منبع پایان نامه درمورد کسب و کار، عملکرد فن

۲-۴ روشهای ابتکاری ۲۷
۲-۵ روشهای مبتنی بر هوش مصنوعی ۲۹
۲-۵-۱ الگوریتم ژنتیک ۲۹
۲-۵-۲ سیستمهای خبره ۳۱
۲-۵-۳ آبکاری شبیهسازی شده ۳۲
۲-۵-۴ شبکههای عصبی مصنوعی ۳۴
۲-۵-۵ تئوری مجموعه فازی ۳۵
فصل سوم: بهینهسازی اجتماع ذرات
۳-۱ دیباچه ۳۹
۳-۲ کاربرد بهینهسازی اجتماع ذرات در سیستمهای قدرت ۴۰
۳-۲-۱ جایابی و تعیین ظرفیت بهینهی خازن ۴۱
۳-۲-۲ پخش بار اقتصادی ۴۲
۳-۲-۳ پخش بار بهینه ۴۲
۳-۲-۴ کنترل ولتاژ و توان راکتیو بهینه ۴۳
۳-۲-۵ طراحی پایدارسازی سیستم قدرت ۴۴
۳-۳ مفهوم PSO ۴۴
۳-۴ عناصر اصلی الگوریتم PSO ۴۵
۳-۵ اجرای الگوریتم PSO ۴۴
۳-۶ مزایای الگوریتم PSO به سایر الگوریتمهای تکاملی ۵۲
فصل چهارم: بهینهسازی تابع هدف
۴-۱ دیباچه ۵۵
۴-۲ بیان مساله ۵۷
۴-۳ قیود ۵۹
۴-۴ مدل بار پیشنهادی ۶۱
۴-۴-۱ مدلسازی بار از لحاظ نوع مصرف ۶۱
۴-۴-۲ مدلسازی بار از لحاظ توان، امپدانس و جریان ثابت ۶۳
۴-۵ حل مساله جایابی خازن با استفاده از الگوریتم PSO ۶۴
فصل پنجم: نتایج شبیهسازی
۵-۱ دیباچه ۶۷
۵-۲ جایابی دو خازن ۶۸
۵-۳ جایابی چهار خازن ۷۱
۵-۴ جایابی شش خازن ۷۴
۵-۵ جایابی هشت خازن ۷۷
۵-۶ جمع بندی………………………………………………………………………………………………………………..۸۰
فصل ششم: بحث و نتیجهگیری
۶-۱ دیباچه ۸۲
۶-۲ نتیجهگیری ۸۲
۶-۳ پیشنهادها ۸۴
پیوستها
الف: اطلاعات شبکهی نمونه ۸۶
مراجع ۸۹
فهرست جدولها
جدول (۱-۱): مقایسهی نرخهای سود به هزینهی روشهای کاهش تلفات…………………………………….۱۴
جدول (۴-۱): ضریب تغییر بار ۶۲
جدول(۵-۱): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور دو بانک خازنی ۶۹
جدول(۵-۲): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده دو بانک خازنی ۶۹
جدول(۵-۳): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور چهار بانک خازنی ۷۲
جدول(۵-۴): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده چهار بانک خازنی ۷۲
جدول(۵-۵): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور شش بانک خازنی ۷۵
جدول(۵-۶): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده شش بانک خازنی ۷۵
جدول(۵-۷): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور هشت بانک خازنی ۷۸
جدول(۵-۸): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده هشت بانک خازنی ۷۸
جدول(الف-۱): اطلاعات مربوط به خطوط و توانهای مصرفی شبکهی نمونه ۸۸
فهرست شکلها
شکل (۱-۱): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پسفاز ۶
شکل (۱-۲): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پیشفاز ۶
شکل (۱-۳): دیاگرام فازروی یک مدار با ضریب قدرت پسفاز ۸
شکل (۱-۴): نمایش مدل بار معادل فیدر شعاعی ۱۷
شکل (۱-۵): بهترین مکان بانک خازنی برای اصلاح ضریب قدرت ۱۸
شکل(۱-۶): مثلث توان ۱۹
شکل(۲-۱): ساختار شبکهی عصبی ۳۴
شکل(۳-۱): مفهوم پایهی الگوریتم PSO ۴۵
شکل(۳-۲): شبهکد گام ۱ الگوریتم PSO ۴۷
شکل(۳-۳): شبهکد گام ۲ الگوریتم PSO ۴۸
شکل(۳-۴): شبهکد گام ۳ الگوریتم PSO ۴۸
شکل(۳-۵): شبهکد گام ۴ الگوریتم PSO ۴۹
شکل(۳-۶): جمعیت بعد از چند تکرار در یک فضای دو بعدی ۵۰
شکل(۳-۷): شبه کد الگوریتم PSO ۵۱
شکل(۳-۸): فلوچارت حل نحوهی بهینهسازی الگوریتم PSO ۵۳
شکل(۴-۱): حل مسالهی جایابی بهینهی خازن با استفاده از الگوریتم PSO ۶۵
شکل(۵-۱): شبکهی ۳۳ شینهی نمونه ۶۷
شکل(۵-۲): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور دو بانک خازنی ۷۱
شکل(۵-۳): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور چهار بانک خازنی ۷۴
شکل(۵-۴): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور شش بانک خازنی ۷۷
شکل(۵-۵): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور هشت بانک خازنی ۸۰
شکل(الف-۱): شبکهی ۳۳ شینهی نمونه ۸۷
فصل اول:
کلیات تحقیق
۱-۱ دیباچه
تحلیل شبکههای توزیع یکی از دغدغههای اصلی بهرهبرداران شبکه است. یک مهندس سیستم بایستی اطلاعاتی دربارهی تعداد، اندازه، محل و نوع المانهای شبکه، به منظور تحلیل شبکهی توزیع، بداند. از آنجائیکه اکثریت سیستمهای توزیع عملا شعاعیاند، جهت مدلسازی و تحلیل شبکه بایستی به چالشهای مختلفی غلبه کرد، که عبارتند از [۱]:
* سیستم
شبکهی توزیعی دارای تنوع وسیعی از اجزاست که دارای پیچیدگی و ابعاد بزرگیاند. به عنوان مثال، اغلب بارهای متصل شده، تنها از یکی از سه فاز تغذیه میکنند.
