با توجه به روند رو به رشد استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس به افتادگی ولتاژ در مصارف صنعتی، مسکونی و تجاری، ارائه روشی به منظور بهبود قابلیت اطمینان و کاهش خاموشی های ناخواسته (ناشی از افتادگی ولتاژ) از اهمیت ویژهای برخوردار میباشد.
از سوی دیگر مسایلی همچون تجدیدساختار، مسایل زیست محیطی، مشکلات و محدودیتها در احداث خطوط انتقال جدید، سبب ورود روز افزون سیستمهای تولید پراکنده شده است.
واحدهای تولید پراکنده با توجه به مشخصات، تکنولوژی و مکان اتصال به شبکه، میتوانند تأثیرات مثبتی از جمله بهبود قابلیت اطمینان را روی شبکه های توزیع بوجود آورند. لذا با افزایش استفاده از تولیدات پراکنده و همچنین مسائل فنی و مالی این تکنولوژیها، مسائل جدیدی از جمله تعیین ظرفیت و مکان اتصال این تجهیزات به شبکه مورد بررسی قرار گرفته است.
در این پایان نامه روشی برای جایابی منابع تولید پراکنده ارائه شده است. روش ارائه شده، مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات با هدف بهبود شاخصهای قابلیت اطمینان، پروفیل ولتاژ، تلفات و کمینه کردن هزینه های سرمایه گذاری شبکه میباشد.
اما از آنجا که در جایابی و تعیین ظرفیت منابع DG با چندین معیار (شاخصهای قابلیت اطمینان شبکه و سود سیستم) روبرو هستیم، بهترین انتخاب از لحاظ تعداد، ظرفیت و مکان نصب منابع با استفاده از روش تصمیمگیری چند معیاره (AHP) مشخص می گردد.
مقدمه:
این تحقیق به بهینه سازی شاخص های قابلیت اعتماد سیستم های توزیع انرژی الکتریکی- از دیدگاه کیفیت توان – با حضور منابع تولید پراکنده اختصاص دارد. امروزه در کنار تجهیز سیستم ها، قابلیت اعتماد آنها به طور جدی مطرح بوده و جزء لاینفک عملکرد آنهاست. در ارزیابی قابلیت اعتماد میزان توانایی سیستم در ارائه عملکرد صحیح محوله محک زده می شود، بنابراین می تواند به مجرائی جهت بهبود آن سیستم تبدیل گردد. این بحث در سیستم های قدرت نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به وسعت سیستم قدرت و نحوه ارتباط بخش های تولید، انتقال و توزیع با یکدیگر، رده های سلسله مراتبی HLI و HLII و HLIII مطرح گردیده و سیستمهای توزیع در رده HLIII مورد بررسی دقیق قرار می گیرند. شبکه توزیع گسترده ترین بخش سیستم قدرت است که نقاط مصرف را به منابع انرژی
الکتریکی ارتباط داده و از نظر جغرافیایی مساحت بسیار زیادی را تحت پوشش قرار می دهد. بنابراین هر بهینه سازی به ظاهر کم اهمیتی چون در ابعاد وسیع اعمال می گردد، می تواند صرفه جویی زیادی در هزینه ها را به دنبال داشته باشد.
