%41تخفیف

دانلود پروژه:جایابی بهینه منابع تولید پراکنده به منظور بهبود پایداری ولتاژ و کاهش تلفات در شبکه‌های قدرت

تعداد 126 صفحه فایل word

چکيده

تولید پراکنده به تولید برق از منابع کوچک انرژی در نزدیکی محل مصرف گفته می‌شود. در این میان تعیین مکان و اندازه منابع تولید پراکنده به‌منظور حداکثر نمودن سود و بهبود پارامترهای بهره‌برداری از سیستم قدرت حائز اهمیت است. اختصاص مکان نامناسب به این منابع در برخی موقعیت‌ها سبب به‌خطر افتادن عملکرد سیستم گردیده و اثرات نامطلوب بر پایداری و همچنین تلفات را در این سیستم‌ها به دنبال خواهد داشت.

در حوزه مکان‌یابی بهینه منابع تولید پراکنده و تعیین اندازه آنها تاکنون تحقیقات بسیاری صورت پذیرفته است. پایان‌نامه حاضر با رویکردی جدید و با درنظر گرفتن حضور منابع انرژی‌های نو نظیر باد و خورشید به تخصیص مکان و اندازه بهینه منابع یادشده در سیستم‌های قدرت می‌پردازد. ضمن مدل‌سازی مسئله یاد شده در قالب یک مسئله بهینه‌سازی غیرخطی، عدم قطعیت در تولید منابع یادشده و ماهیت متغیر آنها را در قالب رویکردی جدید در مسئله یاد شده اعمال می‌نماید.

این پایان‌نامه به جایابی تولیدات پراکنده به منظور بهبود پایداری ولتاژ، تلفات و انحراف ولتاژ در سیستم توزیع با استفاده از الگوریتم تجمع ذرات می‌پردازد. تابع هدف مسئله بهینه سازی شامل ترم‌های حداقل نمودن تلفات توان اکتیو و انحراف ولتاژ و حداکثر نمودن پایداری ولتاژ می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که با جایابی بهینه، کاهش تلفات در سیستم توزیع ممکن گردیده و انحراف ولتاژ در کلیه باس‌ها در محدوده مجاز قرار خواهد گرفت.

کليد واژه: جایابی بهینه، کاهش تلفات توان اکتیو، بهبود پایداری ولتاژ، کاهش انحراف ولتاژ.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                         صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1            کلیات                                                                                                                                            2

1-2            منابع تولید پراکنده                                                                                                                          3

1-3            مروری بر تحقیقات انجام گرفته                                                                                                       4

1-4            مرور مختصر پایان نامه                                                                                                                     9

فصل دوم: معرفی پایداری ولتاژ و پخش بار و الگوریتم بهینه سازی مورد استفاده

2-1             مقدمه                                                                                                                                          12

2-2            پایداری ولتاژ                                                                                                                                12

2-2-1        پایداری ولتاژ اغتشاش بزرگ                                                                                                        13

2-2-2        پایداری ولتاژ اغتشاش کوچک                                                                                                      13

2-3            مروری بر شاخص های پایداری ولتاژ استاتیکی                                                                              14

2-3-1       شاخص                                                                                                                                  14

2-3-2       شاخص SI                                                                                                                                    16

2-3-3       شاخص CBL-VSI                                                                                                                       18

2-3-4       مقایسه سه شاخص ذکر شده                                                                                                           19

2-4           پخش‌بار                                                                                                                                        24

2-4-1       روش‌های مختلف پخش‌بار در سیستم‌های توزیع                                                                             25

2-4-1-1   روش مبتنی بر نظریه گراف‌ها                                                                                                         26

2-4-1-2   روش پسرو-پیشرو                                                                                                                         27

2-5            الگوریتم‌های بهینه سازی                                                                                                               29

2-5-1        الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                    29

2-6            نتیجه گیری                                                                                                                                   30

فصل سوم: توربین بادی،سلول خورشیدی و روابط مربوط به توان اکتیو و راکتیو آن‌ها

3-1              مقدمه                                                                                                                                         32

