مکانیابی همزمان منابع تولید پراکنده و کلیدها در شبکه توزیع با در نظر گرفتن امکان عملکرد جزیره ای

مکانیابی همزمان منابع تولید پراکنده و کلیدها در شبکه توزیع با در نظر گرفتن امکان عملکرد جزیره ای
فرمت فایل دانلودی: .docxفرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 132
مکانیابی همزمان منابع تولید پراکنده و کلیدها در شبکه توزیع با در نظر گرفتن امکان عملکرد جزیرهای و مدل بار
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 132 صفحه
چکیده
اهمیت مسأله انرژی، نیاز به استفاده از منابع انرژی نو را به عنوان تولیدکننده انرژی الکتریکی افزایش داده است. امروزه یکی از گزینه های مناسب جهت تأمین انرژی الکتریکی، منابع تولید پراکنده می¬باشند. استفاده از تولید پراکنده، تأثیرات مثبت زیادی از قبیل افزایش ظرفیت آزاد خطوط، کاهش تلفات توان، بهبود پروفیل ولتاژ و بهبود شاخصهای قابلیت اطمینان دارد. علاوه بر این، کاربرد کلیدهای جداکننده در شبکه توزیع می-تواند نقش مؤثری در بهبود قابلیت اطمینان سیستم ایفا نماید. همچنین بکار بردن همزمان کلیدها و منابع تولید پراکنده، می تواند سبب افزایش قابلیت اطمینان سیستم از طریق تشکیل جزایر عمدی شود. به منظور بهرهبرداری بهینه از این تجهیزات و افزایش مزایای حاصل از آنها، باید برای آنها مکان و ظرفیت بهینه تعیین شود. تحقیقات گسترده ای در زمینه جایابی منابع تولید پراکنده و کلیدها صورت گرفته است. در اکثر این تحقیقات مکان یکی از این تجهیزات ثابت در نظر گرفته شده و جایابی بهینه برای تجهیز دیگر صورت می گیرد. در همین راستا در این پایان¬نامه، جایابی همزمان کلیدها و منابع تولید پراکنده در شبکه توزیع انجام می گیرد. برای این مسأله، تابع هدفی مبتنی بر هزینه معرفی شده و اهداف مذکور، شامل کاهش تلفات و بهبود قابلیت اطمینان، به صورت هزینه در آن لحاظ گردیده است. با فرض دوره مطالعه چند ساله، از ضرایب اقتصادی برای تبدیل هزینه ها به ارزش کنونی در زمان شروع سرمایهگذاری استفاده شده است. در طرح پیشنهادی، متغیر با زمان بودن بارهای شبکه با استفاده از منحنی تداومی بار سالیانه و مدل بار چند سطحی لحاظ گردیده است. این مدل بار در انتخاب جزایر و تعیین مکان بهینه نصب کلیدها تأثیر زیادی دارد. جنبه دیگر متغیر بودن بار، مربوط به وابستگی آن به ولتاژ است. در نظر گرفتن مدل بار وابسته به ولتاژ، در محاسبه ولتاژ شینها و تلفات تأثیرگذار است. علاوه بر این، متفاوت بودن هزینه خاموشی برای بارهای مختلف شبکه، سبب ایجاد نوعی اولویتبندی در تأمین بارها میگردد. در نهایت الگوریتم ژنتیک برای حل مسأله جایابی بکار رفته است. دلیل استفاده از این الگوریتم قابلیت آن در جستجوی موازی از چندین نقطه از فضای جستجو و فرار از گرفتار شدن در بهینههای محلی از طریق بکارگیری عملگرهای متنوع میباشد. برای کمک به همگرایی الگوریتم ژنتیک و رسیدن به جواب بهینه سراسری، عملگرهای تکمیلی متناسب با نوع مسأله تعریف و پیشنهاد شده است. با طرح موارد مطالعاتی مختلف و انجام شبیهسازی، کارایی و کاربردی بودن روش پیشنهادی بررسی و مورد تأیید قرار گرفته است.
