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

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:100
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

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

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب
چکيده

مقدمه
فصل اول – مروري بر عملکرد نيروگاه هاي توليد پراکنده Distributed Generation (DG) – – مقدمه
-2- توليدات پراکنده
-3- انواع توليدات پراکنده
1-3-1- توربين هاي بادي
1-3- – واحدهاي آبي کوچک
1-3-3- پيل هاي سوختي
1-3-4- بيوماس
1-3-5- فتوولتائيک
1-3-6- انرژي گرمايي خورشيدي
1-3-7- انرژي زمين گرمايي
1-3-8- ديزل ژنراتور
1-3-9- ميکروتوربين
2-2-2- رگولاسيون ولتاژ با DG و رگولاتورهاي ولتاژ و خازن ها
2-3- نتيجه گيري
فصل سوم – تاثير نيروگاه هاي توليد پراکنده روي کاهش تلفات شبکه توزيع

3-1- مقدمه
3-2- مدل سازي DG بر پايه احتمال به منظور تحليل توان
3-2-1- روش گسسته
3-2-1-1- فيدر تحت مطالعه
3-2-1-2- نتايج روش گسسته
3-3- نتيجه گيري
فصل چهارم – جايابي بهينه DG با توجه به کاهش تلفات و رگولاسيون ولتاژ

4-1- مقدمه
4-2- الگوريتم هاي ارائه شده براي جايابي بهينه منابع DG در سيستم قدرت
4-2-1- روش اول
4-2-2- روش دوم
4-2-3- روش سوم
4-3- نتيجه گيري
فصل پنجم – الگوريتم پيشنهادي براي جايابي DG
5-1- جايابي بهينه يک منبع توليد پراکنده در يک سيستم شبکه شده
5-2- مراحل اجراي الگوريتم
5-3- جمع بندي
فصل ششم – شبيه سازي الگوريتم پيشنهادي روي شبکه تست و باس IEEE 6-1- معرفي سيستم تست
6-2- اجراي مراحل ارگوريتم براي سيستم تست
6-3- نتيجه گيري

فصل هفتم – نتيجه گيري و پيشنهادات
7-1- نتيجه گيري
7-2- پيشنهادات در جهت ادامه پروژه پيوست 1

مراجع

فهرست منابع غير فارسي

فهرست منابع فارسي

فهرست علائم و نشانه ها

چکيده انگليسي

 

چکيده:
امروزه با تغيير ساختار سيستمهاي قدرت به منظور بهينه سازي آنها و تغيير ساختار آنها از شکلي سنتي به ساختاري جديد استفاده از منابع توليد پراکنده اهميتي انکار ناپذير دارند. بطوريکه حتي در برخي از کشورها مکمل و يا حتي جانشين شبکه برق رساني شده اند.
محدود شدن شبکه هاي توزيع بين توليد و انتقال از يک سو مراکز بار از سويي ديگر آن را تبديل به يک شبکه غير فعال نموده است. ليکن استفاده از واحدهاي توليدي کوچک همچون توربينهاي گازي، بادي، پيلهاي سوختي، فتوولتائيک و … در سالهاي اخير باعث تغيير وضعيت اين شبکه از يک شبکه غير فعال به يک شبکه فعال شده است.
با رشد روزافزون تقاضاي برق نيروگاههاي بزرگ با مشکلاتي از قبيل جا براي آنها، هزينه بالاي انتقال برق به نقاط دور از شبکه از لحاظ جغرافيايي ناهموار و همچنين زمان طولاني بين تصميم گيري احداث تا زمان بهره برداري و عواملي همچون آلودگي محيط زيست و ساير موارد اقتصادي فني روبرو هستند.
بر پايه اين ديدگاه نقش نييروگاههاي توليد پراکنده کوچک و متوسط در برنامه ريزي توسعه توليد برق اهميت پيدا مي کنند.
چنانچه اين نيروگاهها به شبکه سراسري متصل گردند، اثرات مختلفي روي شاخص هاي عملکردي شبکه از جمله پروفيل ولتاژ، تلفات توان، قابليت اطمينان، پايداري گذراي سيستم، حفاظت سيستم و … خواهند داشت که بسته به مکان قرارگيري آنها اين اثر مي تواند در جهت بهبود و يا بدتر شدن وضعيت شبکه باشد.
در اين پايان نامه، تاثير نيروگاههاي توليد پراکنده روي رگولاسيون ولتاژ و کاهش تلفات شبکه بطور جداگانه بررسي شده است.
در اين راستا، تاکنون راه حل هايي براي جايابي بهينه اين نيروگاهها ارائه شده است که ساختار اصلي الگوريتم آنها مينيمم کردن تابع تلفات مي باشد.
همچنين ضمن بررسي روشهاي قبلي و ذکر مشکلات آنها به ارائه يک الگوريتم با استفاده از مينيمم کردن يک تابع هدف متناسب با تا تابع تلفات مي پردازيم که اين تابع هدف به سادگي با استفاده از ماتريس امپدانس و توان هاي توليدي باسها قابل تشکيل مي باشد.
در نهايت، با در نظر گرفتن يک سيستم تست استاندارد و جايابي يک نيروگاه توليد پراکنده با تـوان راکتيـوناچجيز، نتايج صحت الگوريتم پيشنهادي و برتري داشتن اين روش نسبت به روشهاي قبلـي در جهـت بهبـود پروفيـلولتاژ و کاهش تلفات توان با انجام برنامه پخش بار بررسي شده است

