%37تخفیف

دانلود پروژه:اندازه¬یابی بهینه محدودکننده¬های جریان خطا در شبکه توزیع هوشمند

تعداد 78صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

دانشکده فنی و مهندسی

کارشناسی ارشد در رشته برق

گرایش قدرت

عنوان:

اندازه­یابی بهینه محدودکننده­های جریان خطا در شبکه توزیع هوشمند

چکیده

در شبکه های هوشمند که امروزه بطور گسترده مورد مطالعه و بهره­برداری قرار می گیرد، بطور وسیع از منابع تولید پراکنده (DG) استفاده می شود. اگرچه این امر مزایای بسیاری برای شبکه دارد اما دو مشکل اساسی نیز برای شبکه ایجاد می­کند.یکی از این مشکلات، افزایش قابل ملاحظه سطح اتصال کوتاه در شبکه است که  علاوه بر اینکه باعث اختلال در عملکرد رله های اضافه جریان می شود مشکلاتی از قبیل آسیب به مدار شکن ها و سایر تجهیزاتی که برای قطع جریان اتصال کوتاه استفاده می شوند می­گردد. مشکل دیگری که استفاده از واحدهای تولید پراکنده در سطح شبکه توزیع هوشمند به وجود می آورد عملکرد بصورت جزیره­ای می­باشد. این امر نیز به نوبه خود باعث ایجاد عملکرد نادرست رله­ های حفاظتی به دو دلیل عمده تغییر سطح جریان اتصال کوتاه و جریان­های برگشتی می­شود. در این پایان­نامه پیشنهاد شده­است که با استفاده بهینه از امپدانس­های کنترل شده به عنوان محدودکننده­ های جریان خطا که بطور معمول بوسیله مدارات تریستوری اندازه آن­ها را کم و زیاد می­کنند و با قرار دادن آن­ها در محل اتصال تولیدات پراکنده و ورودی شبکه توزیع از شبکه انتقال، سطح اتصال کوتاه ها در حضور DG ها کمترین تغییرات را پیدا کند. برای این کار یک الگوریتم پیشنهادی بر پایه الگوریتم جستجوی هارمونی و اجتماع ذرات ارائه شده­است. این امر برای حالت عملکرد جزیره­ای- غیر جزیره­ای و حضور و عدم حضور تولیدات پراکنده (حالت­های ممکن در یک شبکه هوشمند) مورد بررسی قرار گرفته­است. شبیه­ سازی بر روی یک شبکه هوشمند نمونه انجام شده­است که نتایج حاصل از شبیه­سازی تاثیر مطلوب اندازه بهینه محدودکننده ­های خطا را در شبکه­ های هوشمند نشان می­دهد.

کلمات کلیدی : شبکه هوشمند ، FCL ، حالت جزیره ای، الگوریتم جستجوی هارمونی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                                                       صفحه

