پیشرفتهای صورت گرفته در تکنولوژی های تولید پراکنده و بکارگیری آنها در سطح شبکه های توزیع فرصتی را برای بهره مندی از مزایای بکارگیری این منابع در جهت بهبود بهره برداری از شبکه های توزیع فراهم ساخته است. از جمله سودمندی های ناشی از منابع تولید پراکنده، میتوان به مواردی همچون کاهش تلفات ,بهبود پروفیل ولتاژ ,افزایش قابلیت اطمینان شبکه و… اشاره کرد. برای دستیابی به اهداف مورد نظر, مسئله جایابی، یعنی تعیین ظرفیت ,تعداد و مکان بهینه منابع تولید پراکنده بسیار حایز اهمیت است. در شبکه های توزیع، به خصوص شبکه توزیع ایران، با توجه به نامناسب بودن پروفیل ولتاژ و اتلاف بالای انرژی جایابی بهینه منابع تولید پراکنده جهت رسیدن به اهداف مورد نظر امری ضروری بنظر میرسد.
در این تحقیق هدف ما جایابی بهینه منابع تولید پراکنده به منظور کاهش تلفات و بهبود دامنه ولتاژ در شبکه های توزیع میباشد. به عبارت دیگر، هدف ما کاهش تلفات به همراه نزدیکتر کردن دامنه ولتاژ شینها به مقادیر مطلوب (معمولا مقدار نامی) با جایابی بهینه منابع تولید میباشد.
این پایان نامه که در شش فصل تنظیم شده است، هدف نهایی آن ارائه روشی در جایابی منابع تولید پراکنده برای کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ با استفاده از الگوریتم PSO شبه تکاملی (CPSO) می باشد.
در فصل اول به بیان مطالبی پیرامون منابع تولید پراکنده شامل تعاریف ,اهداف، بررسی تکنولوژی ها، مزایا و معایب آنها پرداخته شده است. در فصل دوم پس از معرفی مختصر شبکه های توزیع، تاثیر منابع تولید پراکنده در شبکههای توزیع و راهکارهای مطالعه آنها ارائه شده است. فصل سوم، به ارائه و تبیین روش پیشنهادی در جایابی بهینه منابع تولید پراکنده با استفاده از الگوریتم PSO میپردازد و فلوچارت الگوریتم پیشنهادی تشریح گردیده است. در فصل چهارم پس از تعریف مسئله و بیان توابع هدف، به چگونگی پیاده سازی الگوریتم CPSO در جایابی منابع تولید پراکنده میپردازد و بخش پایانی از این فصل، به ارائه ابزار مورد نیاز مطالعه اثرات پخشبار مناسب در شبکه های توزیع با حضور منابع تولید پراکنده، اختصاص داده شده است. و نیز در فصل پنجم به منظور بررسی کارایی روشهای ارائه شده در جایابی منابع تولید پراکنده در کاهش تلفات و بهبود دامنه ولتاژ چند شبکه نمونه مورد مطالعه قرار گرفته است و تحلیل های مختلفی در مورد جایابی آنها و تاثیر آنها بر پارامترهای شبکه صورت گرفته است. فصل ششم به ارائه نتایج و پیشنهادات اختصاص داده شده است. در بخش پیوست نیز الگوریتم بهینه سازی CPSO روی چندین تابع محک قدرتمند تست شده است و نتایج آن با روشهای تکاملی دیگر مقایسه گردیده که از همه آنها بهینه تر میباشد.
مقدمه
در شبکه های توزیع امروزی بخصوص 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 و همزمان بالا بردن قابلیت اطمینان شبکه و مشترکین میباشد. یکی از موثرترین روشها برای پاسخگویی به رشد بار و نیز تأمین سطح مشخصی ازقابلیت اطمینان، استفاده از منابع تولید پراکنده میباشد. بر اساس یک تعریف، تولیدات پراکنده به تولیدات تا سقف ١٠ مگاوات اطلاق میشود که قابلیت وصل شدن به شبکه توزیع را داشته باشند. تکنولوژی واحدهای تولید پراکنده شامل فتوولتائیک ها، توربینهای بادی، پیلهای سوختی، توربینهای کوچک گازی و میکروتوربینها، ژنراتور-موتورهای استرلینگ و ژنراتور-موتورهای احتراق داخلی و… میباشند.
پیش بینی میگردد که تولید پراکنده سریعأ توسعه پیدا کرده و سهم قابل توجهی از تولید برق آینده جهان را بر عهده بگیرد. این توسعه در بکارگیری واحدهای تولید پراکنده، دلایل مختلفی میتواند داشته باشد که از جمله آن میتوان به عواملی چون توجه به محیط زیست، کاهش تلفات سیستم، آزادسازی ظرفیت سیستم، کاهش هزینههای بهره برداری مربوط به دوره پیک منحنی بار، بهبود پروفیل ولتاژ و ضریب بار، تأخیر و یا رفع در نیاز به توسعه سیستم، بهبود قابلیت اطمینان و بازدهی شبکه اشاره کرد. از طرفی چون سیستمهای توزیع به طور معمول برای کار به صورت شعاعی طراحی میشوند، اتصال منابع به سیستم توزیع میتواند به میزان زیادی روی جریان، توان و شرایط ولتاژ در محل مصرف کننده ها و تجهیزات سیستم تأثیر بگذارد و این اثرات ممکن است در راستای بهبود یا بدتر شدن عملکرد سیستم باشد که به شرایط سیستم و مشخصات منابع تولید پراکنده نصب شده بستگی دارد. بنابراین رسیدن به مزایای بالا در عمل بسیار مشکلتر از آن است که اغلب تصور میشود. برای رسیدن به این مزایا تولیدات پراکنده باید دارای اندازه مناسب بوده و در مکانهای مناسب نصب شوند.
همانند بسیاری از مسائل دیگر در برنامه ربزی سیستم قدرت، مسأله جایابی بهینه منابع تولید پراکنده در شبکه های توزیع یک مسأله بهینه سازی با ابعاد بزرگ، غیر خطی و با متغیرهای گسسته و پیوست میباشد که متناسب با اندازه سیستم،تعداد حل ها ی محلی و تعداد حالت هایی که باید تحلیل شوند افزایش می یابند به گونه ای که روش های حل کلاسیک قادر به یافتن حل بهینه آن نیستند.
در این پایان امه از روش الگوریتم بهینه ساری اجتماع ذرات برای پیدا کردن اندازه و محل بهینه انواع مختلف منابع تولید پراکنده استفاده شده است. اکثر محققان از روش های تکاملی برای پیدا کردن محل بهینه منابع تولیدات پراکنده استفاده کرده اند که از روش پیشنهاد شده جهت بهبود پروفیل و پایداری ولتاژ، کاهش تلفات در سیستم توزیع استفاده میشود.
شامل 111 صفحه فایل pdf
دانلود پایان نامه جایابی بهینه منابع تولید پراکنده در شبکه های توزیع