%36تخفیف

دانلود پروژه: کاهش سطوح اتصال کوتاه شبکه بوسیله اندازه یابی بهینه امپدانس کنترل شده در آرایش های مختلف شبکه هوشمند

تعداد 107صفحه در فایل word

کارشناسی­ارشد

کاهش سطوح اتصال کوتاه شبکه بوسیله اندازه یابی بهینه امپدانس کنترل شده در آرایش های مختلف شبکه 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 بوجود می آورد. 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 رله­های 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 محدودکننده­های 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 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 . شبیه­سازی بر روی یک شبکه هوشمند نمونه انجام شده­است که نتایج حاصل از شبیه­سازی تاثیر مطلوب اندازه بهینه محدودکننده­های خطا را در شبکه­های هوشمند نشان می­دهد .

کاهش سطوح اتصال کوتاه شبکه بوسیله اندازه یابی بهینه امپدانس کنترل شده در آرایش های مختلف شبکه هوشمند

فهرست مطالب

فصل اول :  مشکلات حفاظتی ایجاد شده توسط تولیدات پراکنده درشبکه توزیع.. 12

1-1    تولیدات پراکنده 13

1-1-2    مزايای توليد پراکنده 15

1-1-3    توان توليدی نيروگاه­های توليد پراکنده 16

1-1-4    تکنولوژي های توليد پراکنده 16

1-1-4-1    موتورهای احتراق داخلی(ICE). 17

1-1-4-2    توربین های گازی.. 18

1-1-4-3    میکروتوربینها 18

1-1-4-4    سیستمهای فتوولتائیک…. 19

1-1-4-5    انرژی خورشیدی گرمایی(خورشیدی متمرکز). 21

1-1-4-6    انرژی باد. 21

1-1-4-7    سلولهای سوختی.. 21

1-1-4-8    هیدروتوربینها 22

1-1-4-9   دیگرانرژی ها 23

1-1-5    ملاحظات اقتصادی.. 23

1-1-6    ملاحظات زيست محيطی.. 24

1-1-7    محدوديت های تولیدات پراکنده 25

1-1-8    ژنراتورهای به کار رفته درتوليد پراکنده. 26

1-1-9    اثرات نامطلوب واحدتوليدپراکنده برشبکه. 26

1-2    اثرتوليدپراكنده برعملكردعناصرحفاظتي.. 29

1-2-1    سوختن فيوز. 31

1-2-2    صدورفرمان قطع اشتباه 31

1-2-3    كاهش پوشش حفاظتي.. 32

1-2-4    بازبست غيرسنكرون. 33

1-2-5    جزيره­اي شدن. 34

1-2-6    ايمني شبكه. 36

1-3    اثرتوليدات پراكنده روي هماهنگي تجهيزات حفاظتي.. 36

1-3-1    اثرتوليدپراكنده روي هماهنگي فيوزـ فيوز. 36

1-3-2    اثرتوليدپراكنده روي هماهنگي رله ـ رله. 39

1-4    راه­حل­هاي ارائه شده براي حذف ياكاهش اثراتDG 40

1-4-1    تغييردرتنظيمات ياتجهيزات حفاظتي.. 40

1-4-2    جداكردن  DGازشبكه هنگام وقوع خطا 43

1-4-3    روش حفاظت تطبيقي.. 45

1-5    ساختارشبكه توزيع براي نصب منابع توليدپراكنده 48

فصل دوم : مروری برمحدودکننده­های جریان خطا 50

2-1 انواعFCL ازلحاظ ساختار. 51

2-2    نصبFCL براي حذف اثراتDG.. 54

2-3    تعيين محل نصبFCL.. 55

2-4    بررسي اثرسلفي ومقاومتي بودنFCL  درمحدودسازي جريان خطا 56

2-5    پارامترهاي انتخاب امپدانسFCL.. 63

2-6    تعيين اندازه امپدانس محدودسازجريان خطا 64

2-6-1    روش اول تعيين اندازه امپدانس محدودسازجريان خطا 65

2-6-2    روش دوم تعيين اندازه امپدانس محدودسازجريان خطا 66

2-7    تعيين جريان عملكردFCL.. 67

2-8    محدودسازي جريان خطاي تكفازبه زمين.. 69

2-9    بكارگيريFCL براي كاهش اثراتDG برحفاظت شبكه توزيع شعاعي.. 71

2-9-1    طرح محدودسازي جريان خطايDG درشبكه توزيع شعاعي.. 71

فصل سوم : اندازه­یابی بهینه محدودکننده­های جریان خطا بوسیله الگوریتم جستجوی هارمونی   74