فصل اول: مقدمه
1-1- تعریف و اهمیت مسئله
این تحقیق به بهینه سازی شاخصهای قابلیت اعتماد سیستمهای توزیع انرژی الکتریکی- از دیدگاه کیفیت توان- با حضور منابع تولید پراکنده اختصاص دارد. امروزه در کنار تجهیز سیستم ها، قابلیت اعتماد آنها به طور جدی مطرح بوده و جزء لاینفک عملکرد آنهاست. در ارزیابی قابلیت اعتماد میزان توانایی سیستم در ارائه عملکرد صحیح محوله محک زده میشود، بنابراین میتواند به مجرائی جهت بهبود آن سیستم تبدیل گردد. این بحث در سیستم های قدرت نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به وسعت سیستم قدرت و نحوه ارتباط بخشهای تولید، انتقال و توزیع با یکدیگر، رده های سلسله مراتبی HLI و HLII و HLIII مطرح گردیده و سیستمهای توزیع در رده HLIII مورد بررسی دقیق قرار میگیرند. شبکه توزیع گستردهترین بخش سیستم قدرت است که نقاط مصرف را به منابع انرژی الکتریکی ارتباط داده و از نظر جغرافیایی مساحت بسیار زیادی را تحت پوشش قرار میدهد. بنابراین هر بهینه سازی به ظاهر کم اهمیتی چون در ابعاد وسیع اعمال میگردد، می تواند صرفه جویی زیادی در هزینه ها را به دنبال داشته باشد. مورد دیگر جایگاه ارزیابی قابلیت اعتماد در سیستمهای توزیع به حجم وسیع اتفاقات و خرابیهای بوجود آمده مستقل از گستردگی مداری آن مربوط میگردد. بر این اساس ارزیابی قابلیت اعتماد شبکههای توزیع از اهمیت و اولویت ویژهای برخوردار خواهد بود. از سوی دیگر در شبکه های توزیع امروزی، به خصوص با روند رو به رشد خصوصی سازی و رقابتی شدن بازار برق، هدف اولیه شرکتهای توزیع پایین آوردن هزینه های مربوط به بهره برداری، نگهداری و ساخت شبکه خود و همزمان بالا بردن قابلیت اطمینان شبکه، کیفیت برق و رضایت بیشتر مشترکین میباشد. یکی از روشها برای پاسخ گویی به رشد بار و نیز تامین سطح مشخصی از قابلیت اطمینان، استفاده از منابع تولید پراکنده میباشد. تولید پراکنده معمولاً به واحدهای تولیدی با ظرفیت کمتر از 10 مگاوات گفته میشود که به طور مستقیم به شبکههای توزیع یا سرویس مشترکین متصلند. تکنولوژیهای مختلفی از جمله توربینهای گازی کوچک، پیلهای سوختی، توربینهای بادی، سلولهای خورشیدی و…. در واحدهای تولید پراکنده مورد استفاده قرار میگیرد.
قابلیت اعتماد در سیستمهای قدرت گستره زیادی داشته و تاکنون فعالیتهای تحقیقاتی در این خصوص بیشتر به دو بخش تولید و انتقال معطوف بوده و به بخش توزیع توجه کمتری شده است. شاید یکی از دلایل این کار مقیاس بسیار بالایی از خرابی باشد که می تواند از این بخشها منشاء گیرد. اما تعداد خرابیها در سیستم – بسیار گسترده – توزیع نیز قابل توجه بوده و قرار دادن آن در درجه های پایین اولویت می تواند موجب تحمیل هزینه های سنگینی شده و نمیتواند استدلال عملی دقیقی داشته باشد.
بحث قابلیت اعتماد شبکه های توزیع زمینه های فراوانی جهت تحقیقات داشته و بکارگیری علوم مختلف از جمله ریاضیات پیشرفته و علوم کامپیوتر به تنوع و کارائی روش های مربوطه میافزاید. به همین دلیل مطالب، مقالات و کنفرانسهای علمی ارائه شده در این ارتباط پیشرفت روزافزونی را نشان میدهد، اما در عین حال در اکثر مطالعات انجام شده کمتر به ارزیابی همزمان شاخصهای قابلیت اطمینان و مباحث کیفیت توان پرداخته شده است.
لذا در این پایان نامه، شاخصهای قابلیت اطمینان سیستمهای توزیع بر اساس قطعیهای ناشی از فلش ولتاژ در نظر گرفته شده اند. از دلایل این امر و رویکرد به مسائل کیفیت توان میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
1- حساسیت بیشتر تجهیزات الکتریکی کنونی در مقایسه با تجهیزات مورد استفاده در گذشته.
2- افزایش استفاده از تجهیزاتی که موجب کاهش کیفیت برق میگردند.
3- افزایش آگاهی مشترکین و مصرف کنندگان انرژی الکتریکی از مقوله کیفیت برق و آگاهی از تاثیر کیفیت برق بر عملکرد مناسب و عمر مفید تجهیزات.
4- تاثیر متقابل تجهیزاتی که باعث عدم کیفیت برق در یک شبکه به هم پیوسته میشوند.