مقدمه:
در شبکه هاي توزيع امروزي، بخصوص با روند رو به رشد خصوصي سازي و رقابتي شدن بازار برق، هدف اوليه شرکتهاي توزيع پايين آوردن هزينه هاي مربوط به بهره برداري، نگهداري، ساخت شـبکه خـود و همزمـان بـالابردن قابليت اطمينان شبکه و مشترکين مي باشد.
يکي از موثرترين روشها براي پاسخگويي به رشد بار و نيز تامين سطح مشخصي از قابليت اطمينان استفاده از توليدات پراکنده است.
در طي چند دهه اخير بخاطر بالا بودن بازده بهره برداري و تشويق سرمايه گـذاران، صـنعت بـرق دسـتخوشتغييرات اساسي از لحاظ مديريت و مالکيت گرديده است به طوري که براي ايجـاد فضـاي رقـابتي مناسـب بخشـهاي مختلف آن از جمله توليد، انتقال و توزيع از هم مستقل گرديده اند.
اين تغير و تحولات از يک طرف و عواملي همچون آلودگي محيط زيست، مشکلات احداث خطوط انتقال جديد و پيشرفت فناوري در زمينـه اقتصـادي نمـودن سـاخت واحـدهاي تول يـدي در مق يـاس کوچـک در مقايسـه بـاواحدهاي توليدي بزرگ از طرف ديگر باعث افزايش استفاده از توليدات پراکنده کـه بهطـور عمـده بـه شـبکه هـاي توزيع متصل شده و نيازي به خطوط انتقال ندارند، گرديده است.
توليدات پراکنده به توليداتي اطلاق مي شود که قابليت وصل شدن به شبکه توزيع را داشته باشند.
تحقيقات انجام شده توسط مراکز تحقيقاتي همچون EPRI بيانگر اسـتفاده بـيش از 25% انـرژي الکتري کـي توليدي توسط توليدات پراکنده تا سال 2010 مي باشد.
توليدات پراکنده داراي انواع مختلفي مي باشد که بسته بـه نـوع آن ظرفيـ ت نـام ي و نيـ ز قيمـت آن متفـاوتاست. توربينهاي گازي کوچک با ظرفيت 500 کيلووات تا 20 مگاوات و بازده حدود 25 تـا 40 درصـد و پي لهـاي سوختي با ظرفيت حدود 50 کيلووات ا 3 مگاوات و بازده حدود 45 تا 55 درصد به تدريج در شبکه هاي توزيـ ع و مصارف صنعتي و تجاري مورد استفاده قرار مي گيرند.
ساير توليدات پراکنده مثل ميکروتوربينها، سلولهاي خورشيدي و فتوولتائيکها و توربينهاي بادي و … هـم درحال گسترش هستند.
در شبکه هاي توزيع شعاعي هنگام طراحي، امکان اتصال يک ژنراتور يـ ا يـ ک مولـد در سـمت بـار در نظـرگرفته نشده است. يعني کل شبکه بعد از پست فوق توزي ع يا همان فيدر به عنوان يک مدار غيـ ر فعـال در نظـر گرفتـهشده است.
لذا نصب توليدات پراکنده در سمت بار يا در طول فيـ در تـاث ير قابـل تـوجهي بـر تـوان عبـوري، ولتـا ژ نقـاطمختلف و … خواهد داشت. اين تاثيرات مي تواند در جهت بهبود وضعيت شبکه يا عکـس آن باشـد. بـه همـين دليـ ل لازم است قبل ازنصب توليدات پراکنده تاثير آن بر روي پروفيل ولتاژ، جريان خطوط، جريـ ان اتصـال کوتـاه، ميـ زان هارمونيک تزريقي، قابليت اطمينان و … بررسي گردد.
