سویی دیگر آن را تبدیل به یک شبکه غیرفعال نموده است. لیکن استفاده از واحدهای تولیدی کوچک همچون توربین های گازی، بادی، پیل های سوختی، فتوولتائیک و… در سالهای اخیر باعث تغییر وضعیت این شبکه از یک شبکه غیرفعال به شبکه فعال شده است.

با رشد روزافزون تقاضای برق نیروگاه های بزرگ با مشکلاتی از قبیل جا برای آنها، هزینه بالای انتقال برق به نقاط دور از شبکه از لحاظ جغرافیایی ناهموار و همچنین زمان طولانی بین تصمیم گیری احداث تا زمان بهره برداری و عواملی همچون آلودگی محیط زیست و سایر موارد اقتصادی فنی روبرو هستند.

بر پایه این دیدگاه نقش نیروگاه های تولید پراکنده کوچک و متوسط در برنامه ریزی توسعه تولید برق اهمیت پیدا می کنند.

چنانچه این نیروگاه ها به شبکه سراسری متصل گردند، اثرات مختلفی روی شاخص های عملکردی شبکه از جمله پروفیل ولتاژ، تلفات توان، قابلیت اطمینان، پایداری گذرای سیستم، حفاظت سیستم و… خواهند داشت که بسته به مکان قرارگیری آنها این اثر می تواند در جهت بهبود و یا بدتر شدن وضعیت شبکه باشد.

در این پایان نامه، تاثیر نیروگاه های تولید پراکنده روی رگولاسیون ولتاژ و کاهش تلفات شبکه به طور جداگانه بررسی شده است.

در این راستا، تاکنون راه حل هایی برای جایابی بهینه این نیروگاه ها ارائه شده است که ساختار اصلی الگوریتم آنها مینیمم کردن تابع تلفات می باشد.

همچنین ضمن بررسی روش های قبلی و ذکر مشکلات آنها به ارائه یک الگوریتم با استفاده از مینیمم کردن یک تابع هدف متناسب با تابع تلفات می پردازیم که این تابع هدف به سادگی با استفاده از ماتریس امپدانس و توان های تولیدی باس ها قابل تشکیل می باشد.

در نهایت، با در نظر گرفتن یک سیستم تست استاندارد و جایابی یک نیروگاه تولید پراکنده با توان راکتیو ناچیز، نتایج صحت الگوریتم پیشنهادی و برتری داشتن این روش نسبت به روش های قبلی در جهت بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات توان با انجام برنامه پخش بار بررسی شده است.

مقدمه

در شبکه های توزیع امروزی، بخصوص با روند روبه رشد خصوصی سازی و رقابتی شدن بازار برق، هدف اولیه شرکت های توزیع پایین آوردن هزینه های مربوط به بهره برداری، نگهداری، ساخت شبکه خود و همزمان بالا بردن قابلیت اطمینان شبکه و مشترکین می باشد.

یکی از موثرترین روش ها برای پاسخگویی به رشد بار و نیز تامین سطح مشخصی از قابلیت اطمینان استفاده از تولیدات پراکنده است.

در طی چند دهه اخیر به خاطر بالا بودن بازده بهره برداری و تشویق سرمایه گذاران، صنعت برق دستخوش تغییرات اساسی از لحاظ مدیریت و مالکیت گردیده است به طوری که برای ایجاد فضای رقابتی مناسب بخش های مختلف آن از جمله تولید، انتقال و توزیع از هم مستقل گردیده اند.

این تغییر و تحولات از یک طرف و عواملی همچون آلودگی محیط زیست، مشکلات احداث خطوط انتقال جدید و پیشرفت فناوری در زمینه اقتصادی نمودن ساخت واحدهای تولیدی در مقیاس کوچک در مقایسه با واحدهای تولیدی بزرگ از طرف دیگر باعث افزایش استفاده از تولیدات پراکنده که به طور عمده به شبکه های توزیع متصل شده و نیازی به خطوط انتقال ندارند، گردیده است.

تولیدات پراکنده به تولیداتی اطلاق می شود که قابلیت وصل شدن به شبکه توزیع را داشته باشند.

تحقیقات انجام شده توسط مراکز تحقیقاتی همچون EPRI بیانگر استفاده بیش از 25% انرژی الکتریکی تولیدی توسط تولیدات پراکنده تا سال 2010 می باشد.

تولیدات پراکنده دارای انواع مختلفی می باشد که بسته به نوع آن ظرفیت نامی و نیز قیمت آن متفاوت است. توربین های گازی کوچک با ظرفیت 500 کیلووات تا 20 مگاوات و بازده حدود 25 تا 40 درصد و پیل های سوختی با ظرفیت حدود 50 کیلووات تا 3 مگاوات و بازده حدود 45 تا 55 درصد به تدریج در شبکه های توزیع و مصارف صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرند.

