09371890624
ashkan0333@gmail.com

کنترل زمان حقیقی ولتاژ و توان راکتیو شبکه های توزیع با مشارکت منابع تولیدات پراکنده مبتنی بر اینورتر به کمک الگوریتم اجتماع ذرات

تعداد 93 صفحه فایل word

چکیده

مهم­ترین اهداف بهره‌برداري در شبكه­هاي توزيع عبارتند از: کمینه­سازی هزینه‌های بهره‌برداری و به ویژه تلفات انرژي و انحراف ولتاژ شین­ها از مقدار نامی خود. به دلیل عدم امکان اعمال کنترل متمرکز بر تجهیزات شبکه‌های توزیع دسترسی به این اهداف در گذشته میسر نبود. ولی امروزه توسعه زيرساخت­هاي مخابراتي، تحقق نسل جديدي از شبكه­هاي توزيع با قابليت تبادل سريع داده­ها بين اجزاي شبكه با یکدیگر و با يك مركز كنترل را امكان­پذير ساخته است و از طرفی توسعه‌ی روزافزون كاربرد منابع توليد پراكنده (كه با ادوات الکترونیک قدرت به شبكه متصل مي­شوند) و وسایل اندازه‌گیری هوشمند (که امکان قطع گزیده بارها از مرکز کنترل را فراهم ساخته‌اند) و همچنین در اختيار بودن ادوات كنترل ولتاژ و توان راکتیو (مانند رگولاتورهای ولتاژ پله­اي، جبران­کننده­های استاتیک و خازن­های موازی و نیز ترانسفورماتورهای کنترل نسبت بار) با قابلیت کنترل از مرکز، زمينه را براي بهره‌برداري بهينه از شبکه‌های توزیع مهیا ساخته است.

در اين پژوهش، روشی جدید براي كنترل زمان حقیقی ولتاژ و توان راكتيو در شبکه­های توزیع با هماهنگی ادوات كنترل ولتاژ و توان راکتیو، جهت دست‌یابی به پروفيل مناسب ولتاژ، كمينه كردن تلفات و هزینه ارائه می‌گردد. همچنین، الگوريتم پيشنهادي بر روی یکی از شبکه‌های توزيع واقعی اعمال شده و نتایج این بررسی كه نشان­دهنده كارآمدي روش پيشنهادي است، ارائه گردیده است.

واژگان کلیدی-  کنترل ولتاژوتوان راکتیو، شبکه­های توزیع، منابع تولید پراکنده.

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                      صفحه

چکیده ……………………………………………………………………………………………………………………… ۱

فصل اول. ۲

ضرورت استفاده از منابع تولید پراکنده  ۲

۱-۱-  مقدمه  ۲

۱-۲-  مزایای تولید پراکنده  ۳

۱-۳-  محدودیت­های تولید پراکنده  ۶

۱-۴-  ملاحظات محیطی و مکانیزم­های پشتیبانی تولیدات پراکنده  ۶

۱-۵-  انواع تکنولوژی­های تولیدات پراکنده  ۷

۱-۶-  معرفی برخی از انواع منابع تولید پراکنده  ۸

فصل دوم. ۱۴

۲-۱-  مقدمه  ۱۴

۲-۲-  کنترل ولتاژ و توان راکتیو در شبکه­های توزیع   ۱۴

۲-۳-  تأثیر منابع تولید پراکنده روی ولتاژ سیستم   ۱۵

۲-۴-  تأثیر متقابل منابع تولید پراکنده و عملکرد خازنی   ۱۷

۲-۵-  تقابل منابع تولید پراکنده و عملکردهای رگولاتور ولتاژ  ۱۷

۲-۶-  تأثیر روی عملکرد LDC   ۲۱

فصل سوم. ۲۲

۳-۱- مقدمه                                                                                                                                                                          ۲۲

۳-۲- پخش بار                                                                                                                                                                      ۲۲

۳-۳- کنترل ولتاژ و توان راکتیو شبکه­های توزیع                                                                                                                   ۲۶

۳-۴- کنترل ولتاژ در سیستم‌های توزیع با منابع تولید پراکنده                                                                                                  ۳۱

۳-۵- کنترل ولتاژ با مشارکت منابع تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر                                                                                           ۳۶

۳-۶- اصول عملکرد مبدل‌های الکترونیک قدرت در تولید و جذب توان راکتیو                                                                  ۳۹