کلید واژه: منابع تولید پراکنده، کلید، جایابی، مدل بار، الگوریتم ژنتیک.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرست جدولها د
فهرست شکلها و
فصل ۱- مقدمه 2
۱-۱- پیشگفتار 2
۱-۲- ساختار پایاننامه 5
فصل ۲- مروری بر مسأله مکان¬یابی منابع تولید پراکنده و کلیدهای جداکننده در شبکه توزیع……. 8
۲-۱- مقدمه 8
۲-۲- اهداف جایابی منابع تولید پراکنده و کلیدهای جداکننده 9
۲-۲-۱- تلفات توان 9
۲-۲-۱-۱- تأثیر تولید پراکنده بر تلفات توان 9
۲-۲-۱-۲- نحوه ارزیابی شاخص تلفات توان 9
۲-۲-۲- قابلیت اطمینان 10
۲-۲-۲-۱- تأثیر تولید پراکنده و کلیدهای جداکننده بر قابلیت اطمینان 10
۲-۲-۲-۲- نحوه ارزیابی شاخص قابلیت اطمینان 11
۲-۲-۳- پروفیل ولتاژ شبکه 15
۲-۲-۳-۱- تأثیر تولید پراکنده بر روی ولتاژ و تنظیم ولتاژ شبکه 15
۲-۲-۳-۲- نحوه ارزیابی شاخص پروفیل ولتاژ 16
۲-۲-۴- پایداری ولتاژ شبکه 17
۲-۲-۴-۱- تأثیر تولید پراکنده بر روی پایداری ولتاژ 17
۲-۲-۴-۲- نحوه ارزیابی شاخص پایداری ولتاژ 17
۲-۲-۵- جریان اتصال کوتاه 18
۲-۲-۵-۱- تأثیر تولید پراکنده بر روی جریان اتصال کوتاه 18
۲-۲-۵-۲- نحوه ارزیابی شاخص جریان اتصال کوتاه 18
۲-۳- قیود 19
۲-۳-۱- قیود پخش بار 19
۲-۳-۲- قید ولتاژ شبکه 20
۲-۳-۳- قید ظرفیت خطوط 20
۲-۳-۴- قید ظرفیت تولید توان تولید پراکنده 21
۲-۳-۵- قید ضریب نفوذ تولید پراکنده 21
۲-۴- روشهای مکانیابی تولید پراکنده و کلیدهای جداکننده 22
۲-۴-۱- روشهای تحلیلی 22
۲-۴-۲- روشهای عددی 23
۲-۴-۳- روشهای محاسباتی تکاملی 25
۲-۴-۳-۱- الگوریتم جمعیت مورچگان 25
۲-۵- بررسی چند نمونه تابع هدف برای مسأله مکانیابی تولید پراکنده و کلیدهای جداکننده 27
۲-۶- جمعبندی و نتیجهگیری 35
فصل ۳- روش پیشنهادی برای جایابی همزمان منابع تولید پراکنده و کلیدهای جداکننده 37
۳-۱- مقدمه……… 37
۳-۲- مدلسازی مسأله 38
۳-۲-۱- مدل بار………… 38
۳-۲-۱-۱- مدل بار متغیر با زمان 38
۳-۲-۱-۲- مدل بار وابسته به ولتاژ 39
۳-۲-۲- مدل تولید پراکنده 40
۳-۲-۳- تابع هدف……… 40
۳-۲-۴- قیود 45
۳-۳- روش پیشنهادی بهینهسازی 46
۳-۳-۱- کدگذاری مسأله (تعریف کروموزوم) 47
۳-۳-۲- تابع برازندگی 47
۳-۳-۳- انتخاب 49
۳-۳-۴- عملگر تقاطع 49
۳-۳-۵- عملگر جهش 51
۳-۳-۶- تولید جمعیت تصادفی 53
۳-۳-۷- شرط خاتمه 54
۳-۴- روندنمای حل مسأله 54
۳-۵- جمعبندی و نتیجهگیری 56
فصل ۴- پیادهسازی الگوریتم پیشنهادی و مطالعات موردی 58
۴-۱- مقدمه……… 58
۴-۲- اعتبارسنجی ارزیابی قابلیت اطمینان 59
۴-۳- مشخصات شبکه ۳۳ شینه تحت مطالعه 61
۴-۴- تعیین مکانهای کاندید برای نصب منابع تولید پراکنده و کلیدها 61
۴-۵- داده¬ها و مقادیر پارامترهای مورد استفاده در الگوریتم پیشنهادی 64
۴-۶- نتایج شبیهسازی برای موارد مطالعاتی 67
۴-۶-۱- مورد مطالعاتی اول 69
۴-۶-۲- مورد مطالعاتی دوم 71
۴-۶-۱- مورد مطالعاتی سوم 74
۴-۶-۱- مورد مطالعاتی چهارم 76
۴-۶-۲- مورد مطالعاتی پنجم 78
۴-۶-۳- مورد مطالعاتی ششم 81
۴-۶-۴- مورد مطالعاتی هفتم 82
۴-۶-۱- مورد مطالعاتی هشتم 85
۴-۶-۱- مورد مطالعاتی نهم 87
۴-۶-۲- مورد مطالعاتی دهم 88
۴-۷- مقایسه و تحلیل کلی نتایج 91
۴-۸- جمعبندی و نتیجهگیری 97
فصل ۵- جمعبندی، نتیجهگیری و پیشنهادها 100
۵-۱- جمعبندی و نتیجهگیری 100
۵-۲- پیشنهادها 102
فهرست مراجع 106