دانلود پايان نامه تعیین مکان، ظرفیت و زمان راه اندازی بهینه مولد های گاز سوز به منظور حفظ قابلیت اطمینان شبکه با در نظر گرفتن مسئله ترانزیت برق

19,900تومان

توضیحات

مشاهده و دانلود چند صفحه اول :

 

دانلود متن كامل در

download-thesis.com

 

دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباس­پور)

دانشکده برق

پایان­نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق- تجدید ساختار

تعیین مکان، ظرفیت و زمان راه­اندازی بهینه مولد­های گاز سوز به­منظور حفظ قابلیت اطمینان شبکه با در نظر گرفتن مسئله ترانزیت برق

تحقیق و تدوین:

………………

 استاد راهنما:

دکتر مهرداد ستایش نظر

دانلود متن كامل در

download-thesis.com

مهر ماه 1388

 

 

 

فهرست

1 آشنایی با ساختار شبکه های الکتریکی با تأکید بر بخش توزیع. 3

1-1 مقدمه. 3

1-2 ساختار سیستم های قدرت.. 3

1-3 آشنایی با شبکه های توزیع. 5

1-4 انواع شبکه های توزیع. 5

1-5 جزیره ای شدن. 8

1-6 عوامل مؤثر در طراحی و بهره برداری از شبکه های توزیع. 9

2 مروری بر منابع تولید پراکنده و اهمیت مطالعه آنها 14

2-1 مروری بر منابع تولید پراکنده 14

2-1-1 منابع تجدید ناپذیر. 15

2-1-1-1 توربین های گازی.. 15

2-1-1-2 موتور های احتراق داخلی پیستونی.. 17

2-1-1-3 تکنولوژی میکرو توربین ها 20

2-1-2      منابع تجدید پذیر. 21

2-1-2-1 توربين های آبي كوچك…. 21

2-1-2-2 پیل های سوختی.. 21

2-1-2-3 انرژي باد. 22

2-1-2-4 سیستم های فتوولتاییک…. 23

2-1-2-5 استفاده از حرارت انرژی خورشید. 24

2-1-2-6  زیست توده 25

2-1-2-7 زمین گرمایی.. 26

2-1-3      مقایسه انواع تکنولوژی ها 26

2-2 اهمیت توليد پراكنده 28

2-2-1      مزاياي اقتصادي.. 28

2-2-2      توليد مطمئن و ايمن. 29

2-2-3      مزاياي اجتماعي.. 30

2-2-4      مزاياي محيطي.. 30

2-2-5      محدوديت هاي توليد پراكنده 31

2-2-6      آثار منابع‌ توليد پراكنده‌ بر روي ‌شبكه هاي‌ الكتريكي.. 31

2-2-7      تأثير DG بر قابليت اطمينان شبكه توزيع. 32

2-2-8      تاثير DG بر تنظيم ولتاژ در شبكه. 33

2-2-9      حفاظت.. 34

2-2-10    اثرات منفي احتمالي   DG در شبكه. 34

2-3 مطالعات انجام شده 35

3 ملاحظات مدل سازی در توسعه DG.. 39

3-1 عوامل مؤثر در مدل سازی.. 40

3-1-1 ساختار شبکه های توزیع. 40

3-1-1-1 مدل انحصاری.. 40

3-1-1-2 مدل رقابتی.. 43

3-1-2 نکات قابل توجه در توسعه منابع تولید پراکنده 44

3-2 انتخاب نوع تکنولوژی.. 45

3-3 مدل سازی مسئله. 46

3-3-1 تأثیر DG بر تلفات.. 47

3-3-2 تأثیر DG بر قابلیت اطمینان. 47

3-3-2-1 شاخصهای مورد کاربرد در ارزیابی قابلیت اطمینان توزیع. 48

3-4 تصمیم گیری چند معیاره 51

3-4-1 بهینه سازی چند خصیصه ای.. 51

3-4-2 بهینه سازی چندهدفه. 52

3-4-2-1 روش بهینه سازی ترتیبی.. 52

3-4-2-2 روش ضرایب وزنی.. 53

