%38تخفیف

دانلود پروژه:برنامه ­ريزی توسعه منابع توليد­پراکنده با درنظر گرفتن ارزش افزوده اين منابع در سيستم قدرت

تعداد 107 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

دانشكده برق و کامپیوتر

پايان‌ دوره‌ي كارشناسي ارشد مهندسي برق-قدرت

برنامه ­ريزی توسعه منابع توليد­پراکنده با درنظر گرفتن ارزش افزوده اين منابع در سيستم قدرت

چكيده

در این پایان­نام برنامه­ریزی توسعه منابع تولید­پراکنده با هدف کمینه سازی مجموع هزینه­های توسعه تولید، سوخت، بهره­برداری و تعمیرونگه­داری، آلودگی، تلفات و خاموشی فرمول‌بندی، مدل‌سازی شده است. هزینه­های سوخت، آلودگی و بهره­برداری منابع تولید­پراکنده به صورت تابعی از راندمان و راندمان به صورت تابعی از ضریب بار فرمول‌بندی شده­اند. روش جستجوی پاسخ بهینه بر اساس الگوریتم ژنتیک انجام می­گیرد و خروجی برنامه شامل ظرفیت، فنآوری و نحوه بهره­برداری منابع تولید­پراکنده در فیدرهای توزیع می­باشد. بر خلاف برنامه­ریزی­های سابق توسعه منابع تولید­پراکنده که اغلب آن­ها محصور به یک فیدر یا یک شبکه توزیع هستند، در این تحقیق تمام فیدرهای موجود در سیستم قدرت دیده می­شوند و اثر منابع تولید­پراکنده بر هزینه­های مربوط به نیروگاه­ها نیز وارد محاسبات شده است.

كليد واژه: برنامه ­ريزی توسعه تولید، منابع توليد­پراکنده، کمينه کردن هزينه ­ها، قابلیت اطمینان

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                               صفحه

فهرست جدول‌ها د

فهرست شكل‌‌ها ‌وه

فصل 1-    مقدمه    1

1-1-    مقدمه    1

1-2-    تعریف ، فرضیات و خروجی مساله. 5

1-3-    پیچیدگی مساله. 7

1-4-    ضرورت تحقیق.. 8

1-5-    اهداف تحقیق.. 8

1-6-    سوالات تحقیق.. 9

1-7-    چارچوب تحقیق.. 9

فصل 2-   کليات موضوع و مروري بر كارهاي گذشته. 11

2-1-    مقدمه    11

2-2-    مقدمه­ای بر منابع تولیدپراکنده 12

2-2-1-     تعريف منابع توليدپراکنده 12

2-2-2-     محل نصب منابع توليدپراکنده 12

2-2-3-     ظرفيت و ضريب نفوذ منابع توليدپراکنده 12

2-2-4-     ناحيه سرويس­دهی منابع توليدپراکنده 13

2-2-5-     انواع فناوری­هاي منابع توليدپراکنده 13

2-2-6-      نحوه بهره­برداری منابع توليدپراکنده 14

2-2-7-      مزايا و معايب منابع توليدپراکنده 14

2-2-8-     اهداف و کاربردهاي منابع توليدپراکنده 14

2-3-    اثرات تولیدپراکنده بر سیستم قدرت… 15

2-3-1-      توليد پراکنده و تلفات شبکه توزيع.. 15

2-3-2-     توليد پراکنده و تلفات شبکه انتقال.. 16

2-3-3-     توليد پراکنده و راندمان سيستم قدرت… 17

2-3-4-     توليد پراکنده و قابليت اطمينان.. 18

2-3-5-     توليد پراکنده و کيفيت توان.. 19

2-3-6-      آلودگی و مسائل زيست­محيطی.. 19

2-3-7-     توليد پراکنده و توسعه شبکه انتقال.. 21

2-3-8-     توليد پراکنده و توسعه توليد متمركز. 22

2-4-    مروری بر پیشینه­ی جایابی منابع تولیدپراکنده 23

فصل 3-    فرمول‌بندی مساله و الگوريتم پيشنهادی.. 26

3-1-    مقدمه    26

3-2-    تابع هدف و متغیرهای تصمیم­گیری.. 27

3-3-    قیود مساله. 29

3-4-    مدل بار 29

3-5-    الگوریتم برنامه. 31

3-6-    تخصيص توليدپراکنده به شبکه­های توزيع.. 34

3-7-    محاسبات هزينه­های فشار قوی.. 35

3-7-1-     هزينه توسعه توليد متمرکز. 36

3-7-2-     مدل‌سازی و فرمول‌بندی هزينه سوخت نيروگاه­ها 37

3-7-3-     مدل‌سازی هزينه آلودگی نيروگاه­ها 40

3-7-4-     جدول هزينه­های سوخت، بهره­برداری و تعميرونگهداری و آلودگی نيروگاه­ها 40