3-2                 انرژی باد                                                                                                                                     33

3-2-1           مکانیزم پیدایش باد                                                                                                                       33

3-2-2         مشخصات باد                                                                                                                              33

3-3             توربین بادی                                                                                                                                 34

3-3-1        کاربرد توربین‌های بادی                                                                                                                35

3-4             بیان ریاضی مسئله                                                                                                                         35

3-4-1        تابع چگالی احتمال وایبول                                                                                                             36

3-4-1-1    روش‌های تخمین پارامترهای توزیع وایبول                                                                                     37

3-4-2        مشخصه توان خروجی توربین بادی                                                                                                38

3-4-3        انواع توربین‌های بادی                                                                                                                   40

3-4-3-1   توربین بادی با سرعت ثابت                                                                                                            40

3-4-3-1-1 توربین بادی با کنترلر به‌منظور تنظیم زاویه پره                                                                               40

3-4-4        تابع هدف مسئله بهینه سازی                                                                                                          43

3-4-4-1    مینیمم نمودن تلفات اهمی شبکه                                                                                                    43

3-4-4-2    شاخص پایداری ولتاژ                                                                                                                   43

3-4-4-3    انحراف ولتاژ                                                                                                                                43

3-4-4-4   تابع هدف مسئله بهینه سازی                                                                                                           44

3-5            جایابی توربین بادی                                                                                                                       45

3-6           سلول‌های فتوولتائیک                                                                                                                     48

3-6-1       فن‌آوری سلول‌های فتوولتائیک                                                                                                      50

3-7           بیان ریاضی مسئله                                                                                                                           50

3-7-1       تابع توزیع بتا                                                                                                                                  50

3-7-2       توان خروجی سلول‌های خورشیدی                                                                                                51

3-8          مقایسه جایابی احتمالاتی و غیر احتمالاتی سلول‌های خورشیدی                                                        51

3-9           اینورترهای مورداستفاده در سلول‌های خورشیدی                                                                            52

3-10           سیستم‌های هیبرید باد- خورشید                                                                                                    55

3-11           نتیجه گیری                                                                                                                                 56

فصل چهارم: جایابی احتمالاتی تولیدات پراکنده در شبکه توزیع

به‌منظور بهبود پایداری ولتاژ و کاهش تلفات اهمی شبکه

 4-1           مقدمه                                                                                                                                           59

4-2            جایابی سیستم هیبرید خورشید – باد در شبکه توزیع 33 باسه                                                           60

4-2-1        سناریو اول                                                                                                                                    60

4-2-2        سناریو دوم                                                                                                                                   64

4-2-3        مقایسه سناریو اول و دوم                                                                                                               67

4-2-4        سناریو سوم                                                                                                                                   68

4-2-5        سناریو چهارم                                                                                                                               71

4-2-6        مقایسه سناریو سوم و چهارم                                                                                                          74

4-3            جایابی احتمالاتی انواع مختلف تولیدات پراکنده                                                                            76

4-3 -1       جایابی تولیدات پراکنده در شبکه توزیع 33 باسه                                                                            78

4-3 -2       جایابی تولیدات پراکنده در شبکه توزیع 69 باسه                                                                            81

4-4             نتیجه‌گیری                                                                                                                                   84

 

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1            مقدمه                                                                                                                                           87

5-2            نتیجه‌گیری                                                                                                                                    87

5-3            پیشنهادات                                                                                                                                     88

 

مراجع                                                                                                                                    89

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                                صفحه

شکل 1-1 انواع تولیدات پراکنده                                                                                                                   4

شکل 2-1 شبکه دو باسه مورد مطالعه                                                                                                             14

شکل 2-2 شبکه 33 باسه مورد مطالعه                                                                                                             20

شکل 2-3 منحنی PV باس 18                                                                                                                       20

شکل 2-4 شاخص پایداری ولتاژباس و شاخص مرکب در باس 18                                                                  23

شکل 2-5 شبکه پنج باسه مورد مطالعه                                                                                                            26

شکل 2-6 فلوچارت پخش بار پسرو – پیشرو                                                                                                  28