سایر تولیدات پراکنده مثل میکروتوربین ها، سلول های خورشیدی و فتوولتائیک ها و توربین هادی بادی و… هم در حال گسترش هستند.

در شبکه های توزیع شعاعی هنگام طراحی، امکان اتصال یک ژنراتور یا یک مولد در سمت بار در نظر گرفته نشده است. یعنی کل شبکه بعد از پست فوق توزیع یا همان فیدر به عنوان یک مدار غیرفعال در نظر گرفته شده است.

لذا نصب تولیدات پراکنده در سمت بار یا در طول فیدر تاثیر قابل توجهی بر توان عبوری، ولتاژ نقاط مختلف و… خواهد داشت. این تاثیرات می تواند در جهت بهبود وضعیت شبکه یا عکس آن باشد. به همین دلیل لازم است قبل از نصب تولیدات پراکنده تاثیر آن بر روی پروفیل ولتاژ، جریان خطوط، جریان اتصال کوتاه، میزان هارمونیک تزریقی، قابلیت اطمینان و… بررسی گردد.

نصب تولیدات پراکنده، ولتاژ نقاط مختلف را تحت تاثیر قرار می دهد لذا باید حداکثر توان قابل تزریق توسط واحد تولید پراکنده در یک باس به نحوی تعیین گردد که ولتاژ همه نقاط در محدوده مجاز باشد. نصب تولیدات پراکنده می تواند در باس محل نصب و یا در ابتدای فیدر باعث ایجاد اضافه ولتاژهای غیرمجاز شود. لذا باید در هنگام تعیین اندازه تولیدات پراکنده این عامل به عنوان یکی از عامل های محدود کننده در نظر گرفته شود.

بر این اساس با توجه به اینکه جایابی مناسب نیروگاه های تولید پراکنده سبب تاثیر بر شاخص های عملکردی سیستم توزیع می گردد، لذا در این پروژه اثر جایابی و تغییر قرارگیری این نیروگاه ها در باس های مختلف با در نظر گرفتن میزان کاهش تلفات و تغییر رگولاسیون ولتاژ بررسی می گردد. عدم جایابی بهینه ممکن است به تنهایی سبب بهبود این شاخص ها نگردد حتی گاهی سبب بدتر شدن وضعیت نیز می گردد.

در فصل اول این پایان نامه، به معرفی انواع تولیدات پراکنده و مزایای استفاده از آنها در شبکه توزیع می پردازیم. معرفی کشورهای استفاده کننده از تولیدات پراکنده و حداکثر توان تولید شده توسط آنها و اندازه های مرسوم مورد استفاده در انواع فناوری های موجود و معرفی تکنولوژی اتصال از جمله مباحث موجود در این فصل است.

در فصل دوم، تاثیر نیروگاه های پراکنده روی رگولاسیون ولتاژ شبکه توزیع با توجه به پروفیل ولتاژ آن قبل و بعد از قرارگیری نیروگاه تولید پراکنده با استفاده از یک سیستم تست بررسی شده است و همچنین قرارگیری همزمان این منابع و رگولاتورهای ولتاژ و خازن در همان سیستم تست در حالت های مختلف و نحوه تاثیرگذاری آن روی پروفیل ولتاژ در این فصل بررسی شده است.

در فصل سوم، تاثیر نیروگاه های تولید پراکنده روی کاهش تلفات شبکه توزیع در سه حالت بار متفاوت را بررسی می کنیم و برای درک بیشتر موضوع به مدل سازی سیستم برای تحلیل تلفات توان بر پایه احتمال با بکارگیری یک روش گسسته می پردازیم. بدین منظور از یک فیدر توزیع شعاعی به عنوان سیستم تست استفاده گردیده است.

در فصل چهارم، الگوریتم های ارائه شده تاکنون جهت جایابی بهینه نیروگاه های تولید پراکنده بررسی می گردد. و مزایا و معایب و روش اجرای آنها شرح داده می شود.

در فصل پنجم، الگوریتم پیشنهادی برای جایابی با استفاده از ماتریس ادمیتانس و توان های باس ها معرفی می گردد.

در انتها به شبیه سازی این الگوریتم و بررسی صحت نتایج حاصل با اجرای برنامه پخش بار روی یک سیستم تست 6 باس IEEE با قرارگیری نیروگاه پراکنده در باس های مختلف می پردازیم.

تعداد صفحه : 105