3-7-5-     مدل‌سازی هزينه تلفات شبکه انتقال.. 42

3-8-    محاسبات هزينه­های بخش فشار ضعيف… 42

3-8-1-     برنامه توسعه منابع توليدپراکنده در شبکه توزيع.. 43

3-8-2-     مدل فيدر توزيع.. 45

3-8-3-     نحوه توزيع منابع توليدپراکنده در فيدر توزيع.. 47

3-8-4-      فرمول‌بندی تلفات فيدر در حضور منابع توليدپراکنده 48

3-8-5-     انتخاب فنآوری­های بهينه و محاسبه هزينه­های منابع توليدپراکنده در فيدرها 49

3-8-5-1-    هزينه سوخت منابع توليدپراکنده 49

3-8-5-2-  هزينه آلودگی منابع توليدپراکنده 51

3-8-5-3-  هزينه بهرهبرداري و تعمير و نگهداری.. 51

3-8-5-4-  هزينه توسعه منابع توليدپراکنده 51

3-8-6-      فرمول‌بندی هزينه خاموشی.. 53

3-8-6-1-     هزينه­ خاموشی ناشی از خرابی در فيدر توزيع، در حضور منابع توليدپراکنده 54

3-8-6-2-   مدل‌سازی هزينه خاموشی ناشی از خرابی در شبکه فوق توزيع. 55

3-8-6-3-   مدل‌سازی هزينه خاموشی ناشی از خرابی در نيروگاه­ها و شبکه انتقال.. 57

3-8-6-4-   اثر حظور منابع توليدپراکنده بر هزينه خاموشی ناشي از خرابي در نيروگاه­ها، شبکه انتقال و شبکه فوق توزيع…………………..      59

فصل 4-    شبيه­سازی و نتايج عددی.. 60

4-1-    مقدمه    60

4-2-    معرفی شبکه تست… 60

4-3-    داده­های مربوط به نیروگاه­ها 62

4-4-    داده­های مربوط به منابع تولیدپراکنده 65

4-5-    داده­های مربوط به شبکه­های انتقال و توزیع.. 67

4-6-    شبیه­سازی.. 74

4-6-1-      توسعه توليد به صورت فقط متمرکز – رويکرد اول.. 75

4-6-2-      توسعه منابع توليد پراکنده با توليد نامی در تمام سطوح بار – رويکرد دوم. 78

4-6-3-      توسعه منابع توليدپراکنده براي توليد نامی و فقط در بار پيک – رويکرد سوم. 81

4-6-4-      حساسيت توسعه توليدپراکنده به هزينه نصب… 85

4-6-5-      اثر هزينه متوسط خاموشي بار بر نحوه توزيع منابع توليدپراکنده 86

4-6-6-      برنامه ريزی توسعه منابع توليدپراکنده از نگاه شبکه­های توزيع.. 87

فصل 5-   نتيجه­گيری و پيشنهادات… 92

5-1-    خلاصه و نتیجه­گیری.. 92

5-2-    پیشنهادات… 94

مراجع              95

 فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                                               صفحه

جدول ‏1‑1: منافع و هزینه­های مربوط به توسعه منابع تولیدپراکنده 4

جدول ‏1‑2: منافع و هزینه­های بهره­برداری منابع تولیدپراکنده و سیستم قدرت… 4

جدول ‏1‑3: هزینه­ها و تابع هدف.. 5

جدول ‏2‑1: دسته­بندی منابع تولیدپراکنده بر اساس ظرفیت… 12

جدول ‏2‑2: فنآوری­های منابع تولیدپراکنده 13

جدول ‏2‑3: راندمان سیستم قدرت… 17

جدول ‏2‑4: نرخ آلاینده­های تولیدی در انواع فناوری­های تولید برق.. 20

جدول ‏3‑1: هزینه­های سیستم قدرت… 27

جدول ‏3‑2 :متغیرهای تصمیم­گیری.. 29

جدول ‏3‑3: ضرایب همزمانی بار فیدرهای پست شماره j 30

جدول ‏3‑4 :مدل ماتریس بالادست… 34

جدول ‏3‑5: ماتریس بالادست با بار سه سطحی.. 35

جدول ‏3‑6: حق تقدم نیروگاه­ها 39

جدول ‏3‑7: جدول برنامه­ریزی تولید نیروگاه­ها 41

جدول ‏3‑8: ماتریس پایین دست… 43

جدول ‏3‑9: راندمان فنآوری­های تولیدپراکنده به ازای ضرایب بار متفاوت… 50

جدول ‏3‑10: داده­های انواع فنآوری­های منابع تولیدپراکنده 53

جدول ‏3‑11: توان، انرژی و هزینه انرژی از دست رفته فیدرها ناشی از خرابی در شبکه فوق توزیع.. 57

