%34تخفیف

دانلود پروژه:برنامه ریزی توسعه شبکه های انتقال با در نظرگرفتن منابع توان راکتیو

تعداد 119 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

دانشکده فنی و مهندسی

گروه مهندسی برق

کارشناسی ارشد مهندسی برق گرایش قدرت

برنامه ریزی توسعه شبکه های انتقال با در نظرگرفتن منابع توان راکتیو   

چکیده

رشد فزاینده تقاضای بار الکتریکی در سالهای اخیر، باعث ایجاد خطوط انتقال جدیدی برای انتقال توان الکتریکی از منابع تولید به مراکز مصرف بار الکتریکی شده است. ازاینرو برنامه ریزی توسعه شبکه  انتقال (TEP)، به عنوان یکی از ارکان اساسی برنامه ریزی شبکه قدرت، به خصوص در سیستمهای تجدید ساختار شده از اهمیت بالایی برخوردار است. از سویی پدیده های افت ولتاژ و مسائل مربوط به ناپایداری سیستم که معمولا به عنوان قیود برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال مطرح هستند به ناتوانی سیستم در تأمین توان راکتیو مربوط می شوند  از منابع راکتیو حتی می توان جهت افزایش ظرفیت انتقال، تصحیح ضریب توان، کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ استفاده کرد.  این نشان دهنده وابستگی شدید برنامه ریزی منابع راکتیو (RPP) و برنامه ریزی توسعه شبکه  انتقال (TEP) می باشد. اما بدلیل پیچیدگی فرمول بندی ریاضی و حل آن این مسائل معمولا به طور مجزا حل می گردند. هدف از حل همزمان برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال و منابع توان راکتیو مشخص کردن “مکان”، “تعداد” و “زمان” نصب ابزارهای جدید شامل خطوط انتقال و منابع توان راکتیو به شبکه است، به طوری که ضمن رعایت قیود فنی، بهره برداری و قابلیت اطمینان، طرحی با حداقل هزینه توسعه و بهره برداری برای افق طراحی سیستم باشد.

در این پایان نامه پس از ارائه فرمول بندی ریاضی دقیق برای مدلسازی مسئله برنامه ریزی توسعه همزمان شبکه انتقال و منابع توان راکتیو بر مبنای مدل AC، برای بدست آوردن شبکه ای امن که در برابر هر گونه خروج تک خطی مقاوم باشد یک الگوریتم سازنده ابتکاری پیشنهاد شده است و در ادامه یک مدل ریاضی جدید برای حل مسئله برنامه ریزی در محیطهای تجدید ساختار شده بر مبنای مدل AC ارائه شده است.

واژه‌های کلیدی: برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال، برنامه ریزی منابع توان راکتیو، پخش بار بهینه  AC، الگوریتم سازنده ابتکاری، الگوریتم ژنتیک حقیقی.