* توزیع بار
توزیع بار در فیدرها و شاخهها نوعا یکسان نبوده و از این رو سیستم توزیع نامتعادل است. سیستمهای نامتعادل، نامناسباند.
* داده
کل سیستم توزیع با حداقل نظارت و کنترل عمل میکند. بنابراین، دادههای واقعی موجود سیستم
برای مدلسازی و تحلیل آنها بسیار محدود است.
طراحان نیازمند اطلاعات دقیق برای مدلسازی و طراحی جایگزین برای سیستمهای پیچیده، به
منظور غلبه بر مشکلات مختلف همراه با طراحی، بهرهبرداری و کنترل سیستمهای توزیع، هستند.
پاسخ برخی از انواع مشکلات مانند انتخاب هادی، تنظیم ولتاژ، جایابی خازن نیازمند مدلها و
تکنیکهای دقیق است.
مطالعات تحلیلی و طراحی برای شرکتها به منظور اطمینان از تامین کیفیت توان انجام شده است.
برخی از دلایل پیچیدگی جنبههای طراحی سیستم توزیع در ادامه ارائه شده است.
* جنبههای تجاری سیستمهای توزیع
بدلیل اتصال داخلی تجهیزات مختلف شبکهی توزیع، یک جزء روی عملکرد فنی و اقتصادی سایر اجزاء در سیستم تاثیر میگذارد، که این موجب میشود ارزیابی راه حل فنی- اقتصادی یک فرآیند پیچیدهای باشد.
* اندازه
تعداد زیادی اجزاء یک سیستم توزیع را تشکیل میدهند. این بدان معناست که شناسائی و تحلیل جایگزینها بسیار مشکل است. ارزیابی تمامی جایگزینهای محتمل بسیار مشکل و گاهی نیز ناممکن است.
* عدم قطعیت
در برنامهریزی بلند مدت، پیشبینی ارتقاء در آینده امری ضروری است. هر عدم قطعیتی روی طراحی شبکهی توزیع تاثیر میگذارد. گاهی اوقات، بهترین پیشبینیهای طراحی، بار و اقتصادی، عدم قطعیت در مورد بارگذاری آینده سیستم برای طراحی نامناسب شبکه توزیع را در بر نمیگیرد. بنابراین، طراحی سیستم توزیع به منظور ارضاء تقاضای آینده با اجتناب از عدم قطعیت در پیشبینی بار و سایر موارد شبکههای توزیع ضروریست.
* سایر جنبههای ایمنی
در فرآیند طراحی، طراحان سیستم قدرت بایستی جنبههای دیگر از ایمنی شامل مراجع قانونی، گروههای اجتماعی، مداخله رهبران کسب و کار و سایر خدمات را در محاسبات در نظر بگیرند.
۱-۲ مطالعهی تاثیرگذاری خازن روی شبکه
تجربهی طراحان شبکهی توزیع در قالب یک سیستم خبره به شکل تعدادی از قوانین با عنوان پایهی قانون۲ بیان میشود. بسیاری از مفاهیم در طراحی شبکههای توزیع در توافق با تقاضاست. کل توان و تولید مورد تقاضا به سادگی “مجموع مصرفکنندگان” نیست. تقاضای یک مصرفکننده (که به آن در اصطلاح “بار” اطلاق میشود) عینا توسط تولیدکننده (که به آن “توان مفید” اطلاق میگردد) ارضاء نمیشود. توان مفید، توان اکتیو مورد نیاز برای تولید کارهای مفید است، این همان توان مصرفی در بخش مقاومتی مدار است. ادوات قدرت به صورت ایدهآل مقاومتی نبوده و دارای راکتانساند، که این امر منجربه مصرف توان راکتیو در مدار میشود [۲].