نصب توليدات پراکنده،ولتاژ نقاط مختلف را تحت تاثير قرار مي دهد لـذا با يـ د حـداکثر تـوان قابـل تزريـ ق توسط واحد توليد پراکنده در يک باس به نحوي تعيين گردد که ولتـاژ همـه نقـاط در محـدوده مجـاز باشـند. نصـبتوليدات پراکنده مي تواند در باس محل نصب و يا در ابتداي فيدر باعث ايجاد اضافه لتاژ هاي غيرمجاز شود. لذا بايد در هنگام تعيين اندازه توليدات پراکنده اين عامل به عنوان يکي از عاملهاي محدودکننده در نظر گرفته شود.
بر اين اساس با توجه به اينکه جايابي مناسب نيروگاههاي توليد پراکنده سبب تاثير بر شاخصهاي عملکـردي سيستم توزيع مي گردد، لذا در اين پروژه اثر جايابي و تغيير قرار گيري اين نيروگاهها در باسهاي مختلـف بـا در نظـرگرفتن ميزان کاهش تلفات و تغيير رگولاسيون ولتاژ بررسي مي گردد. عدم جايابي بهينه ممکن است به تنهايي سبب بهبود اين شاخص ها نگردد حتي گاهي سبب بدتر شدن وضعيت نيز مي گردد.
در فصل اول اين پايان نامه، به معرفي انواع توليدات پراکنده و مزاياي اسـتفاده از آنهـا در شـبکه توزيـ ع مـ ي پردازيم. معرفي کشورهاي استفاده کننده از توليدات پراکنده و حداکثر توان توليـ د شـده توسـط آنهـا و انـدازه هـاي مرسوم مورد استفاده در انواع فناوريهاي موجود و معرفي تکنولوژي اتصـال از جملـه مباحـث موجـود در ايـ ن فصـلاست.
در فصل دوم، تاثير نيروگاه هاي پراکنده روي رگولاسيون ولتاژ شبکه توزيع با توجه به پروفيل ولتاژ آن قبل و بعد از قرارگيري نيروگاه توليد پراکنده با استفاده از يک سيسـتم تسـت بررسـي شـده اسـت و همچنـين قرارگ يـري همزمان اين منابع و رگولاتورهاي ولتاژ و خازن در همان سيستم تست در حالتهاي مختلف و نحـوه تـاثير گـذار ي آن روي پروفيل ولتاژ در اين فصل بررسي شده است.
در فصل سوم، تاثير نيروگاههاي توليد پراکنده روي کاهش تلفات شبکه توزيع در سه حالت بار متفـاوت رابررسي مي کنيم و براي درک بشتر موضوع به مدل سازي سيستم براي تحليل تلفات توان بر پايه احتمال با بکارگيري يک روش گسسته مي پردازيم. بدين منظور از يک فيدر توزيع شعاعي به عنوان سيستم تست استفاده گرديده است.
در فصل چهارم، الگوريتمهاي ارائه شده تاکنون جهت جايابي بهينه نيروگاههاي توليد پراکنـده بررسـي مـي گردد و مزايا و معايب و روش اجراي آنها شرح داده مي شود.
در فصل پنجم، الگوريتم پيشنهادي براي جايابي با استفاده از ماتريس ادميتانس و توان هاي بـاس هـا معرفـي مي گردد.
در انتها به شبيه سازي اين الگوريتم و بررسي صحت نتـا يج حاصـل بـا اجـراي برنامـه پخـش بـار روي يـ ک سيستم تست 6 باس IEEE با قرارگيري نيروگاه پراکنده در باس هاي مختلف مي پردازيم.