فصل چهارم. ۴۲

  • ۴-۱- مقدمه ۴۲

  • ۴-۲- تخمین حالت سیستم توزیع در حضور منابع تولید پراکنده و ادوات کنترل ولتاژ ۴۳

فصل پنجم. ۵۳

  • ۵-۱-مقدمه ۵۳

  • ۵-۲- ضرورت کنترل مرکزی سیستم‌های توزیع با منابع تولید پراکنده ۵۳

  • ۵-۳- پیاده­سازی کنترل مرکزی ولتاژ ۵۴

  • ۵-۴- تابع هدف   ۵۶

  • ۵-۵- مدل فازی برای کنترل زمان حقیقی ولتاژ ۵۹

  • ۵-۶- حل مسئله به کمک الگوریتم ژنتیک                 ۶۰

  • ۵-۷- حل مسئله به کمک الگوریتم ازدحام ذرات    ۶۵

  • ۵-۸- مطالعات عددی ۶۶

  • منابع و مراجع                                ۸۱

 

فهرست جدول­ها

عنوان

صفحه

جدول۴-۱: مشخصات امپدانس خطوط

۴۶

جدول۴-۲: مقادیر بارهای قراردادی

۴۷

جدول۴-۳ : مقدار بار در بازه اول

۴۸

جدول۴-۴ : بار تخمین زده شده در بازه زمانی اول

۴۸

جدول۴-۵ : اختلاف بین ولتاژ اندازه گیری شده و تخمین زده شده در بازه زمانی اول

۴۸

جدول ۴-۶ : اختلاف  بین جریان اندازه گیری شده و تخمین زده شده در بازه زمانی اول

۴۹

جدول ۴-۷ : مقدار بار در بازه زمانی دوم

۴۹

جدول ۴-۸ : بار تخمین زده شده در بازه زمانی دوم

۵۰

جدول ۴-۹: اختلاف بین ولتاژ اندازه گیری شده و تخمین زده شده در بازه زمانی دوم

۵۰

جدول ۴-۱۰:اختلاف بین جریان اندازه گیری شده و تخمین زده شده در بازه زمانی دوم

۵۰

جدول ۴-۱۱: مقدار بار در بازه زمانی سوم

۵۱

جدول ۴-۱۲: بار تخمین زده شده در بازه زمانی سوم

۵۱

جدول ۴-۱۳: اختلاف بین ولتاژ اندازه گیری شده و تخمین زده شده در بازه زمانی سوم

۵۲

جدول ۴-۱۴: اختلاف بین جریان اندازه گیری شده و تخمین زده شده در بازه زمانی سوم

۵۲

جدول۴-۱۵: مقدار تابع هدف در سه بازه زمانی

۵۲

جدول۵-۱: قیود مربوط به روابط (۶-۴) تا (۶-۱۰)

۶۷

جدول ۵-۲: مقادیر تخمین بار برحسب درصدی از بار پیک

۶۷

جدول ۵-۳: وضعیت روشن و خاموش بودن خازن‌های موازی در طول ساعات روز

۷۶

جدول ۵-۴: مقدار توان راکتیو جبرانگرهای استاتیک ولتاژ در طول شبانه روز بر حسب کیلووار

۷۷

جدول ۵-۵: مقدار تپ ترانسفورماتور اصلی و رگولاتور ولتاژ در طول شبانه روز

۷۷

جدول ۵-۶: مقدار هزینه (دلار) در طول شبانه روز با سناریوهای مختلف

جدول ۵-۷: مقدار بار قطع شده در ساعت پیک با ضریب هزینه های متفاوت

۷۸

۸۰

فهرست شکل­ها

عنوان

صفحه

شکل ۱- ۱: یک نمونه ژنراتور- موتور با سوخت گاز طبیعی

۸

شکل ۱- ۲ : یک نمونه دیزل ژنراتور

۹

شکل ۱-۳ : یک نمونه توربین گازی

۱۰

شکل ۱- ۴: یک نمونه میکروتوربین

۱۱

شکل ۱- ۵ : یک نمونه پیل سوختی

۱۲

شکل ۱- ۶ : یک نمونه منبع فتوولتاییک

۱۲

شکل ۱- ۷ : یک نمونه نیروگاه بادی

۱۳

شکل۲- ۱: مد عملکرد دو سویه معمولی (مد مستقیم)

۱۸

شکل ۲-۲: مد عملکرد دو سویه معمولی (مد معکوس)

