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
چکیده

مقدمه
فصل اول – مروری بر عملکرد نیروگاه های تولید پراکنده Distributed Generation (DG) – – مقدمه
-۲- تولیدات پراکنده
-۳- انواع تولیدات پراکنده
۱-۳-۱- توربین های بادی
۱-۳- – واحدهای آبی کوچک
۱-۳-۳- پیل های سوختی
۱-۳-۴- بیوماس
۱-۳-۵- فتوولتائیک
۱-۳-۶- انرژی گرمایی خورشیدی
۱-۳-۷- انرژی زمین گرمایی
۱-۳-۸- دیزل ژنراتور
۱-۳-۹- میکروتوربین
۲-۲-۲- رگولاسیون ولتاژ با DG و رگولاتورهای ولتاژ و خازن ها
۲-۳- نتیجه گیری
فصل سوم – تاثیر نیروگاه های تولید پراکنده روی کاهش تلفات شبکه توزیع

۳-۱- مقدمه
۳-۲- مدل سازی DG بر پایه احتمال به منظور تحلیل توان
۳-۲-۱- روش گسسته
۳-۲-۱-۱- فیدر تحت مطالعه
۳-۲-۱-۲- نتایج روش گسسته
۳-۳- نتیجه گیری
فصل چهارم – جایابی بهینه DG با توجه به کاهش تلفات و رگولاسیون ولتاژ

۴-۱- مقدمه
۴-۲- الگوریتم های ارائه شده برای جایابی بهینه منابع DG در سیستم قدرت
۴-۲-۱- روش اول
۴-۲-۲- روش دوم
۴-۲-۳- روش سوم
۴-۳- نتیجه گیری
فصل پنجم – الگوریتم پیشنهادی برای جایابی DG
۵-۱- جایابی بهینه یک منبع تولید پراکنده در یک سیستم شبکه شده
۵-۲- مراحل اجرای الگوریتم
۵-۳- جمع بندی
فصل ششم – شبیه سازی الگوریتم پیشنهادی روی شبکه تست و باس IEEE 6-1- معرفی سیستم تست
۶-۲- اجرای مراحل ارگوریتم برای سیستم تست
۶-۳- نتیجه گیری

فصل هفتم – نتیجه گیری و پیشنهادات
۷-۱- نتیجه گیری
۷-۲- پیشنهادات در جهت ادامه پروژه پیوست ۱

مراجع

فهرست منابع غیر فارسی

فهرست منابع فارسی

فهرست علائم و نشانه ها

چکیده انگلیسی

 

چکیده:
امروزه با تغییر ساختار سیستمهای قدرت به منظور بهینه سازی آنها و تغییر ساختار آنها از شکلی سنتی به ساختاری جدید استفاده از منابع تولید پراکنده اهمیتی انکار ناپذیر دارند. بطوریکه حتی در برخی از کشورها مکمل و یا حتی جانشین شبکه برق رسانی شده اند.
محدود شدن شبکه های توزیع بین تولید و انتقال از یک سو مراکز بار از سویی دیگر آن را تبدیل به یک شبکه غیر فعال نموده است. لیکن استفاده از واحدهای تولیدی کوچک همچون توربینهای گازی، بادی، پیلهای سوختی، فتوولتائیک و … در سالهای اخیر باعث تغییر وضعیت این شبکه از یک شبکه غیر فعال به یک شبکه فعال شده است.
با رشد روزافزون تقاضای برق نیروگاههای بزرگ با مشکلاتی از قبیل جا برای آنها، هزینه بالای انتقال برق به نقاط دور از شبکه از لحاظ جغرافیایی ناهموار و همچنین زمان طولانی بین تصمیم گیری احداث تا زمان بهره برداری و عواملی همچون آلودگی محیط زیست و سایر موارد اقتصادی فنی روبرو هستند.
بر پایه این دیدگاه نقش نییروگاههای تولید پراکنده کوچک و متوسط در برنامه ریزی توسعه تولید برق اهمیت پیدا می کنند.
چنانچه این نیروگاهها به شبکه سراسری متصل گردند، اثرات مختلفی روی شاخص های عملکردی شبکه از جمله پروفیل ولتاژ، تلفات توان، قابلیت اطمینان، پایداری گذرای سیستم، حفاظت سیستم و … خواهند داشت که بسته به مکان قرارگیری آنها این اثر می تواند در جهت بهبود و یا بدتر شدن وضعیت شبکه باشد.
در این پایان نامه، تاثیر نیروگاههای تولید پراکنده روی رگولاسیون ولتاژ و کاهش تلفات شبکه بطور جداگانه بررسی شده است.
در این راستا، تاکنون راه حل هایی برای جایابی بهینه این نیروگاهها ارائه شده است که ساختار اصلی الگوریتم آنها مینیمم کردن تابع تلفات می باشد.
همچنین ضمن بررسی روشهای قبلی و ذکر مشکلات آنها به ارائه یک الگوریتم با استفاده از مینیمم کردن یک تابع هدف متناسب با تا تابع تلفات می پردازیم که این تابع هدف به سادگی با استفاده از ماتریس امپدانس و توان های تولیدی باسها قابل تشکیل می باشد.
در نهایت، با در نظر گرفتن یک سیستم تست استاندارد و جایابی یک نیروگاه تولید پراکنده با تـوان راکتیـوناچجیز، نتایج صحت الگوریتم پیشنهادی و برتری داشتن این روش نسبت به روشهای قبلـی در جهـت بهبـود پروفیـلولتاژ و کاهش تلفات توان با انجام برنامه پخش بار بررسی شده است