جدول ‏3‑12: حالتهای توان تامین شده و توان تامین نشده پست­های انتقال.. 58

جدول ‏3‑13: توان، انرژی و هزینه انرژی از دست رفته فیدرها به علت خرابی در شبکه انتقال برای Z حالت پست انتقال شماره j 58

جدول ‏3‑14: توان، انرژی و هزینه انرژی از دست رفته فیدرها به علت خرابی در نیروگاه­ها و شبکه انتقال برای کل دوره برنامه­ریزی   59

جدول ‏3‑15: انرژی از دست رفته فیدرها و هزینه آن به تفکیک خرابی در شبکه فوق توزیع، انتقال و نیروگاه­ها 59

جدول ‏4‑1: میزان مصرف سوخت واحدها بر اساس توان خروجی.. 63

جدول ‏4‑2: تابع هزینه سوخت نیروگاه­های موجود. 63

جدول ‏4‑3: تابع هزینه سوخت نیروگاه توسعه یافته. 63

جدول ‏4‑4: داده­های نیروگاه توسعه یافته. 64

جدول ‏4‑5: هزینه آلاینده­ها 64

جدول ‏4‑6: مدل بار دیده شده از سمت نیروگاه­ها 65

جدول ‏4‑7: لیست حق تقدم نیروگاه­ها 65

جدول ‏4‑8: هزینه انواع سوخت­ها 65

جدول ‏4‑9: هزینه­ها و مشخصات انواع فنآوری­های تولیدپراکنده 66

جدول ‏4‑10: راندمان انواع فنآوری­های تولید پراکنده بر حسب ضریب بار 66

جدول ‏4‑11: راندمان انوع فنآوری­های تولید برق و حرارت CHP بر اساس ضریب بار 67

جدول ‏4‑12: امپدانس خطوط انتقال.. 67

جدول ‏4‑13: مشخصات فیدرها در مدل شبکه توزیع باس 2. 68

جدول ‏4‑14: مشخصات فیدرها در مدل شبکه توزیع باس 3. 69

جدول ‏4‑15: مشخصات فیدرها در مدل شبکه توزیع باس 4. 70

جدول ‏4‑16: مشخصات فیدرها در مدل شبکه توزیع باس 5. 71

جدول ‏4‑17: مشخصات فیدرها در مدل شبکه توزیع باس 6. 72

جدول ‏4‑18: انرژی ازدست رفته سالانه باس­های شبکه RBTS، ناشی از خرابی در نیروگاه­ها و شبکه انتقال.. 73

جدول ‏4‑19: انرژی از دست رفته فیدرها و هزینه آن به تفکیک خرابی در شبکه فوق توزیع، انتقال و نیروگاه­ها 74

جدول ‏4‑20: هزینه­های سیستم قدرت – رویکرد اول.. 75

جدول ‏4‑21: مقدار و هزینه­های تلفات و خاموشی در شبکه­های توزیع – رويكرد اول.. 76

جدول ‏4‑22: هزینه­های تلفات و خاموشی در فیدرهای توزیع – رويكرد اول.. 77

جدول ‏4‑23: ترتیب فیدرهای توزیع بر اساس مجموع هزینه­های خاموشی و تلفات، از بیشتر به کمتر. 77

جدول ‏4‑24: هزینه­های سیستم قدرت – رویکرد دوم. 78

جدول ‏4‑25: منابع تولیدپراکنده فیدرها و اثرشان بر هزینه­های تلفات و خاموشی– رویکرد دوم. 78

جدول ‏4‑26: سهم شبکه­های توزیع از مجموع ظرفیت تولیدپراکنده و تلفات و خاموشی– رویکرد دوم. 80

جدول ‏4‑27: هزینه­های سیستم قدرت – رویکرد سوم. 82

جدول ‏4‑28: منابع تولیدپراکنده فیدرها و اثرشان بر هزینه­های تلفات و خاموشی– رویکرد سوم. 84

