تعداد صفخات 120 صفحه
چکیده:
امروزه با به‌وجود آمدن شرایط رقابتی در تولید انرژی الکتریکی و حضور تولید پراکنده در سیستم‌های توزیع، این شبکه‌ها وارد مرحله جدیدی شده‌اند. شبکه‌های توزیع در طی چند ده سال جهت مصرف طراحی شده‌اند و امروزه باید شاهد تولید با ظرفیت محدود باشند. تولیدات پراکنده منابع توان الکتریکی هستند که به‌طور مستقیم به شبکه توزیع یا مکان مصرف‌کننده متصل می‌شوند. تولیدات پراکنده از تکنولوژی‌های مختلفی برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند. به طور کلی تکنولوژی‌های تولید پراکنده را می‌توان به دو دسته منابع تجدید‌پذیر و تجدید‌ناپذیر تقسیم کرد. در صورت مکان‌یابی مناسب و کنترل صحیح تولیدات پراکنده، این سیستم‌ها می‌توانند برای شبکه، بسیار مفید باشند. اما عدم رعایت موارد فوق منجر به تاثیراتی منفی روی شبکه می‌شوند. روش‌های مختلفی برای جایابی DG در مراجع مختلف، ارائه شده است و با این روش‌ها تابع هدفی که معمولا تابع هزینه یا تلفات است، باید با روش‌های بهینهسازی، حداقل شود. الگوریتم مورچگان یکی از روش‌های نوین بهینهسازی است که بر پایه رفتار مورچه‌های واقعی در یافتن کوتاه‌ترین مسیر تا محل غذا بنا شده است. این الگوریتم برای حداقل کردن یک تابع هدف مطلوب، به‌کار می‌رود. در این پروژه هدف از به‌کارگیری این روش بهینهسازی، حداقل کردن تابع هدف شامل هزینه تلفات و تولید انرژی جهت جایابی بهینه تولیدات پراکنده در سیستم توزیع می‌باشد. خروجی این بهینهسازی شامل مکان، ظرفیت و تعداد بهینه تولیدات پراکنده در شبکه مورد مطالعه است. جایابی تولیدات پراکنده در شبکه‌های توزیع در مورد سیستم توزیع شعاعی الهام گرفته شده از شبکه IEEE 34 شینه مورد مطالعه قرار می‌گیرد و تاثیر تولید توان در ضریب‌توان‌های مختلف روی جایابی تولیدات پراکنده بررسی می‌شود. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که اگر تولیدات پراکنده قادر به تولید توان راکتیو باشند، با کاهش بیشتر تلفات شبکه، تاثیر مثبت استفاده از آنها افزایش می‌یابد.
کلمات کلیدی: جایابی، تولیدات پراکنده، شبکه توزیع، بهینهسازی، الگوریتم مورچگان
WORD
فهرست مطالب
عنوان
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول: کلیات 3
1-1 مقدمه 4
1-2 تولید انرژی 4
1-3 روند تحولات در ساختار صنعت برق 6
1-4 مکان‌یابی تولید پراکنده در شبکه‌های توزیع به روش کولونی مورچه 8
فصل دوم: کلیات تولید پراکنده 10
2-1 مقدمه 11
2-2 تعریف تولید پراکنده 12
2-2-1 هدف 13
2-2-2 مکان 13
2-2-3 مقادیر نامی 14
2-2-4 ناحیه تحویل توان 15
2-2-5 تکنولوژی 15
2-2-6 عوامل محیطی 15
2-2-7 سهم تولیدات پراکنده 18
2-3 انواع تکنولوژی تولید پراکنده 19
2-4 تولید‌کننده‌های انرژی 19
2-4-1 نیروگاه‌های بادی 19
2-4-2 نیروگاه‌های آبی کوچک 20
2-4-3 پیل‌های سوختی 20
2-4-4 بیوماس 22
2-4-5 فتوولتائیک 22
2-4-6 انرژی گرمایی خورشید 22
2-4-7 زمین‌گرمایی 22
2-4-8 دیزل ژنراتور 23
2-4-9 میکروتوربین 23
2-5 ذخیره‌کننده‌های انرژی 24
2-5-1 ذخیره‌کننده‌های ابررسانای انرژی مغناطیسی 24
2-5-2 باتری‌های الکتریکی 25
2-5-3 چرخ لنگر 25