3-1    مقدمه. 75

3-2    شبکه هوشمند مورد مطالعه. 76

3-3   تشکیل ماتریسهایYbusو Zbusبرای حالت­های مختلف شبکه. 79

3-3-1    شبکه درحالت کارکردعادی.. 79

3-3-2    وجودواحدهای تولیدپراکنده درشبکه توزیع.. 81

3-3-3    وجودواحدهای تولیدپراکنده درشبکه توزیع درحالت جزیره­ای.. 83

3-3-4    مقایسه حالت­های مختلف… 85

3-4    اندازه­یابی بهینه امپدانس­های کنترل­ شده برای کاهش سطح اتصال کوتاه 86

3-4-1    تابع هدف بهینه­ سازی.. 86

3-4-2    الگوریتم هوشمندجستجوی هارمونی.. 87

3-4-2-1    معرفی الگوریتم جستجوی هارمونی.. 87

3-4-2-2    الگوریتم پیشنهادی برمبنای جستجوی هارمونی.. 88

3-5    نتایج حاصل ازشبیه ­سازی بوسیله الگوریتمHS. 91

3-6    میزان سطوح اتصال کوتاه شبکه با استفاده از الگوریتمPSO  97

3-7    جمع­بندی.. 100

 نتیجه­گیری وپیشنهادات : 101

مراجع.. 105

فهرست شکل­ها

شکل1-1 سوختن فيوزبا نصب DG.. 30

شکل1-2 شبکه نمونه کهDG  درآن قرارگرفته است. 32

شکل1-3. 32

شکل1-4 پخش بارشبكه توزيع با توليدات پراكنده. 37

شکل1-5 فيدرشبکه توزيع.. 39

شکل1-6  فيدرشبکه توزيع با نصب توليدپراکنده. 40

شکل1-7 قسمتي ازيک فيدرشعاعي با نصب توليدپراکنده. 42

شکل1-8 اتصال توليدپراکنده به شبکه توسط سويچهاي نيمه هادي.. 44

شکل2-1 محدودکننده جريان خطا ازنوع حالت جامد ازسمت راست بالا به ترتيب رزنانسي وسويچ امپدانسي .  پايين نوع پل   53

شکل2-2 ساختارمحدودکننده جريان خطا ازنوع ترکيب سويچ مکانيکي ونيمه هادي.. 52

شکل2-3 یک شبکه شعاعي رابا 3 رله جريان زياد و يك DG.. 55

شکل2-4 نصب FCLبصورت سري با DG.. 55

شکل2-5 اتصال DG وFCL   به شبكه. 56

شکل2-6 مدارمعادل اتصال كوتاه با استفاده ازروش تئوري تونن.. 58

شکل2-7 دياگرام برداري محدودسازي جريان خطايDG  با استفاده از FCL نوع سلفي ومقاومتي.. 60

شکل2-8 شبيه سازي اثرنوع امپدانسFCL   دربازيابي هماهنگي رله ها 64

شکل2-9 منحني زمان جريان عملكرد FCL.. 67

شکل2-10 نصب مقاومت محدودسازدرنقطه نول ترانسفورماتور براي محدودسازي جريان خطاي تكفازبه زمين   70

شکل2-11 شبكه توزيع نمونه شعاعي.. 72

شکل3-1 شبکه توزیع هوشمنددرنظرگرفته شده برای شبیه سازی.. 78

شکل3-2 سطح اتصال کوتاه شینهای مختلف شبکه درحالت عملکرد عادی.. 80

شکل3-3 سطوح اتصال کوتاه شبکه درحالت استفاده ازمنابع تولیدپراکنده. 82

شکل3-4 سطوح اتصال کوتاه شبکه درحالت جزیره ای.. 84

شکل3-5 سطح اتصال کوتاه شینهای شبکه درسه حالت مختلف… 85

شکل3-6 فلوچارت پیشنهادی برای یافتن اندازه بهینه امپدانسهای کنترل شده بوسیله تریستورجهت کاهش سطح اتصال کوتاه شبکه. 91

شکل3-7روند همگرایی الگوریتم پخش بار. 93

شکل3- 8 سطوح اتصال کوتاه شبکه درحالت بدون عملکردجزیره ای.. 94

شکل3- 9 سطوح اتصال کوتاه شبکه درحالت عملکردبصورت جزیره ای.. 95

شکل3- 10 روند همگرایی الگوریتم پخش­بار با استفاده از الگوریتم PSO.. 97

شکل3- 11 سطوح اتصال کوتاه شبکه در حالت بدون عملکرد جزیره­ای با استفاده از الگوریتم PSO… 99

فهرست جداول

جدول3-1 پارامترهای شبکه توزیع شکل3-1. 78

جدول3- 2مقادیرسطوح اتصال کوتاه شبکه درسه حالت؛ 1) بدونDG   2) با DG و  TCIوبدون جزیره ای شدن         3) باDG  وبدون  TCIوجزیره ای شدن.. 93

جدول3- 3  حالتهای مختلف عملکردشبکه بادرنظرگرفتنTCI 93

جدول3 – 4 استفاده از TCI درآرایش های مختلفDG  گذاری بدون درنظرگرفتن عملکردجزیره ای.. 95

جدول  3 – 5 استفاده از  TCIدرآرایشهای مختلفDG  گذاری بادرنظرگرفتن عملکردجزیره ای.. 96

جدول3- 6 مقادیرسطوح اتصال کوتاه شبکه در الگوریتم PSO  درسه حالت؛ 1) بدونDG   2) با DG و  TCIوبدون جزیره ای شدن         3) باDG  ، بدون  TCIو بدون جزیره ای شدن

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