جدول ‏4‑29: سهم شبکه­های توزیع از مجموع ظرفیت تولیدپراکنده و تلفات و خاموشی– رويكرد سوم. 82

جدول ‏4‑30: هزینه نصب منابع تولیدپراکنده 85

جدول ‏4‑31: حساسیت برنامه­ریزی توسعه منابع تولیدپراکنده به هزینه نصب… 85

جدول ‏4‑32: نتیجه شبیه­سازی اثر هزینه خاموشی بر تقسیم منابع تولیدپراکنده در شبکه توزیع باس 3. 87

جدول ‏4‑33: قیمت درنظر گرفته شده برای برق شبکه سراسری.. 88

جدول ‏4‑34: هزینه­های شبکه توزیع باس 3 برای 5 سال آینده و در نبود منابع تولیدپراکنده 88

جدول ‏4‑35: برنامه بهینه توسعه و بهره­برداری منابع تولیدپراکنده در شبکه توزیع باس 3. 89

جدول ‏4‑36: هزینه­های شبکه توزیع باس 3 برای 5 سال آینده و در حضور بهینه تولیدپراکنده 90

جدول ‏4‑37: هزینه­های منابع تولیدپراکنده 90

فهرست شكل‌‌ها

عنوان                                                                                                                                 صفحه

شکل ‏1‑1: ساختار سنتی سيستم قدرت… 1

شکل ‏1‑2: منحنی زمانی توسعه تولید. 5

شکل ‏1‑3: مدل سیستم قدرت… 7

شکل ‏2‑1: اثر محل نصب منابع تولیدپراکنده بر تلفات شبکه توزیع. 16

شکل ‏2‑2: اثر ظرفیت منابع تولیدپراکنده بر تلفات شبکه توزیع. 16

شکل ‏2‑3: سیستم قدرت نمونه. 17

شکل ‏2‑4: تشکیل جزیره در شبکه توزیع.. 19

شکل ‏2‑5: دو فیدر پشتیبان و منبع تولیدپراکنده 19

شکل ‏2‑6: تولید گاز CO2 در انواع فناوری­های تولید برق.. 21

شکل ‏2‑7 :شبکه گارور 22

شکل ‏3‑1: مدل بار سه سطحه فیدرها 30

شکل ‏3‑2: مدل بار پست انتقال.. 31

شکل ‏3‑3: الگوریتم.. 33

شکل ‏3‑4: جریان مالی سالانه معادل برای هزینه سرمایه­گذاری اولیه. 37

شکل ‏3‑5: مدل تک باسه تولید و مصرف.. 38

شکل ‏3‑6: نردبان بار 41

شکل ‏3‑7: حلقه ثانویه اجرای برنامه توسعه منابع تولیدپراکنده در شبکه­های توزیع.. 45

شکل ‏3‑8: مدل فیدر توزیع.. 47

شکل ‏3‑9: مدل فیدر توزیع در حضور منابع تولید پراکنده 48

شکل ‏3‑10 : ماتریس پایین دست نمونه. 50

شکل ‏3‑11: جریان مالی سالانه معادل برای هزینه سرمایه­گذاری اولیه. 52

شکل ‏3‑12: بهره­برداری جزیره­ای منابع تولیدپراکنده 55

شکل ‏3‑13: شبکه فوق توزیع نمونه. 56

شکل ‏4‑1: دیاگرام تک خطی شبکه RBTS. 61

شکل ‏4‑2: سیستم قدرت RBTS. 62

شکل ‏4‑3: مدل بار دیده شده از نیروگاه­ها 64

شکل ‏4‑4 : مدل شبکه توزیع و فوق توزیع باس 2. 69

شکل ‏4‑5 : مدل شبکه توزیع و فوق توزیع باس 3. 70

شکل ‏4‑6: مدل شبکه توزیع و فوق توزیع باس 4. 71

شکل ‏4‑7: مدل شبکه توزیع و فوق توزیع باس 5. 72

شکل ‏4‑8: مدل شبکه توزیع و فوق توزیع باس 6. 73

شکل ‏4‑9: مقایسه هزینه­ها بین سه رویکرد توسعه تولید (ملیون دولار) 83

شکل ‏4‑10: مجموع هزینه­ها در سه رویکرد توسعه تولید (ملیون دولار) 83

شکل ‏4‑11: مقدار توسعه تولیدپراکنده بر حسب ضریب هزینه نصب (مگاوات) 86

شکل ‏4‑12: مقایسه هزینه­های شبکه توزیع باس 3 بین دو حالت استفاده و عدم استفاده از تولیدپراکنده 90

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