چکیده………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 1

2-1  مقدمه. 6

2-2    اثر توليد پراكنده بر عملكرد عناصر حفاظتي.. 7

2-2-1    سوختن فيوز 7

2-2-2    تريپ اشتباه 8

2-2-3    كاهش پوشش حفاظتي.. 9

2-2-4    باز بست غير سنكرون. 9

2-2-5    جزيرهاي شدن. 10

2-2-6    ايمني شبكه. 11

2-3    اثر توليدات پراكنده روي هماهنگي تجهيزات حفاظتي.. 11

2-2-1  اثر توليد پراكنده روي هماهنگي فيوز ـ فيوز 11

2-2-2اثر توليد پراكنده روي هماهنگي رله ـ رله. 13

2-4    راهحلهاي ارائه شده براي حذف يا كاهش اثرات DG.. 15

2-3-1    تغيير درتنظيمات يا تجهيزات حفاظتي.. 15

2-3-2    جداكردن DG ازشبكه هنگام وقوع خطا 16

2-3-3    روش حفاظت تطبيقي.. 18

2-5    ساختار شبكه توزيع براي نصب منابع توليد پراكنده 20

2-6    انواع  FCL از لحاظ ساختار 21

2-7    نصب  FCL براي حذف اثرات  DG.. 23

2-8    تعيين محل نصب FCL.. 24

2-9    بررسي اثر سلفي و مقاومتي بودن FCL  در محدودسازي جريان خطا 24

2-10    پارامترهاي انتخاب امپدانس FCL.. 30

2-11    تعيين اندازه امپدانس محدودساز جريان خطا 31

2-11-1    روش اول تعيين اندازه امپدانس محدودساز جريان خطا 31

2-11-2    روش دوم تعيين اندازه امپدانس محدودساز جريان خطا 32

2-12    تعيين جريان عملكرد FCL.. 32

2-13    محدودسازي جريان خطاي تكفاز به زمين.. 34

2-14    بكارگيري FCL براي كاهش اثرات DG بر حفاظت شبكه توزيع شعاعي.. 35

2-14-1    طرح محدودسازي جريان خطاي DG در شبكه توزيع شعاعي.. 36

3-1    مقدمه. 39

3-2    شبکه هوشمند مورد مطالعه. 39

3-3   تشکیل ماتریسهای Ybus و Zbus برای حالتهای مختلف شبکه. 41

3-2-1    شبکه در حالت کارکرد عادی.. 41

3-2-2    وجود واحدهای تولید پراکنده در شبکه توزیع. 42

3-2-3    وجود واحدهای تولید پراکنده در شبکه توزیع در حالت جزیرهای.. 43

3-2-4    مقایسه حالتهای مختلف.. 44

3-4    اندازهیابی بهینه امپدانسهای کنترلشده برای کاهش سطح اتصال کوتاه 45

3-5 روشهای پیشنهادی اندازهیابی بهینه FCLها بر مبنای الگوریتمهای هوشمند. 46

3-4-1    الگوریتمهای هوشمند جستجوی هارمونی.. 47

3-4-1-1    معرفی الگوریتم جستجوی هارمونی.. 47

3-4-1-2    الگوریتم پیشنهادی بر مبنای جستجوی هارمونی.. 47

3-4-2    الگوریتم هوشمند اجتماع ذرات.. 51

3-4-2-1    معرفی الگوریتم هوشمند اجتماع ذرات.. 51

3-4-2-2    الگوریتم پیشنهادی بر مبنای اجتماع ذرات.. 52

4-1    مقدمه. 55

4-2    نتایج حاصل از شبیهسازی بوسیله الگوریتم HS. 55

4-3    مقایسه الگوریتم HS با PSO جهت یافتن مقدار بهینه FCL.. 61

4-4    جمعبندی.. 63

5-1    نتیجهگیری.. 65

5-2    پیشنهادات.. 66

منابع. 68

فهرست شکل­ها

 

 

عنوان                                                                                                                                               صفحه

 

شکل2-1 سوختن فيوز با نصب DG.. 7

شکل2-2. 8

شکل2-3. 9

شکل2-4بخشي از شبكه توزيع با توليدات پراكنده 12

شکل2-5  فيدر شبکه توزيع. 14

شکل2-6  فيدر شبکه توزيع با نصب توليد پراکنده 14

شکل2-7 قسمتي از يک فيدر شعاعي با نصب توليد پراکنده 16

شکل2-8اتصال توليد پراکنده به شبکه توسط سويچهاي نيمه هادي.. 17

شکل2- 9محدود کننده جريان خطا 22

شکل2-10ساختار محدود کننده جريان خطا از نوع ترکيب سويچ مکانيکي و نيمه هادي.. 23

شکل2- 11 یک شبكه شعاعي را با 3 رله جريان زياد و يك DG.. 23

شکل2- 12 نصب FCL بصورت سري با DG.. 24

شکل2-13 اتصال DG و FCL به شبكه. 25

شکل2-14 مدار معادل اتصال كوتاه با استفاده از روش تئوري تونن.. 26

شکل2-15 دياگرام برداري محدودسازي جريان خطاي DG با استفاده از FCL نوع سلفي و مقاومتي.. 28

شکل2-16 شبيهسازي اثر نوع امپدانس FCL در بازيابي هماهنگي رلهها 30

شکل2-17 منحني زمان جريان عملكرد FCL.. 33

شکل2-18 نصب مقاومت محدودساز 35

شکل2-19 شبكه توزيع نمونه شعاعي.. 36

شکل3-1 شبکه توزیع هوشمند درنظر گرفتهشده برای شبیهسازی.. 40

شکل3-2 سطح اتصال کوتاه شینهای مختلف شبکه در حالت عملکرد عادی.. 42

شکل3-3سطوح اتصال کوتاه شبکه در حالت استفاده از منابع تولید پراکنده 43

شکل3-4سطوح اتصال کوتاه شبکه در حالت جزیرهای.. 44

شکل3-5 سطح اتصال کوتاه شینهای شبکه در سهحالت مختلف.. 45

شکل3-6 فلوچارت پیشنهادی برای یافتن اندازه بهینه. 50

شکل3-7نحوه عملکرد الگوریتمPSO براییافتن نقطه حداقل.. 52

شکل3-8فلوچارت پیشنهادی برای یافتن اندازه بهینه امپدانسهای کنترلشده بوسیله تریستور جهت کاهش سطح اتصال کوتاه شبکه بوسیله الگوریتم هوشمند اجتماع ذرات.. 53

شکل4-1 روند همگرایی الگوریتم پخشبار 55

شکل4-2 سطوح اتصال کوتاه شبکه در حالت بدون عملکرد جزیرهای.. 57

شکل4-3 سطوح اتصال کوتاه شبکه در حالت عملکرد بصورت جزیرهای.. 59

 

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