2-6 تکنولوژی اتصال DG به شبکه توزیع 27
2-7 تاثیر DG به شبکه توزیع 28
2-7-1 ساختار شبکه توزیع 28
2-7-2 تاثیر DG بر ولتاژ سیستم توزیع 29
2-7-3 تاثیر DG بر کیفیت توان سیستم توزیع 30
2-7-4 تاثیر DG بر قدرت اتصال کوتاه شبکه 31
2-7-5 تاثیر DG بر سیستم حفاظت شبکه توزیع 31
2-7-6 قابلیت اطمینان 32
2-8 جمع‌بندی 32
فصل سوم مطالعات پیشین در مکان‌یابی مولدهای پراکنده 34
3-1 مقدمه 35
3-2 ارزیابی کیفی کارآیی مولدهای DG در شبکه 36
3-2-1 شاخص بهبود پروفیل ولتاژ 36
3-2-2 شاخص کاهش تلفات 37
3-2-3 شاخص‌کاهش آلاینده‌های جو 38
3-3 روش‌های پیشین در جایابی تولید پراکنده 39
3-3-1 تعیین ظرفیت مولد DG در فیدرهای با بار یکنواخت 39
3-3-2 قانون در تعیین مکان مولد DG 40
3-3-3 الگوریتم ژنتیک 41
3-3-4 الگوریتم حذفی 42
3-3-5 الگوریتم ژنتیک و فازی 43
3-3-6 الگوریتم ژنتیک و تئوری تصمیم 44
3-3-7 تحلیل حساسیت 44
3-3-8 اولویت‌بندی براساس تاثیر در کاهش تلفات 46
3-3-9 الگوریتم تحلیلی 47
3-3-10 جایابی DG با هدف کاهش هزینه 48
3-3-11 الگوریتم HRA 49
3-4- جمع‌بندی 49
فصل چهارم بررسی روش بهینهسازی بر اساس الگوریتم مورچگان 51
4-1 مقدمه 52
4-2 تاریخچه 52
4-3 اساس الگوریتم مورچگان 54
4-3-1 پیاده‌سازی الگوریتم مورچگان در حالت کلی 57
4-4 الگوریتم مورچگان در حالت ناپیوسته 60
4-4-1 حل مساله توزیع اقتصادی بار براساس الگوریتم مورچگان 60
4-4-2 انتخاب مسیرها 62
4-4-3 الگوریتم چرخ گردان 63
4-4-4 ماتریس فرومون 64
4-4-5 شرط همگرایی 65
4-4-6 روندنمای الگوریتم مورچگان در حالت ناپیوسته 67
4-5 الگوریتم مورچگان در حالت پیوسته 67
4-5-1 مدلسازی همسایگی لانه 67
4-5-2 تعریف ماتریس فرومون در حالت پیوسته 69
4-5-3 نواحی جستجو 69
4-5-4 روند الگوریتم مورچگان در حالت پیوسته 69
4-5-5 روندنمای الگوریتم مورچگان در حالت پیوسته 71
4-5-6 ملاحظات الگوریتم مورچگان در حالت پیوسته 72
4-5-7 مقایسه الگوریتم مورچگان با الگوریتم‌های بهینهسازی دیگر 73
4-5-7-1 سیستم مورد مطالعه 73
4-5-7-2 قیود، متغیرها و تابع هدف 75
4-5-7-3نتایج بهینهسازی 75
4-5-7-4 نتیجه‌گیری 76
فصل پنجم: محاسبه پخش بار سه فاز نامتقارن در سیستم‌های توزیع با در نظر گرفتن تولیدات پراکنده 77
5-1 مقدمه 78
5-2 پخش بار سه فاز نامتقارن 78
5-3 روش تشکیل ماتریسهای BIBC و BCBV 80
5-3-1 الگوریتم تشکیل ماتریس BIBC 80
5-3-2 الگوریتم تشکیل ماتریس BCBV 82
5-4 الگوریتم پخش بار سه فاز نامتقارن 83
5-5 تولیدات پراکنده 84
فصل ششم: جایابی تولید پراکنده به روش پیشنهادی 85
6-1 مقدمه 86
6-2 سیستم مورد بررسی 86
6-3 منحنی بار روزانه 88
6-4 تابع هدف 92
6-5 روش کولونی مورچه 94
6-6 الگوریتم جایابی بهینه تولیدات پراکنده به روش کولونی مورچگان 95
6-7 نتایج شبیه‌سازی 97
فصل هفتم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات 100
7-1 نتیجه‌گیری 101
7-2 پیشنهادات 103
پیوست‌ها: 105
منابع و مراجع 111
فهرست منابع فارسی 112
فهرست منابع غیرفارسی 113
چکیده انگلیسی 117
دانلود رساله کارشناسی ارشد جایابی تولیدات پراکنده در شبکه‌های توزیع به روش کولونی مورچگان