فهرست مطالب

  عنوان

صفحه

فهرست مطالب

أ

فرهنگ اختصارات

ج

فهرست جداول

ح

فهرست اشکال

خ

        فصل اول

مقدمه ای بر برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال

1

1-1

مقدمه

2

1-2

مروری بر کارهای انجام شده در برنامه ریزی توسعه انتقال

3

1-2-1

برنامه ریزی توسعه همزمان شبکه انتقا ل و منابع توان راکتیو TEPRPP

4

1-2-2

برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال

4

1-2-2-1

برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال در محیطهای انحصاری

5

1-2-2-1-1

برنامه ریزی استاتیکی توسعه شبکه انتقال STEP

5

1-2-2-1-2

برنامه ریزی دینامیکی توسعه شبکه انتقال DTEP

7

1-3

ساختار پایان‌نامه

7

فصل دوم

برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال

9

2-1

مقدمه

10

2-2

ساختار کلی مسئله

11

2-3

دیدگاه های مختلف تقسیم بندی

12

2-3-1

برنامه ریزی توسعه انتقال از منظر عدم قطعیتها

12

2-3-1-1

روشهای برنامه ریزی توسعه انتقال غیر قطعی

12

2-3-1-1-1

عدم قطعیتهای تصادفی

12

2-3-1-1-2

عدم قطعیتهای غیر تصادفی

14

2-3-2

تقسیم بندی روشهای برنامه ریزی توسعه انتقال از منظر افق های طراحی

16

2-3-3

تقسیم بندی روشهای برنامه ریزی توسعه انتقال از منظر ساختار سیستم قدرت

17

2-4

روشهای بهینه سازی برنامه ریزی توسعه انتقال

20

2-4-1

روشهای حل برنامه ریزی توسعه انتقال در محیطهای انحصاری

20

2-4-1-1

روشهای بهینه سازی ریاضی

21

2-4-1-2

روشهای بهینه سازی ابتکاری

21

2-4-1-3

روشهای ترکیبی یا فرا ابتکاری

23

2-5

مدلسازی ریاضی مسئله توسعه شبکه های انتقال

24

2-5-1

مدلهای تک هدفه

25

2-5-1-1

مدل DC

25

2-5-1-2

مدل حمل ونقل

26

2-5-1-3

مدل ترکیبی

26

2-5-2

مدلهای با اهداف و معیار های چند گانه

26

فصل سوم

برنامه ریزی جایابی منابع توان راکتیو

28

3-1

مقدمه

29

3-2

معرفی مساله

29

3-3

توابع هدف برنامه ریزی توان راکتیو

30

3-3-1

مینیمم کردن هزینه های توان راکتیو و تلفات توان حقیقی

31

3-3-2

مینیمم کردن هزینه توان راکتیو و هزینه سوخت ژنراتور

31

3-3-3

حداقل کردن انحراف از یک نقطه مشخص

32

3-3-4

هدف های مربوط به پایداری ولتاژ

32

3-3-5

توابع چند هدفه

33

3-4

محدودیتهای برنامه ریزی توان راکتیو

34

3-4-1

مدل OPF برای RPP

35

3-4-1-1

معرفی پخش بار بهینه

35

3-4-1-2

فرمول بندی OPF

35

3-4-1-3

قیود OPF

36

3-4-2-1

معرفی OPF با محدودیت های امنیتی (SCOPF)

37

3-4-4

مدلSCOPF برای RPP

37

3-5

الگوریتم های ریاضی برنامه ریزی توان راکتیو

38

3-5-1

روشهای مرسوم

38

3-5-2

روشهای هوشمند

39

3-5-3

کاربرد تئوری مجموعه های فازی

40

3-6

نتایج

40

فصل چهارم

الگوریتم سازنده ابتکاری

42

4-1

مقدمه

43

4-2

الگوریتم سازنده ابتکاری

43

4-3

الگوریتم سازنده ابتکاری پیشرفته

44

4-3-1

شاخص ولتاژ

44

4-3-2

شاخص توان عبوری

45

4-4

روش حل مسئله

45

4-5

توسعه انتقال مقاوم در برابر خروج تک خطی شبکه گارور

46

4-6

نتیجه گیری

47

فصل پنجم

برنامه ریزی توسعه همزمان  شبکه انتقال و منابع توان راکتیو

48

5-1

مقدمه

49

5-2

مدل ریاضی

49

5-3

الگوریتم ژنتیک حقیقی

51

5-3-1

کد سازی

52

5-4

پروسه بهینه سازی کلی

53

5-4-1

تولید اولین نسل

54

5-4-2

بررسی موجه بودن جوابها

54

5-4-3

پخش بار بهینه AC

54

5-4-4

برآورد میزان سازگاری و تولید نسل جدید

55

5-4-5

توقف پروسه

55

5-5

سیستم 6 باسه گارور

56

5-6

سیستم 24 باسه IEEE

58

5-6-1

برنامه ریزی توسعه انتقال سیستم 24 باسه IEEE

59

5-6-2

برنامه ریزی توسعه همزمان شبکه انتقال ومنابع راکتیو سیستم 24 باسه IEEE

59

5-7

سیستم 46 باسه جنوب برزیل

60

5-7-1

برنامه ریزی توسعه انتقال سیستم 46 باسه جنوب برزیل

60

5-7-2

برنامه ریزی توسعه همزمان شبکه انتقال ومنابع راکتیو سیستم 46 باسه جنوب برزیل

60

5-8

شبکه جنوب شرق ایران

61

5-9

برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال و منابع توان راکتیو در محیطهای تجدید ساختار

