DG و کلیدهای قابل کنترل از راه دور
بهبود قابلیت اطمینان و کاهش تلفات
مدل بار چند سطحی و توان ثابت
قیود تساوی پخش بار، محدودیت ولتاژ شینها، محدودیت حداکثر جریان خطوط و حداکثر ضریب نفوذ DG
الگوریتم ژنتیک
ادامه جدول ۲-۱: بررسی اجمالی تعدادی از مقالات علمی در مورد جایابی DG و کلیدهای جداکننده.
روش پیشنهادی
DG و کلیدهای جداکننده
بهبود قابلیت اطمینان و کاهش تلفات با در نظر گرفتن هزینه های سرمایهگذاری
مدل بار چند سطحی و وابسته به ولتاژ
محدودیت ولتاژ شینها، محدودیت حداکثر جریان خطوط، محدودیت توان اکتیو و راکتیو تولیدی و ضریب توان DGها، حداکثر ضریب نفوذ DGها
الگوریتم ژنتیک
با توجه به مروری که بر مراجع گوناگون صورت پذیرفت، روش پیشنهادی برای جایابی همزمان DGها و کلیدها ارائه شده است. در روش پیشنهادی شاخصهای کاهش تلفات و بهبود قابلیت اطمینان در کنار لحاظ کردن هزینه های سرمایهگذاری لحاظ گردیده است. همچنین مدل بار چند سطحی و وابسته به ولتاژ در نظر گرفته شده است. در نهایت از روشی بر مبنای الگوریتم ژنتیک برای حل مسأله جایابی استفاده گردیده است. از نوآوریهای این پایان نامه میتوان به در نظر گرفتن مدل بار وابسته به ولتاژ اشاره کرد که در تحقیقات قبلی از آن چشمپوشی شده بود. همچنین عملگرهای تقاطع و جهش متنوعی متناسب با مسأله تعریف شده است. علاوه بر موارد فوق با تعریف فلسفهای مشخص، مکانهای کاندید برای نصب DGها و کلیدها انتخاب میشود. توضیح هر یک از موارد فوق در فصول بعدی ارائه خواهد شد.
جمعبندی و نتیجهگیری
در این فصل مروری بر تحقیقات انجام شده در زمینه جایابی DGها و کلیدهای جداکننده صورت گرفت. در ابتدا تعدادی از مهمترین شاخصهایی که در این نوع تحیقات مد نظر قرار میگیرد، بیان شد. همانطور که از مجموع تحقیقات برمیآید، جایابی کلیدهای جداکننده در شبکه توزیع غالباً با هدف بهبود قابلیت اطمینان سیستم با در نظر گرفتن محدودیت هزینه صورت میگیرد. در مورد جایابی DG، بسته به هدف نصب و بهرهبرداری از این منابع در شبکه، میتوان اهداف متنوعی در نظر گرفت. در ادامه انواع قیود مورد بررسی قرار گرفت. پس از آن مروری بر انواع روشهای جایابی صورت پذیرفت. همانطور که مشاهده شد این روشها طیف گستردهای دارد. در نهایت برای آشنایی با چگونگی تعریف تابع هدف و لحاظ کردن شاخصهای مختلف در آن، توابع هدف معرفی شده در چند مقاله مورد بررسی قرار گرفت.
در تحقیقات گذشته یا مدل بار پیک و توان ثابت در نظر گرفته شده است و یا صرفاً جنبه متغیر بودن بار نسبت به زمان، لحاظ شده است. همچنین توجهی به توانایی DGها در تأمین توان راکتیو بارهای موجود در جزیره نشده است. این مسائل در روش پیشنهادی در این پایان نامه مورد توجه قرار میگیرد. در فصل بعد طرح پیشنهادی همراه با روش مورد استفاده برای حل مسأله جایابی، به طور مبسوط شرح داده میشود. در طرح پیشنهادی برای بهرهمندی همزمان از مزایای استفاده از DG و کلیدهای جداکننده در شبکه توزیع، جایابی همزمان آنها انجام میگیرد. همچنین برای دقیقتر بودن جوابهای بهینه، از مدلهای بار واقعیتری استفاده شده است. به بیانی دقیقتر هر دو جنبه وابسته به زمان و ولتاژ بودن بار لحاظ میگردد.
فصل سوم
روش پیشنهادی برای جایابی همزمان منابع تولید پراکنده و کلیدهای جداکننده
روش پیشنهادی برای جایابی همزمان منابع تولید پراکنده و کلیدهای جداکننده
مقدمه
استفاده همزمان از کلیدهای جداکننده و DGها، میتواند تأثیر قابل توجهی در بهبود قابلیت اطمینان شبکه داشته باشد. همچنین بهرهبرداری از DG در شبکه توزیع میتواند نقش مؤثری در کاهش تلفات بالای سیستم توزیع، ایفا نماید. با ارائه طرحی، جایابی همزمان این تجهیزات، برای رسیدن به اهداف کاهش تلفات و بهبود قابلیت اطمینان سیستم انجام میگیرد. برای این منظور از یک تابع هدف مبتنی بر هزینه استفاده شده است. همچنین با توجه به ماهیت مسأله، نحوه مدلسازی بار اهمیت خاصی مییابد. برای مدلسازی بار سعی شده است از مدلهای واقعیتری استفاده گردد.