۱۹

شکل۲-۳: نقاط تنظیم تولید تواًم

۱۹

شکل ۲-۴: کاربرد مد دو سویه کنترل ولتاژ راًکتیو برای حالت­ حلقه­ای شدن فیدرها

۲۰

شکل۳- ۱: شبکه ۶ باسه نمونه

۲۴

شکل ۳-۲: ترکیب TSC

۲۷

شکل ۳-۳: ترکیب  TCR

۲۷

شکل ۳-۴ : ترکیب TSC  و TCR

۲۹

شکل۳-۵ : مدل تجهیز SVC و معادل مداری آن  در این رساله

۲۹

شکل ۳-۶: شمای DVR

۲۹

شکل ۳-۷ : مدل تجهیز رگولاتور

۳۰

شکل ۳-۸ : شمای D-STATCOM

۳۰

شکل۳-۹: مدار معادل چهار ترمیناله رگولاتور

شکل۳-۱۰: دیاگرام تک خطی و فازوری فیدر با یک بار در انتها

۳۰

             ۳۲

شکل۳-۱۱: فیدر با یک بار و یک DG در انتها

۳۲

شکل۳- ۱۲ : فیدر با n گره

۳۳

شکل۳-۱۳ : فیدر با انشعاب

۳۴

شکل ۳-۱۴: فیدر با بار توزیع شده

۳۷

شکل ۳-۱۵: توپولوژی مبدل منبع ولتاژ

۳۹

شکل ۳-۱۶: شکل موج جریان و ولتاژ مبدل یک منبع تولید پراکنده.a: توپولوژی مبدل

۴۰

شکل ۳-۱۷: شکل موج ولتاژ خروجی برای ضرایب مدولاسیون مختل

۴۱

شکل۴- ۱ : شبکه توزیع ۱۳ شینه مورد مطالعه

۴۶

شکل ۵-۱: نحوه ارتباط بین اجزای شبکه در روش کنترل مرکزی

۵۵

شکل ۵-۲: فلوچارت روش پیشنهادی کنترل زمان حقیقی ولتاژ و توان راکتیو

۵۶

شکل ۵-۳: تابع عضویت متناظر با امین تابع هدف

۵۹

شکل ۵- ۴: نمایی از چگونگی ترکیب کروموزوم‌ها و تولید کروموزوم های جدید

۶۳

شکل ۵- ۵: نمای مفهومی از مرحله همبری در الگوریتم

۶۴

شکل ۵-۶: نمای مفهومی از مرحله جهش در الگوریتم

۶۴

شکل۵-۷: شبکه توزیع مورد مطالعه

۶۶

شکل۵-۸: تغییرات قیمت ساعت به ساعت انرژی

۶۸

شکل ۵-۹: تغییرات ولتاژ باس ۲ در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۶۹

شکل ۵-۱۰: تغییرات ولتاژ باس ۳ در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۶۹

شکل۵-۱۱: تغییرات ولتاژ باس ۴ در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۷۰

شکل ۵-۱۲: تغییرات ولتاژ باس ۵ در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۷۰

شکل ۵-۱۳: تغییرات ولتاژ باس ۶ در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۷۰

شکل ۵-۱۴: تغییرات ولتاژ باس ۷ در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۷۱

شکل ۵-۱۵: تغییرات ولتاژ باس ۸ در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۷۱

شکل ۵-۱۶: تغییرات ولتاژ باس ۹ در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۷۲

شکل ۵-۱۷: تغییرات ولتاژ باس ۱۰ در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۷۲

شکل ۵-۱۸: تغییرات ولتاژ باس ۱۱در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۷۲

شکل ۵-۱۹: تغییرات ولتاژ باس ۱۲ در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۷۳

شکل۵-۲۰: تغییرات ولتاژ باس ۱۳ در طول زمان با اعمال کنترل همه جانبه ولتاژ

۷۳

شکل ۵-۲۱: پروفیل ولتاژ باس­ها در بازه زمانی با کمترین مقدار بار با اعمال روش­های  مختلف کنترل ولتاژ

۷۴

شکل۵-۲۲: پروفیل ولتاژ باس­ها در بازه زمانی با پیک بار با اعمال روش­های  مختلف کنترل ولتاژ

۷۴

شکل۵-۲۳: پروفیل ولتاژ باس­ها در بازه زمانی با ۷۴% پیک بار با اعمال  روش­های مختلف کنترل ولتاژ

۷۵

شکل ۵-۲۴: تغییرات تلفات در طول زمان با اعمال روش­های مختلف کنترل ولتاژ

۷۵

شکل۵-۲۵: تغییرات توان راکتیو تولیدات پراکنده در باس­های نهم و دهم

۷۶

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “کنترل زمان حقیقی ولتاژ و توان راکتیو شبکه های توزیع با مشارکت منابع تولیدات پراکنده مبتنی بر اینورتر به کمک الگوریتم اجتماع ذرات”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...