روشهای متعددی در خصوص مدل سازی و ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه های توزیع مطرح و ارائه شده است و تحقیقات و مطالعات در این زمینه همچنان ادامه دارد. به طور کلی روشهای ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه های توزیع را میتوان به دو دسته ی عمده ی تحلیلی و شبیه سازی تقسیم نمود. در روشهای تحلیلی که کاربرد فراوانی در مطالعات مهندسی قابلیت اطمینان سیستمهای توزیع دارند، فیدر و تجهیزات مربوطه در قالب ریاضی به صورت اجزای سری یا موازی مدل میشوند و شاخصهای مربوطه در زمان نسبتاً کوتاهی محاسبه میشوند.
فهرست مطالب:
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : مقدمه 3
1) تعریف و اهمیت مسئله 4 -1
2) پیکربندی پایان نامه 6 -1
فصل دوم : مفاهیم اساسی قابلیت اعتماد 9
1) مقدمه 10 -2
2) مباحث پایه ای قابلیت اعتماد 10 -2
1-2 ) تعاریف قابلیت اعتماد 10 -2
2) مفاهیم کلی 11 -2- 2
3-2 ) مدهای خطا 14 -2
4-2 ) قابلیت اعتماد سیستم قابل تعمیر 16 -2
3) مروری بر روشهای ارزیابی قابلیت اعتماد 19 -2
4) خلاصه 24 -2
فصل سوم : ارزیابی قابلیت اعتماد سیستم های توزیع 25
1) مقدمه 26 -3
2) ساختار شبکه های توزیع 26 -3
3)رده های سلسله مراتبی قابلیت اعتماد و معرفی شاخص ها 28 -3
4) فلش ولتاژ 31 -3
1-4 ) دامنه فلش ولتاژ 33 -3
2-4 ) طول دوره زمانی فلش ولتاژ 34 -3
5) نکاتی در رابطه با ارزیابی قابلیت اعتماد سیستم های توزیع 39 -3
6) روشهای ارزیابی قابلیت اعتماد سیستمهای توزیع 40 -3
7-3 ) محاسبه تابع هدف 43
8) محاسبه تابع سود 45 -3
9) انتخاب تعداد بهینه منابع تولید پراکنده 46 -3
10 ) خلاصه 50 -3
فصل چهارم : مدلسازی اثر تولیدات پراکنده بر روی قابلیت اطمینان
سیستم های توزیع 51
1 مقدمه 52 (1 -4
2 دلایل رویکرد به تولیدات پراکنده 54 (2 -4
1-2 ) مزایای تولید پراکنده برای مصرف کنندگان 54 -4
2) مزایای تولید پراکنده برای شرکت های برق 55 -2- 4
2-2-4 )مزایای ملی منابع تولید پراکنده 55
3-4 ) جزیره شدن 55
4-4 ) مشخصه عملکردی تکنولوژیهای تولید پراکنده 57
5-4 ) مدلسازی تولیدات پراکنده 57
فصل پنجم : الگوریتم پیشنهادی 59
1-5 ) مقدمه 60
61 (PSO) 2-5 ) روش بهینه سازی اجتماع ذرات
1-2-5 ) تعاریف و مقدمات 62
2-2-5 ) انواع توپولوژی و اصل همسایگی 63
64 PSO 3-5 ) انواع الگوریتمهای
68 PSO 4-5 ) پارامترهای
با الگوریتمهای تکاملی 73 PSO 5-5 ) مقایسه
6-5 ) نتیجه گیری 74
فصل ششم : شبیه سازی 76
1-6 ) مقدمه 77
2-6 ) مشخصات شبکه مورد آزمایش 77
3-6 ) سناریو های مورد مطالعه 81
4-6 ) خلاصه سناریو ها و نتایج 87
5-6 ) جمع بندی 88
8 فصل هفتم : نتیجه گیری و پیشنهادات 9
1-7 ) نتیجه گیری 90
2-7 ) پیشنهادات 92
پیوستها 94
پیوست الف) پخش بار در شبکه های توزیع 95
پیوست ب) تصمیم گیری چند معیاره 99
شامل 124 صفحه فایل pdf
دانلود پایان نامه تعیین محل بهینه DG با در نظر گرفتن شاخص های قابلیت اطمینان به روش PSO