در این فصل ابتدا مدلسازی مسأله صورت میگیرد. در این قسمت پس از شرح چگونگی مدلسازی بار و DG، تابع هدف و قیود مسأله بیان میگردد. در ادامه جزئیات الگوریتم ژنتیک مورد استفاده و انواع تکنیکهای بکار رفته در آن برای حل مسأله جایابی تشریح میگردد. ذکر این نکته ضروری است که منظور از کلیدها در این فصل همان کلیدهای جداکننده است که جهت جداسازی ناحیه عیب، مورد استفاده قرار میگیرند.
مدلسازی مسأله
مسأله مورد بررسی به این صورت است که فرض میشود قرار است اقدام به سرمایهگذاری در شبکه، با خرید و نصب تعدادی DG و کلید صورت گیرد. هدف از نصب این تجهیزات کاهش تلفات و بهبود قابلیت اطمینان شبکه میباشد. با این فرض که در هنگام وقوع عیب، امکان تشکیل جزایر عمدی به وسیله کلیدها و DGها وجود دارد، استفاده از این تجهیزات میتواند به کاهش زمان خاموشی مشتریها کمک نماید. برای چنین مسألهای، تعیین مکان بهینه نصب کلیدها و DGها در جهت کاهش تلفات و بهبود قابلیت اطمینان انجام میپذیرد. همچنین با فرض این که انواع مختلف DG با میزان تولید توان متفاوت در اختیار میباشد، اندازه بهینه DGها نیز تعیین میگردد. در تعیین جواب بهینه این مسأله، چگونگی مدلسازی بار نقش بهسزایی دارد. بنابراین در این قسمت ابتدا مدل بار و DG تشریح میگردد. پس از آن به تعریف تابع هدف مسأله پرداخته میشود.
مدل بار
در بسیاری از تحقیقاتی که در رابطه با جایابی DGها و کلیدها صورت گرفته است، برای مدلسازی بار صرفاً از مدل بار پیک و توان ثابت استفاده گردیده است. به دلیل اهمیتی که در نظر گرفتن مدلهای بار واقعیتر در این مسأله خاص دارد، از مدل بار متغیر با زمان و وابسته به ولتاژ استفاده میشود. در ادامه این دو مدل بار تشریح میگردد.
مدل بار متغیر با زمان
لحاظ کردن مدل بار متغیر با زمان در این مسأله اهمیت ویژهای دارد. یکی از این دلایل تأثیری است که این مدل بار روی تشکیل جزایر میگذارد. بدین معنی که با در نظر گرفتن مدل بار وابسته به زمان، ممکن است در یک جزیره عمدی، DG قادر به تأمین بار جزیره در همه سال نباشد، ولی بتواند در بخش عمدهای از سال، بار جزیره را تأمین نماید. همچنین با در نظر گرفتن این مدل بار شاخصهای تابع هدف دقیقتر محاسبه میگردد.
در طرح پیشنهادی، بار شبکه در هر سال به چند پله تخمین زده میشود. برای تخمین بار سالیانه شبکه به چند پله، از ضرایب توزیع بار (LSF)[31] استفاده میگردد. این ضرایب در واقع، نسبت بار هر پله تخمینی به پیک بار شبکه را نشان میدهد. با داشتن این ضرایب و پیک بار شبکه در هر سال، میتوان مقدار بار هر پله تخمینی را تعیین کرد. در شکل ۳‑۱ مدل بار چند سطحی با پنج سطح نشان داده شده است.
شکل ۳‑۱: مدل بار چندسطحی با پنج سطح.
مدل بار وابسته به ولتاژ
در این مدل، بارها به انواع مختلفی تقسیمبندی میشوند. این انواع مختلف، علاوه بر تفاوتی که از لحاظ وابستگی به ولتاژ دارند، دارای هزینه خاموشی متفاوتی نیز میباشند. در نظر گرفتن این مدل بار سبب میشود محاسبه تلفات دقیقتر صورت گیرد. همچنین با توجه به متفاوت بودن هزینه خاموشی برای بارهای مختلف، نوعی اولویتبندی در سرمایهگذاری جهت کاهش زمان بیبرقی بارها ایجاد میشود. به بیانی دیگر تشکیل جزایر به سمتی پیش میرود که بارهای با هزینه خاموشی بیشتر را پشتیبانی نماید.
برای مدلسازی بار وابسته به ولتاژ، باید نوع بار در هر شین مشخص شود. به عبارتی در هر شین، نوع بار به لحاظ صنعتی، تجاری و خانگی بودن متفاوت خواهد بود. در این صورت مقدار توان مصرفی بارها تابعی از دامنه ولتاژ آنها خواهد بود. در نظر گرفتن این موضوع باعث محاسبه دقیق تلفات سیستم میشود. در روابط زیر وابستگی توانهای اکتیو و راکتیو بارها به اندازه ولتاژ نشان داده شده است.
(۳‑۱)
(۳‑۲)
[چهارشنبه 1400-07-28] [ 01:28:00 ب.ظ ]
|