63

5-9-1

مدل ریاضی پیشنهادی

64

5-9-2

سیستم 6 باسه گارور

65

5-9-3

سیستم 24 باسه IEEE

66

فصل ششم

نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات

68

6-1

نتیجه گیری

69

6-2

ارائه پیشنهادات

70

پیوست الف

71

مراجع و منابع

73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abbreviation

Phrase

TEP

Transmission Network Expansion Planning

RPP

Reactive Power Planning

RGA

Real Genetic Algorithm

GA

Genetic Algorithm

TEPRPP

Transmission Expansion Planning and Reactive Power Planning

OPF

Optimal Power Flow

CHA

Constructive Heuristic Algorithm

STEP

Static Transmission Network Expansion Planning

DTEP

Dynamic Transmission Network Expansion Planning

MINLP

Mixed Integer Nonlinear

MIP

Mixed Integer Programming

IPM

Interior Point Method

BB

Branch and Bound

LP

Linear Programming

NLP

Non-Linear Programming

EA

Evolutionary Algorithm

EP

Evolutionary Programming

ES

Evolutionary Strategy

GP

Goal Programming

PDF

Probabilistic Load Flow

SCOPF

Security Constrained OPF

SCOPF-VS

SCOPF with Voltage Stability Constraints

SVC

Static Var Compensator

CPF

Continuation Power Flow

POC

Point of Collapse

VSM

Voltage Stability Margin

VSA

Voltage Stability Analysis

TTC

Total Transfer Capacity

AHP

Analytic Hierarchical Process

GRG

Generalize Reduce Gradient

SQP

Successive Quadratic Programming

TLSA

Two Layer Simulated Annealing

ESSA

hybrid Expert System Simulated Annealing

SLP

Successive Linear Programming

MO

Multi Objective

 

 

 

 

 

فهرست جداول

عنوان

صفحه

فصل پنجم

جدول 4-1

شاخص ولتاژ و توان عبوری نرمالیزه شده برای سیستم گارور

46

جدول 5-1

نتایج برنامه ریزی همزمان سیستم گارور

58

جدول 5-2

نتایج برنامه ریزی همزمان سیستم 24 باسه IEEE

60

جدول 5-3

نتایج برنامه ریزی همزمان سیستم 46 باسه برزیل

60

جدول 5-4

نتایج برنامه ریزی همزمان شبکه جنوب شرق ایران

62

جدول 5-5

مقایسه نتایج برنامه ریزی همزمان برای سیستم گارور

65

جدول 5-6

مقایسه هزینه مدل پیشنهادی و مدل سنتی  برای سیستم گارور

66

جدول 5-7

مقایسه نتایج برنامه ریزی همزمان برای سیستم  24 باسه IEEE

66

جدول 5-8

مقایسه هزینه مدل پیشنهادی و مدل سنتی برای سیستم  24 باسه IEEE

67

پیوست الف

90

الف -1

اطلاعات سیستم 6 باسه گارور

72

الف-2

 اطلاعات سیستم 24 باسه IEEE

72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

عنوان

صفحه

فصل دوم

شکل 2-1

ساختار انحصاری شبکه قدرت

19

شکل 2-2

ساختار تجدید ساختاریافته شبکه قدرت

19

فصل سوم

شکل  3-1

ارتباط مدلهای مختلف RPP

30

شکل 3-2

منحنی پایداری ولتاژ

32

فصل پنجم

شکل 5-1

کد سازی مسئله

53

شکل 5-2

مراحل بهينه سازي مسئله برنامه ريزي توسعه شبکه انتقال به همراه جايابي منابع راکتيو

53

شکل 5-3

توپولوژی اولیه شبکه گارور

56

شکل 5-4

برنامه ریزی توسعه همزمان سیستم گارور

57

شکل 5-5

برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال  سیستم گارور

58

شکل 5-6

سیستم 24 باسه IEEE

59

شکل 5-7

توپولوژی اولیه شبکه 46 باسه جنوب برزیل

61

شکل 5-8

دیاگرام تک خطی شبکه جنوب شرق

63

 

 

 

 

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