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، ساخت شـبکه خـود و همزمـان بـالابردن قابلیت اطمینان شبکه و مشترکین می باشد.
یکی از موثرترین روشها برای پاسخگویی به رشد بار و نیز تامین سطح مشخصی از قابلیت اطمینان استفاده از تولیدات پراکنده است.
در طی چند دهه اخیر بخاطر بالا بودن بازده بهره برداری و تشویق سرمایه گـذاران، صـنعت بـرق دسـتخوشتغییرات اساسی از لحاظ مدیریت و مالکیت گردیده است به طوری که برای ایجـاد فضـای رقـابتی مناسـب بخشـهای مختلف آن از جمله تولید، انتقال و توزیع از هم مستقل گردیده اند.
این تغیر و تحولات از یک طرف و عواملی همچون آلودگی محیط زیست، مشکلات احداث خطوط انتقال جدید و پیشرفت فناوری در زمینـه اقتصـادی نمـودن سـاخت واحـدهای تول یـدی در مق یـاس کوچـک در مقایسـه بـاواحدهای تولیدی بزرگ از طرف دیگر باعث افزایش استفاده از تولیدات پراکنده کـه بهطـور عمـده بـه شـبکه هـای توزیع متصل شده و نیازی به خطوط انتقال ندارند، گردیده است.
تولیدات پراکنده به تولیداتی اطلاق می شود که قابلیت وصل شدن به شبکه توزیع را داشته باشند.
تحقیقات انجام شده توسط مراکز تحقیقاتی همچون EPRI بیانگر اسـتفاده بـیش از ۲۵% انـرژی الکتری کـی تولیدی توسط تولیدات پراکنده تا سال ۲۰۱۰ می باشد.
تولیدات پراکنده دارای انواع مختلفی می باشد که بسته بـه نـوع آن ظرفیـ ت نـام ی و نیـ ز قیمـت آن متفـاوتاست. توربینهای گازی کوچک با ظرفیت ۵۰۰ کیلووات تا ۲۰ مگاوات و بازده حدود ۲۵ تـا ۴۰ درصـد و پی لهـای سوختی با ظرفیت حدود ۵۰ کیلووات ا ۳ مگاوات و بازده حدود ۴۵ تا ۵۵ درصد به تدریج در شبکه های توزیـ ع و مصارف صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرند.
سایر تولیدات پراکنده مثل میکروتوربینها، سلولهای خورشیدی و فتوولتائیکها و توربینهای بادی و … هـم درحال گسترش هستند.
در شبکه های توزیع شعاعی هنگام طراحی، امکان اتصال یک ژنراتور یـ ا یـ ک مولـد در سـمت بـار در نظـرگرفته نشده است. یعنی کل شبکه بعد از پست فوق توزی ع یا همان فیدر به عنوان یک مدار غیـ ر فعـال در نظـر گرفتـهشده است.
لذا نصب تولیدات پراکنده در سمت بار یا در طول فیـ در تـاث یر قابـل تـوجهی بـر تـوان عبـوری، ولتـا ژ نقـاطمختلف و … خواهد داشت. این تاثیرات می تواند در جهت بهبود وضعیت شبکه یا عکـس آن باشـد. بـه همـین دلیـ ل لازم است قبل ازنصب تولیدات پراکنده تاثیر آن بر روی پروفیل ولتاژ، جریان خطوط، جریـ ان اتصـال کوتـاه، میـ زان هارمونیک تزریقی، قابلیت اطمینان و … بررسی گردد.