شکل 2-7 فلوچارت الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                     30

شکل 3-1 منحنی توان توربین بادی                                                                                                                39

شکل 3-2 مدار معادل ژنراتور القایی                                                                                                               41

شکل 3-3 شبکه 33 باسه IEEE                                                                                                                       45

شکل 3-4 پروفیل ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی توربین بادی                                                               47

شکل 3-5 مقایسه نتایج ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی توربین بادی                                                       47

شکل 3-6 تلفات شبکه در دو حالت قبل و بعد از جایابی توربین بادی                                                               47

شکل 3-7 مقایسه نتایج تلفات در دو حالت قبل و بعد از جایابی توربین بادی                                                     48

شکل 3-8 رابطه بین توان‌ها در اینورتر منبع ولتاژ                                                                                               53

شکل 3-9 مدار معادل اینورتر منبع ولتاژ و دیاگرام فازوری آن                                                                          54

شکل 3-10 تابش خورشید و سرعت باد در طول یک روز کرمان                                                                      56

شکل 4-1 پروفیل ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            62

شکل 4-2 مقایسه نتایج ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                  توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            62

شکل 4-3 تلفات شبکه در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            63

شکل 4-4 مقایسه نتایج تلفات در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                  توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            63

شکل 4-5 پروفیل ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            65

شکل 4-6 مقایسه نتایج ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                    توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            65

شکل 4-7 تلفات شبکه در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            66

شکل 4-8 مقایسه نتایج تلفات در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                  توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            66

شکل 4-9 پروفیل ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            67

شکل 4-10 مقایسه نتایج ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                  توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            68

شکل 4-11 تلفات شبکه در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            68

شکل 4-12 مقایسه نتایج تلفات در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                  توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            68

شکل 4-13 پروفیل ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            70

شکل 4-14 مقایسه نتایج ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                  توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            70

شکل 4-15 تلفات شبکه در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            71

شکل 4-16 مقایسه نتایج تلفات در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                  توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            71

شکل 4-17 پروفیل ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            72

شکل 4-18 مقایسه نتایج ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                  توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            73

شکل 4-19 تلفات شبکه در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            73

شکل 4-20 مقایسه نتایج تلفات در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                  توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            73

شکل 4-21 پروفیل ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            75

شکل 4-22 مقایسه نتایج ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                  توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            75

شکل 4-23 تلفات شبکه دو سناریو در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                          توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            75

شکل 4-24 مقایسه نتایج تلفات در دو حالت قبل و بعد از جایابی سیستم هیبرید                                                  توسط الگوریتم تجمع ذرات                                                                                                                            76

شکل 4-25 پروفیل ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی تولیدات پراکنده (33 باسه)                                       80

شکل 4-26 تلفات شبکه در دو حالت قبل و بعد از جایابی تولیدات پراکنده (33 باسه)                                       80

شکل 4-27 شبکه 69 باسه IEEE                                                                                                                      82

شکل 4-28 پروفیل ولتاژ در دو حالت قبل و بعد از جایابی تولیدات پراکنده (69 باسه)                                       83

شکل 4-29 تلفات شبکه در دو حالت قبل و بعد از جایابی تولیدات پراکنده (69 باسه)                                       83

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                صفحه

جدول 1-1 دسته‌بندی تولیدات پراکنده                                                                                                          3

جدول 2-1 مقادیر ولتاژ هریک از شین‌های شبکه در سه حالت بی‌باری، بار پایه و حدبارگذاری                        21

جدول 2-2 مقادیر سه شاخص معرفی شده در حدبارگذاری                                                                             23

جدول 3-1 مشخصات توربین بادی نمونه                                                                                                        45

جدول 3-2 پیاده‌سازی الگوریتم تجمع ذرات برروی سیستم 33 باسه                                                                 46

جدول 3-3 مقایسه نتایج در حالت قبل و بعد از جایابی توربین بادی                                                                  46

جدول 3-4 پیاده‌سازی الگوریتم تجمع ذرات برروی سیستم 33 باسه                                                                  51

جدول 3-5 مقایسه نتایج در حالت وجود و عدم وجود احتمال در جایابی تولید پراکنده                                      52

جدول 4-1 پیاده‌سازی الگوریتم تجمع ذرات برروی سیستم 33 باسه (سناریو اول)                                              61

جدول 4-2 پیاده‌سازی الگوریتم جستجوی هارمونی برروی سیستم 33 باسه (سناریو اول)                                    61

جدول 4-3 مقایسه نتایج در حالت قبل و بعد از جایابی تولید پراکنده

                  توسط الگوریتم تجمع ذرات (سناریو اول)                                                                                      62

جدول 4-4 مقایسه نتایج در حالت قبل و بعد از جایابی تولید پراکنده

                  توسط الگوریتم جستجوی هارمونی (سناریو اول)                                                                            63

جدول 4-5 پیاده‌سازی الگوریتم تجمع ذرات برروی سیستم 33 باسه (سناریو دوم)                                             64

جدول 4-6 پیاده‌سازی الگوریتم جستجوی هارمونی برروی سیستم 33 باسه (سناریو دوم)                                   64

جدول 4-7 مقایسه نتایج در حالت قبل و بعد از جایابی تولید پراکنده

                  توسط الگوریتم تجمع ذرات (سناریو دوم)                                                                                      65

جدول 4-8 مقایسه نتایج در حالت قبل و بعد از جایابی تولید پراکنده

                  توسط الگوریتم جستجوی هارمونی (سناریو دوم)                                                                            66

جدول 4-9 پیاده‌سازی الگوریتم تجمع ذرات برروی سیستم 33 باسه (سناریو سوم)                                             69

جدول 4-10 پیاده‌سازی الگوریتم جستجوی هارمونی برروی سیستم 33 باسه (سناریو سوم)                                 69

جدول 4-11 مقایسه نتایج در حالت قبل و بعد از جایابی تولید پراکنده

                  توسط الگوریتم تجمع ذرات (سناریو سوم)                                                                                     69

جدول 4-12 مقایسه نتایج در حالت قبل و بعد از جایابی تولید پراکنده

                  توسط الگوریتم جستجوی هارمونی (سناریو سوم)                                                                           70

جدول 4-13 پیاده‌سازی الگوریتم تجمع ذرات برروی سیستم 33 باسه (سناریو چهارم)                                        72

جدول 4-14 پیاده‌سازی الگوریتم جستجوی هارمونی برروی سیستم 33 باسه (سناریو چهارم)                              72

جدول 4-15 مقایسه نتایج در حالت قبل و بعد از جایابی تولید پراکنده

                  توسط الگوریتم تجمع ذرات (سناریو چهارم)                                                                                  74

جدول 4-16 مقایسه نتایج در حالت قبل و بعد از جایابی تولید پراکنده

                  توسط الگوریتم جستجوی هارمونی (سناریوچهارم)                                                                         74

جدول 4-17 توان و قیمت هر سلول خورشیدی                                                                                                78

جدول 4-18 توان و قیمت هر توربین بادی                                                                                                       78

جدول 4-19 توان و قیمت هر سیستم هیبرید                                                                                                     78

جدول 4-20 باس‌های مستعد حضور تولیدات پراکنده در سیستم 33 باسه                                                           78

جدول 4-21 پیاده‌سازی الگوریتم تجمع ذرات برروی سیستم 33 باسه                                                                79

جدول 4-22 مقایسه نتایج در حالت قبل و بعد از جایابی تولیدات پراکنده در سیستم 33 باسه                              80

جدول 4-23 باس‌های مستعد حضور تولیدات پراکنده در سیستم 69 باسه                                                           81

جدول 4-24 مقایسه مقایسه نتایج در حالت قبل و بعد از جایابی تولیدات پراکنده در سیستم 69 باسه                    82

جدول 4-25 پیاده‌سازی الگوریتم تجمع ذرات برروی سیستم 69 باسه                                                                83

 

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه:جایابی بهینه منابع تولید پراکنده به منظور بهبود پایداری ولتاژ و کاهش تلفات در شبکه‌های قدرت”

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

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