(5 -3 نکاتی در رابطه با ارزیابی قابلیت اعتماد سیستم های توزیع
39
 
(6 -3 روش های ارزیابی قابلیت اعتماد سیستمهای توزیع
40
 
(7-3 محاسبه تابع هدف
43
 
(8 -3 محاسبه تابع سود
45
 
(9 -3 انتخاب تعداد بهینه منابع تولید پراکنده
46
 
(10-3 خلاصه
50
 
فصل چهارم : مدلسازی اثر تولیدات پراکنده بر روی قابلیت اطمینان
51
 
سیستم های توزیع
 
 
 
1(1-4 مقدمه
52
 
2(2-4 دلایل رویکرد به تولیدات پراکنده
54
 
(1-2-4 مزایای تولید پراکنده برای مصرف کنندگان
54
 
(2-2- 4 مزایای تولید پراکنده برای شرکت های برق
55
 
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
 
(2-5 روش بهینه سازی اجتماع ذرات (PSO)
61
 
(1-2-5 تعاریف و مقدمات
62
 
(2-2-5 انواع توپولوژی و اصل همسایگی
63
 
(3-5 انواع الگوریتمهایPSO
64
 
(4-5 پارامترهایPSO
68
 
(5-5 مقایسه PSO با الگوریتمهای تکاملی
73
 
(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
فصل هفتم : نتیجه گیری و پیشنهادات
89
(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
 

 
فهرست مطالب
عنوان مطالب
شماره صفحه
 
 
منابع و ماخذ
107
فهرست منابع فارسی
107
فهرست منابع لاتین
108
چکیده انگلیسی
112
 

فهرست جدول ها
 
عنوان
شماره صفحه
:1-3 زمان های رفع خطای نمونه
35
:2-3 ماتریس قضاوت معیارها
47
:3-3 وزن نهایی مربوط به معیارها
47
:4-3 ماتریس قضاوت درجات ارزش
48
:5-3 وزن نهایی مربوط به درجات ارزش
48
:1-4 تعاریف مختلف تولید پراکنده
53
:2-4 مقایسه فناوریهای تولید پراکنده
54
:1-6 اطلاعات شبکه مورد آزمایش
78
:2-6 مشخصات خطوط شبکه
79
:3-6 شاخص های قابلیت اطمینان شبکه
80
:4-6 پارامتر های الگوریتمPSO
81
:5-6 اطلاعات مورد نیاز برای محاسبه تابع سود شبکه
82
:6-6 وزن نهایی مربوط به معیارها
82
:7-6 وزن نهایی مربوط به درجات ارزش
82
:8-6 مشخصات سناریوها و نتایج آنها
83
:9-6 درجه ارزش شاخص ها
84
 

 
فهرست نمودارها
عنوان
شماره صفحه
:1-6 تابع هدف ترکیبی
85
:2-6 شاخص SAIFI
85
:3-6 شاخص SAIDI
86
:4-6 شاخص سود سیستم
86
 

فهرست شکلها
 
 
عنوان
شماره صفحه
 
:1-2 تابع چگالی خرابی f (t) ، احتمـال خرابـی Q (t) ، احتمـال بـاقی مانـدن در
12
 
حالت عملکرد R (t)
 
 
 
:2-2 منحنی عمر تجهیزات
15
 
:3-2 دیاگرام تبدیل حالت یک سیستم
17
 
:4-2 دیاگرام فضای حالت برای یک سیستم با دو مولفه
22
 
:1-3 یک سیستم توزیع نمونه
27
 
:2-3 رده های سلسله مراتبی ارزیابی قابلیت اعتماد سیستمهای قدرت
28
 
:3-3 مقسم امپدانسی برای محاسبه دامنه فلش
34
 
:4-3 یک شبکه توزیع شعاعی ساده
41
 
:5-3 روندنمای محاسبه تابع هدف
44
 
:1-5 مقایسه روش های سنتی و مدرن از لحاظ مقاوم بودن به نوع مسئله
61
 
:2-5 توپولوژیهای مطرح در PSO
63
 
:1-6 شبکه 33شینه اصلاح شده IEEE
77
 
 

چکیده:

با توجه به روند رو به رشد استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس به افتادگی ولتاژ1 در مصارف صنعتی، مسکونی و تجاری، ارائه روشی به منظور بهبود قابلیت اطمینان و کاهش خاموشیهای ناخواسته

(ناشی از افتادگی ولتاژ) از اهمیت ویژهای برخوردار میباشد.

از سوی دیگر مسایلی همچون تجدیدساختار، مسایل زیستمحیطی، 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 ذرات2 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 3DG با چندین معیار (شاخصهای قابلیت اطمینان شبکه و سود سیستم) روبرو هستیم، بهترین انتخاب از لحاظ تعداد، ظرفیت و مکان نصب منابع با بهره گرفتن از روش تصمیمگیری چند معیاره (4AHP) مشخص میگردد.

واﮊههــای کلیــدی: تولیــد پراکنــده، قابلیــت اطمینــان، تــصمیمگیــری چنــد معیــاره، الگــوریتم PSO

مقدمه:

این تحقیق به بهینه سازی شاخصهای قابلیت اعتماد سیستمهای توزیع انرژی الکتریکی- از دیـدگاه کیفیت توان- با حضور منابع تولید پراکنده اختصاص دارد. امـروزه در کنـار تجهیـز سیـستم هـا، قابلیـت اعتماد آنها به طور جدی مطرح بوده و جزء لاینفک عملکرد آنهاسـت. در ارزیـابی قابلیـت اعتمـاد میـزان توانایی سیستم در ارائه عملکرد صحیح محوله محک زده میشود، بنـابراین مـیتوانـد بـه مجرائـی جهـت بهبود آن سیستم تبدیل گردد. این بحث در سیستم های قدرت نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار اسـت. بـا توجه به وسعت سیستم قدرت و نحوه ارتباط بخشهای تولید، انتقال و توزیع با یکدیگر، ردههـای سلـسله مراتبی HLI، HLII و HLIII مطرح گردیده و سیستمهای توزیـع در رده HLIII مـورد بررسـی دقیـق قرار میگیرند. شبکه توزیع گستردهترین بخش سیستم قدرت است که نقـاط مـصرف را بـه منـابع انـرژی الکتریکی ارتباط داده و از نظر جغرافیایی مساحت بسیار زیادی را تحت پوشش قرار میدهد. بنـابراین هـر بهینه سازی به ظاهر کم اهمیتی چون در ابعاد وسیع اعمال میگردد، مـیتوانـد صـرفه جـویی زیـادی در هزینه ها را به دنبال داشته باشد.

فصل اول

مقدمه

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، 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 شبکه های 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 میباشدتولید. پراکنده معمولاً به واحدهای تولیدی با ظرفیت کمتر از 10مگاوات گفته میشود که به طور مستقیم به شبکه های 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 گسترة 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 ولتاژ1 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.