نصب تولیدات پراکنده،ولتاژ نقاط مختلف را تحت تاثیر قرار می دهد لـذا با یـ د حـداکثر تـوان قابـل تزریـ ق توسط واحد تولید پراکنده در یک باس به نحوی تعیین گردد که ولتـاژ همـه نقـاط در محـدوده مجـاز باشـند. نصـبتولیدات پراکنده می تواند در باس محل نصب و یا در ابتدای فیدر باعث ایجاد اضافه لتاژ های غیرمجاز شود. لذا باید در هنگام تعیین اندازه تولیدات پراکنده این عامل به عنوان یکی از عاملهای محدودکننده در نظر گرفته شود.
بر این اساس با توجه به اینکه جایابی مناسب نیروگاههای تولید پراکنده سبب تاثیر بر شاخصهای عملکـردی سیستم توزیع می گردد، لذا در این پروژه اثر جایابی و تغییر قرار گیری این نیروگاهها در باسهای مختلـف بـا در نظـرگرفتن میزان کاهش تلفات و تغییر رگولاسیون ولتاژ بررسی می گردد. عدم جایابی بهینه ممکن است به تنهایی سبب بهبود این شاخص ها نگردد حتی گاهی سبب بدتر شدن وضعیت نیز می گردد.
در فصل اول این پایان نامه، به معرفی انواع تولیدات پراکنده و مزایای اسـتفاده از آنهـا در شـبکه توزیـ ع مـ ی پردازیم. معرفی کشورهای استفاده کننده از تولیدات پراکنده و حداکثر توان تولیـ د شـده توسـط آنهـا و انـدازه هـای مرسوم مورد استفاده در انواع فناوریهای موجود و معرفی تکنولوژی اتصـال از جملـه مباحـث موجـود در ایـ ن فصـلاست.
در فصل دوم، تاثیر نیروگاه های پراکنده روی رگولاسیون ولتاژ شبکه توزیع با توجه به پروفیل ولتاژ آن قبل و بعد از قرارگیری نیروگاه تولید پراکنده با استفاده از یک سیسـتم تسـت بررسـی شـده اسـت و همچنـین قرارگ یـری همزمان این منابع و رگولاتورهای ولتاژ و خازن در همان سیستم تست در حالتهای مختلف و نحـوه تـاثیر گـذار ی آن روی پروفیل ولتاژ در این فصل بررسی شده است.
در فصل سوم، تاثیر نیروگاههای تولید پراکنده روی کاهش تلفات شبکه توزیع در سه حالت بار متفـاوت رابررسی می کنیم و برای درک بشتر موضوع به مدل سازی سیستم برای تحلیل تلفات توان بر پایه احتمال با بکارگیری یک روش گسسته می پردازیم. بدین منظور از یک فیدر توزیع شعاعی به عنوان سیستم تست استفاده گردیده است.
در فصل چهارم، الگوریتمهای ارائه شده تاکنون جهت جایابی بهینه نیروگاههای تولید پراکنـده بررسـی مـی گردد و مزایا و معایب و روش اجرای آنها شرح داده می شود.
در فصل پنجم، الگوریتم پیشنهادی برای جایابی با استفاده از ماتریس ادمیتانس و توان های بـاس هـا معرفـی می گردد.
در انتها به شبیه سازی این الگوریتم و بررسی صحت نتـا یج حاصـل بـا اجـرای برنامـه پخـش بـار روی یـ ک سیستم تست ۶ باس IEEE با قرارگیری نیروگاه پراکنده در باس های مختلف می پردازیم.