نتيجه گيري
کسب توانايي در جايابي بهينه DG با در نظر گرفتن شاخص هاي عملکردي سيستم توزيع مانند تلفات، پروفيل ولتاژ، قابليت اطمينان و … داراي مزاياي بسياري در بهبود اثرات زيست محيطي، اقتصادي، فني، آزاد شدن ظريت سيستمهاي انتقال و حل مشکحل يافتن مکان براي نصب نيروگاههاي بزرگ است.
در اين پروژه، با هدف رسيدن به الگوريتمي براي جايابي بهينه DG به منظور کاهش تلفات و بهبود رگولاسيون ولتاژ فعاليتهايي در جهت:
1. ارزيابي کليه الگوريتمهايي که تاکنون به منظور جايابي بهينه DG صورت پذيرفته است و مقايسه آنها با روش پيشنهادي
2. آناليز و تحليل روش پيشنهادي جايابي DG با استفاده از ماتريس هاي انتقال سيستم توزيع
نکات برجسته اي که در زمينه استفاده از منابع توليد پراکنده بايد مورد توجه قرار گيرند، عبارتند از:
الف) هدف استفاده از منابع توليد پراکنده ايجاد منابع توليد توان اکتيو مي باشد. بنابراين با توجه به تعريف، در توليدات پراکنده لزومي به توانايي توليد توان راکتيو نيست.
ب) DG مي تواند روي تغييرات ولتاژ به دو صورت اثر بگذارد:
• به طور هماهنگ با نياز بار محلي؛ بدين معني که هنگامي که بار در شبکه توزيعه افزايش مي يابد توليد محلي افزاي ش يابد و بر عکس.
• به طور غي هماهنگ با نياز بار محلي؛ در واحدهايي که با قدرت خورشي د يا باد عمل مي کنند و به تغييرات بارکاري ندارند.
‌ج) DG سبب افزايش ولتاژ خط در طول فيدر مي گردد. اثر DG روي پروفيل ولتاژ بستگي به توان تحويل شده و ميزان بار فيدر دارد. اگر DG فقط توان اکتيو تحويل دهد اثر آن بر ولتاژ کوچکتر از هنگامي است که هر دو توان اکتيو و راکتيو را تحويل مي دهد.
‌د) اثر DG همانند خازنها مي باشد. ولتاژها مي توانند بطور موثري افزاي ش يابند. اگر ولتاژها از حد بالا خارج شوند احتياج به رگولاتورهاي ولتاژ مي باشد تا سبب تصحخيح گردند.
هـ) اگر يک DG بتواند توليد توان راکتيو را کنترل کند مي تواند ولتاژها را با کاهش دادن خروجي توان راکتوي کنترل کنند. اگر با افزايش توان راکتيو ولتاژها افزاي ش يابند، کاهش توان راکتيو ولتاژ را کاهش مي دهد، بطوريکه با کنترل توان راکتيو خروجي DG مي توان کنترل رگولاسيون ولتاژ را در دست گرفت.
‌و) اگر کل توليد DG کمتر از تقريبﹰا 2 برابر کل بار در شبکه توزيع باشد تلفات کاهش خواهد يافت. اما اگر توليد DG بزرگتر از کل تقريبﹰا 2 برابر کل بار در شبکه توزيع گردد، تلفات در شبکه يا وجود DG بزگتر از حالت بدون DG خواهد شد.
در مجموع اگر کاهش تلفات رد شبکه توزيع مشاهده گردد، کاهش تلفات در شبکه انتقال را به همراه خواهد داشت.
‌ز) همانطور که نصب DG در مکانهاي مناسب در سيستم توزيع مي تواد سپس کاهش تلفات و بهبود پروفيل ولتاژ گردد، قرار گرفتن آن در مکانهاي غير بهينه مي تواند سبب افزايش تلفات توان و ايجاد اثرات نامطلوب روي پروفيل ولتاژ شود.
‌ح) استفاده از الگوريتمهايي که ممکن است سبب واگرايي گردند و يا محاسبات طولاني داشته باشند براي جايابي DG نامناسب مي باشند.
ت) قرار گيري بهينه DG مي تواندت همچنين با اجراي الگوريتمهايي که سبب کاهش تلفات توان و بهبود پروفيل ولتاژ مي گردند به نوعي سبب بهبود قابليت اطمينان نيز گردند.
• اضافه کردن DG سبب اضافه کردن ظرفيت در سمت بار جهت تغذيه پيوسته بار شده و يا به عنوان تغذيه پشتيبان در مواقع قطعي عمل مي کند.
• زياد کردن ظرفيت نصب شده سيستم و يا بالا بردن ميزان رزرو سيستم
• آزاد کردن ظرفيت توليد، انتقال و توزيع
• رفع پرشدگي خطوط انتقال و توزيع
• کمک کردن به سيستم در هنگام نگهداري و نيز عمليات بازيابي سيستم
• بهبود پروفيل ولتاژ فيدر
با اين حال ممکن است به دليل جايابي غلط DG در بعضي شبکه ها تاثير منفي روي قابليت اطمينان سيستم ايجاد شود.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت