%34تخفیف

دانلود پروژه:در مدار قرار دادن واحد های تولیدی و تعیین میزان ذخیره سازی انرژی در یک ریز شبکه با استفاده از روش های بهینه سازی فراابتکاری

تعداد 178 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir
فایل ناب

دانشکده مهندسی

گروه آموزشی برق

 

برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی برق گرایش قدرت

 

عنوان:

 در مدار قرار دادن واحد­های تولیدی و تعیین میزان ذخیره­سازی انرژی در یک ریز­شبکه با استفاده از روش­های بهینه­سازی فراابتکاری

 

چكيده:

استفاده از منابع تولیدی پراکنده و یکپارچه­سازی آنها در ریزشبکه­ها این امکان را برنامه­ریزان می­دهد که تولید را از نظر هزینه و آلودگی هرچه بیشتر بهینه کنند. معمولا ویژگی­های این منابع از جهت تحقق اهداف تولید متفاوت می­باشد، بنابراین استفاده و یا طرح یک روش بهینه­سازی توانمند برای برنامه­ریزی تولید ضروری است. علاوه بر منابع پراکنده، سیستم­های ذخیره­ساز انرژی نیز در ریزشبکه­ها نقش کلیدی دارند. آنها می­توانند انرژی مازاد را در زمان­های پایین بودن تقاضای مصرف در خود ذخیره کنند و درصورت نیاز آن­را در زمان­های پیک بار به ریزشبکه تحویل دهند. همچنین علاوه بر تبادل توان با ریزشبکه، آنها می­توانند در تامین ظرفیت پشتیبان نیز مشارکت کنند. در این تحقیق، یک الگوریتم بهبودیافته و تطبیقی­شده رقابت استعماری ارائه می­شود تا ظرفیت سیستم ذخیره­ساز باتری و برنامه­ریزی تولید را بطور همزمان در یک مسئله ترکیبی تعیین و حل کند. برای تحقق چنین هدفی، یک ساختار بهینه­سازی دولایه تعریف می­شود. روش مطرح شده بر روی یک ریزشبکه معمول دارای تعدادی منابع پراکنده شامل واحدهای سوختی و واحدهای منابع تجدیدپذیر پیاده­سازی می­شود. دو حالت عملکرد مختلف ریزشبکه شامل حالت مجزا از شبکه و حالت متصل به شبکه هر دو بررسی می­شوند. همچنین سناریوهایی مطرح می­شود که در آنها بتوان ریزشبکه را قادر ساخت که فقط از یک واحد سوختی استفاده کند. در ادامه، چارچوب تحقیق به حوزه برنامه­ریزی و تعیین ظرفیت چندهدفه تعمیم می­یابد. یک الگوریتم جدید چندهدفه رقابت استعماری ارائه می­شود تا مسئله چندهدفه در مدار قرارگیری واحدها را با استفاده از روش تعیین مجموعه نقاط پرتو حل کند. برای حل مسئله چندهدفه همزمان برنامه­ریزی تولید و تعیین ظرفیت، یک روش مقید به اپسیلون فازی شده و تغییریافته ارائه می­شود. نتایج حاصل شده نشان می­دهد که ظرفیت بهینه سیستم ذخیره­ساز باتری در حالت حداقل کردن آلودگی نسبت به حالت حداقل کردن هزینه، بزرگتر است. همچنین ظرفیت بهینه باتری در تحقق چندهدفه مسئله با در نظر گرفتن هر دو هدف هزینه و آلودگی نسبت به حالت­های بهینه­سازی تک­هدفه به­شدت کاهش می­یابد.

واژه­ های کلیدی: تعیین ظرفیت چندهدفه، سیستم ذخیره­ساز باتری، واحدهای تولیدی پراکنده، الگوریتم رقابت استعماری

فهرست مطالب

1    مقدمه                                              ……………………………………………………………………………………………… 3

2    مسئله در مدار قرارگیری واحدها  …………………………………………………………………………………………….. 11

2-1   تعریف مسئله………………………………………………………………………….. 11

2-1-1  عدم قطعیت…………………………………………………………………….. 12

2-1-2  فرمول­بندی مسئله………………………………………………………………. 13

2-1-3  قیود سیستم…………………………………………………………………….. 14

2-1-3-1    قید تعادل توان…………………………………………………………. 14

2-1-3-2    قید ظرفیت چرخان…………………………………………………….. 14

2-1-3-3    قید محدودیت تولید…………………………………………………….. 15

2-1-3-4    قید حداقل زمان­های روشن/خاموش بودن……………………………….. 15

2-2   روش­های بهینه­سازی………………………………………………………………….. 15

2-2-1  روش لیست تقدم………………………………………………………………… 16

2-2-2  تخفیف­سازی لاگرانژ…………………………………………………………….. 17

2-2-3  برنامه­ریزی عدد صحیح ترکیبی………………………………………………….. 18

2-2-4  مقایسه روش­های برنامه­ریزی عدد صحیح ترکیبی و تخفیف­سازی لاگرانژ…………. 21

2-2-5  الگوریتم­های تکاملی…………………………………………………………….. 21

2-2-5-1    الگوریتم ژنتیک…………………………………………………………. 23

 

3   تحقیقات اخیر در مسئله قرارگیری واحدها در ریزشبکه­ها………………………………………………….. 29

4   توصیف مسئله و ریزشبکه مورد نظر …………………………………………………………………………………………… 65

4-1   توابع هدف ……………………………………………………………………………. 65

4-1-1  هزینه کلی………………………………………………………………………. 65

4-1-2  آلودگی کل……………………………………………………………………… 67

4-2   قیود مسئله ……………………………………………………………………………. 68

4-2-1  قید تعادل توان الکتریکی………………………………………………………… 68

4-2-2  قید ظرفیت چرخان……………………………………………………………… 68

4-2-3  قید ظرفیت غیرچرخان………………………………………………………….. 69

4-2-4  قیود واحدهای سوختی………………………………………………………….. 70

4-2-5  قیود سیستم ذخیره­ساز باتری……………………………………………………. 71

4-2-6  قید ظرفیت خط…………………………………………………………………. 72

5   روش­های پیشنهادی برای حل مسئله………………………………………………………………………………………… 75

5-1   الگوریتم تک­هدفه رقابت استعماری بهبود داده شده…………………………………….. 75

5-1-1  استراتژی­های بهبود الگوریتم…………………………………………………….. 77

5-1-2  ایجاد احتمال­های تطبیقی……………………………………………………….. 83

5-2   روش­های حل چندهدفه مسئله………………………………………………………… 84

5-2-1  الگوریتم چندهدفه رقابت استعماری……………………………………………… 86

5-2-2  روش مقید به اپسیلون تغییریافته فازی­شده………………………………………. 92

6   ساختار و مراحل بهینه­سازی مسئله …………………………………………………………………………………………… 97

6-1   تحقق قیود باتری………………………………………………………………………. 98

6-2   تحقق قید تعادل توان………………………………………………………………… 100

7   پیاده­سازی مسئله و ارزیابی نتایج   …………………………………………………………………………………………. 105

7-1   ارزیابی الگوریتم تک­هدفه رقابت استعماری بهبود داده شده……………………………. 105

7-2   ارزیابی عملکرد الگوریتم چندهدفه رقابت استعماری…………………………………… 107

7-3   سناریوهای تحقق مسئله……………………………………………………………… 112

7-3-1  سناریوهای مسئله تک­هدفه…………………………………………………….. 114

7-3-1-1    سناریو اول……………………………………………………………. 114

7-3-1-2    سناریو دوم……………………………………………………………. 117

7-3-1-3    سناریو سوم…………………………………………………………… 120

7-3-1-4    سناریو چهارم…………………………………………………………. 125

7-3-1-5    سناریو پنجم………………………………………………………….. 129

7-3-1-6    سناریو ششم………………………………………………………….. 132

7-3-1-7    سناریو هفتم…………………………………………………………… 136

7-3-1-8    سناریو هشتم………………………………………………………….. 137

7-3-1-9    سناریو نهم……………………………………………………………. 139

7-3-1-10  سناریو دهم…………………………………………………………… 143

7-3-2  حل چندهدفه مسئله…………………………………………………………… 146

7-3-2-1    حل پرتوی مسئله چندهدفه درمدار قرارگیری………………………….. 146

7-3-2-2    حل غیرپرتوی برنامه­ریزی تولید و تعیین ظرفیت چندهدفه…………….. 149

7-3-2-2-1   سناریو یازدهم………………………………………………….. 150

7-3-2-2-2   سناریو دوازدهم…………………………………………………. 152

7-3-2-2-3   سناریو سیزدهم…………………………………………………. 154

7-3-2-2-4   سناریو چهاردهم………………………………………………… 158

7-3-3  آنالیز حساسیت………………………………………………………………… 159

8    جمع­بندی و پیشنهادات               ……………………………………………………………………………………….. 151

9     مراجع                                    ………………………………………………………………………………………… 165

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