نتیجه گیری
کسب توانایی در جایابی بهینه DG با در نظر گرفتن شاخص های عملکردی سیستم توزیع مانند تلفات، پروفیل ولتاژ، قابلیت اطمینان و … دارای مزایای بسیاری در بهبود اثرات زیست محیطی، اقتصادی، فنی، آزاد شدن ظریت سیستمهای انتقال و حل مشکحل یافتن مکان برای نصب نیروگاههای بزرگ است.
در این پروژه، با هدف رسیدن به الگوریتمی برای جایابی بهینه DG به منظور کاهش تلفات و بهبود رگولاسیون ولتاژ فعالیتهایی در جهت:
۱٫ ارزیابی کلیه الگوریتمهایی که تاکنون به منظور جایابی بهینه DG صورت پذیرفته است و مقایسه آنها با روش پیشنهادی
۲٫ آنالیز و تحلیل روش پیشنهادی جایابی DG با استفاده از ماتریس های انتقال سیستم توزیع
نکات برجسته ای که در زمینه استفاده از منابع تولید پراکنده باید مورد توجه قرار گیرند، عبارتند از:
الف) هدف استفاده از منابع تولید پراکنده ایجاد منابع تولید توان اکتیو می باشد. بنابراین با توجه به تعریف، در تولیدات پراکنده لزومی به توانایی تولید توان راکتیو نیست.
ب) DG می تواند روی تغییرات ولتاژ به دو صورت اثر بگذارد:
• به طور هماهنگ با نیاز بار محلی؛ بدین معنی که هنگامی که بار در شبکه توزیعه افزایش می یابد تولید محلی افزای ش یابد و بر عکس.
• به طور غی هماهنگ با نیاز بار محلی؛ در واحدهایی که با قدرت خورشی د یا باد عمل می کنند و به تغییرات بارکاری ندارند.
‌ج) DG سبب افزایش ولتاژ خط در طول فیدر می گردد. اثر DG روی پروفیل ولتاژ بستگی به توان تحویل شده و میزان بار فیدر دارد. اگر DG فقط توان اکتیو تحویل دهد اثر آن بر ولتاژ کوچکتر از هنگامی است که هر دو توان اکتیو و راکتیو را تحویل می دهد.
‌د) اثر DG همانند خازنها می باشد. ولتاژها می توانند بطور موثری افزای ش یابند. اگر ولتاژها از حد بالا خارج شوند احتیاج به رگولاتورهای ولتاژ می باشد تا سبب تصحخیح گردند.
هـ) اگر یک DG بتواند تولید توان راکتیو را کنترل کند می تواند ولتاژها را با کاهش دادن خروجی توان راکتوی کنترل کنند. اگر با افزایش توان راکتیو ولتاژها افزای ش یابند، کاهش توان راکتیو ولتاژ را کاهش می دهد، بطوریکه با کنترل توان راکتیو خروجی DG می توان کنترل رگولاسیون ولتاژ را در دست گرفت.
‌و) اگر کل تولید DG کمتر از تقریبﹰا ۲ برابر کل بار در شبکه توزیع باشد تلفات کاهش خواهد یافت. اما اگر تولید DG بزرگتر از کل تقریبﹰا ۲ برابر کل بار در شبکه توزیع گردد، تلفات در شبکه یا وجود DG بزگتر از حالت بدون DG خواهد شد.
در مجموع اگر کاهش تلفات رد شبکه توزیع مشاهده گردد، کاهش تلفات در شبکه انتقال را به همراه خواهد داشت.
‌ز) همانطور که نصب DG در مکانهای مناسب در سیستم توزیع می تواد سپس کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ گردد، قرار گرفتن آن در مکانهای غیر بهینه می تواند سبب افزایش تلفات توان و ایجاد اثرات نامطلوب روی پروفیل ولتاژ شود.
‌ح) استفاده از الگوریتمهایی که ممکن است سبب واگرایی گردند و یا محاسبات طولانی داشته باشند برای جایابی DG نامناسب می باشند.
ت) قرار گیری بهینه DG می تواندت همچنین با اجرای الگوریتمهایی که سبب کاهش تلفات توان و بهبود پروفیل ولتاژ می گردند به نوعی سبب بهبود قابلیت اطمینان نیز گردند.
• اضافه کردن DG سبب اضافه کردن ظرفیت در سمت بار جهت تغذیه پیوسته بار شده و یا به عنوان تغذیه پشتیبان در مواقع قطعی عمل می کند.
• زیاد کردن ظرفیت نصب شده سیستم و یا بالا بردن میزان رزرو سیستم
• آزاد کردن ظرفیت تولید، انتقال و توزیع
• رفع پرشدگی خطوط انتقال و توزیع
• کمک کردن به سیستم در هنگام نگهداری و نیز عملیات بازیابی سیستم
• بهبود پروفیل ولتاژ فیدر
با این حال ممکن است به دلیل جایابی غلط DG در بعضی شبکه ها تاثیر منفی روی قابلیت اطمینان سیستم ایجاد 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

آخرین مطالب

مطالب مرتبط