به طور کلی، یک منبع بایستی توان مختلط یا ظاهری تمامی مصرفکنندگان را تامین کند. توان ظاهری یک بار نقطهای (مصرفکننده) از رابطهی زیر بدست میآید:
(۱-۱)
که در آن،
Si: توان ظاهری در گره i برحسب kVA
Pi: توان اکتیو مورد نیاز در گره i برحسب kW
Qi: توان راکتیو مورد نیاز در گره i برحسب kVAr
شرکتهای الکتریکی دریافتهاند که تولید توان راکتیو در نیروگاه و تامین تمامی مصرفکنندگان در فواصل دور از پست از نظر اقتصادی ممکن نیست. نصب بانکهای خازنی در غیاب بارها یا مراکز بار راکتیو سیستم قدرت بسیار اقتصادی است. ارسال توان راکتیو سیستم به دو صورت میتواند صورت گیرد. یک روش، حذف دلیل یا نیاز به آن است، که با مدیریت بخشی از امپدانس بار صورت میگیرد. این کار را میتوان با جبرانسازی راکتانس القائی توسط پست با استفاده از خازنهای سری همانند شکلهای (۱-۱) و (۱-۲) انجام داد. این روش، جبرانسازی سری نامیده میشود.
الف) مدار بدون خازن
ب) مدار با خازن
ج) دیاگرام فازوری بدون خازن
د) دیاگرام فازوری با خازن
شکل (۱-۱): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پسفاز
الف) بدون خازنهای سری
ب) با خازنهای سری
شکل (۱-۲): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پیشفاز
روش دیگر برای غلبه بر نیاز به توان القائی راکتیو، تزریق مقدار معادل توان خازنی راکتیو مورد نیاز در قالب بارها با استفاده از نصب خازنهای شنت است. خازنهای سری، جریانهای پسفاز مورد نیاز برای بارهای القائی را میکشد. این مفهوم در شکل (۱-۳) نشان داده شده است. از این شکل میتوان دریافت که خازنهای شنت منجر به تغییر در زاویه بین ولتاژ سمت فرستنده (VR) و جریان میشود که آن را به اصلاح ضریب توان مینامند [۳].
الف) مدار بدون خازن
ب) مدار با خازن
ج) دیاگرام فازوری بدون خازن
د) دیاگرام فازوری با خازن
شکل (۱-۳): دیاگرام فازروی یک مدار با ضریب قدرت پسفاز
ترجیحا از خازنهای سری در شبکههای توزیع، بدلیل نیاز به مطالعات مهندسی زیاد و حفاظت آن، استفاده نمیشود. بعلاوه، احتمال داشتن فرورزونانس در ترانسفورماتورهای توزیع و افزایش ولتاژ ناشی از جریان پسفاز بالا حاصل از راهاندازی موتورهای القائی بزرگ وجود دارد. خازنهای سری، از نظر حفاظت در مقابل موج جریان خطای ولتاژهای زیاد، به خوبی حفاظت نمیشوند. به عبارت دیگر، خازنهای شنت یا جبرانسازی راکتیو، جریان راکتیو مورد نیاز بارهای القائی را فراهم میآورند.
در نتیجه، جریان خالص سیستم کاهش یافته و ضریب توان نیز افزایش مییابد. تلفات کل توانهای اکتیو و راکتیو کاهش یافته و به دنبال آن توان ظاهری نیز کم میشود. اصلاح ضریب توان برآیند منتج به افزایش صرفهجوئی سیستم و کمینهسازی تلفات میشود.
مزایای نصب بانک خازنی اقتصادی امری اثبات شده است [۴]، که سبب آزادسازی ظرفیتهای تولید، انتقال و توزیع سیستم میگردد. این امر روی افزایش ظرفیت سیستم تاثیر گذاشته و از این رو، امکان کاهش هزینههای آیند را فراهم میآورد. علاوه بر کاهش تلفات انرژی، تلفات تجهیزات و خط نیز کمینه میشود.
ضریب توان اقتصادی، زمانیکه هزینهی نصب بانک خازنی برابر با مزایای اقتصادی نصب آن است، حاصل میشود. ضریب توان اقتصادی را با اجراهای مکرر برنامهی پخش بار به صورت زیر میتوان بدست آورد [۴]:
* تنظیم ضریب توان سیستم در حد ۹۰%، با اعمال خازنهای شنت در هر شین.
* محاسبهی سود و هزینهی ضریب توان جریان.
* به ازای ۱% افزایش ضریب توان سیستم، افزودن بانکهای خازنی به شینهها و محاسبهی ضریب توان اقتصادی.
* توقف فرآیند در زمانیکه سودها و هزینهها با هم برابرند.
۱-۲-۱ کاربرد بانک خازنی
اگر واحدهای خازن انفرادی به صورت موازی نصب شوند، ظرفیت kVAr مجموعه افزایش مییابد، در حالیکه اگر به صورت سری نصب شود، مقدار KV مجموعه بیشتر میشود. مطالعهای روی منحنی طول مدت بار راکتیو فیدر میتوان انجام

دیدگاهتان را بنویسید

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