3-4-2-3 روش محدودیت … 53

4 فرمول بندی توسعه منابع DG در شبکه های توزیع. 56

4-1 فرمول بندی پخش بار. 56

4-2 محدودیت های پخش بار. 59

4-3 محدودیت خرید توان از شبکه. 60

4-4 هزینه خرید توان از بازار عمده فروشی.. 61

4-5 مدل سازی تولید پراکنده 62

4-6 فرمول بندی توسعه منابع تولیدپراکنده 63

4-7 هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری  DG.. 63

4-7-1 هزینه سرمایه گذاری DG.. 63

4-7-2 هزینه بهره برداری DG.. 64

4-8 فرمول بندی هزینه تلفات.. 65

4-9 فرموله بندی قابلیت اطمینان. 65

5 مطالعات عددی و شبیه سازی.. 72

5-1 مطالعه نخست : مدل انحصاری DisCo بدون حضور DG های خصوصی.. 72

5-1-1 سیستم مورد مطالعه. 73

5-1-1-1 نتایج مطالعه نخست… 78

5-1-1-2 جمع بندی.. 85

5-1-2 اثر تغییر نرخ رشد بار. 86

5-1-2-1 جمع بندی.. 92

5-2 مطالعه دوم: حضور توأم DG های خصوصی و غیر خصوصی.. 92

5-2-1      شبیه سازی 1. 96

5-2-2      جمع بندی.. 101

5-3 مطالعه سوم : توسعه DG در حضور ترانزیت.. 102

5-3-1      تعیین مکان، زمان و ظرفیت بهینه منابع DG در حضور ترانزیت.. 102

5-3-1-1 شبیه سازی 2. 102

5-3-1-2 شبیه سازی 3. 104

5-3-1-3 اثر تغییر ظرفیت ترانزیت… 110

5-3-1-4 جمع بندی.. 114

6 نتیجه گیری و پیشنهاد. 117

6-1 نتیجه گیری.. 117

6-2 پیشنهادات.. 118

7 منابع و مراجع. 119

 

 

 

 

 

فهرست شکل­ها

شکل  ‏1‑1: نحوه ارسال انرژی الکتریکی از نقاط تولید به مصرف… 4

شکل  ‏1‑2: ارتباط بخشهای سیستم قدرت از نگاه سطوح ولتاژ. 5

شکل  ‏1‑3 : شمای یک سیستم توزیع و فوق توزیع. 7

شکل  ‏1‑4 : شمای یک سیستم توزیع و فوق توزیع در حضور منابع تولید پراکنده. 8

شکل  ‏1‑5 : عملکرد جزیره ای در شبکه های قدرت… 9

شکل  ‏1‑6 :  تابع خسارت برای انواع مختلف مشترکین.. 10

شکل  ‏1‑7 :  ارزیابی هزینه قابلیت اطمینان.. 11

شکل  ‏2‑1 :  شمایی از نحوه عملکرد یک توربین گاز. 16

شکل  ‏2‑2 : نحوه عملکرد موتور های پیستونی.. 19

شکل  ‏2‑3  :  ساختار و نحوه عملکرد میکروتوربین.. 20

شکل  ‏3‑1: محدوده تحت تملک DisCo در حالت انحصاری.. 41

شکل  ‏3‑2 : محدوده تحت تملک DisCo در حالت عدم انحصار. 42

شکل  ‏3‑3 :  نحوه تأثیر گذاری DG بر تلفات… 47

شکل  ‏3‑4 : شبکه شعاعی در حضور منبع تولید پراکنده. 49

شکل  ‏4‑1 :  تقریب پروفایل بار با دو سطح بار. 58

شکل  ‏4‑2  : فلوچارت محاسبه هزینه بار تأمین نشده. 68

شکل  ‏4‑3  : فلوچارت توسعه منابع تولید پراکنده از نگاه برنامه و فرمول بندی مسئله. 70

شکل  ‏5‑1 دیاگرام تک خطی سیستم مورد مطالعه. 74

شکل  ‏5‑2 : ظرفیت تجمعی DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-1-1) از مطالعه نخست. (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 80

شکل  ‏5‑3 : ظرفیت تجمعی DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-1-2) از مطالعه نخست. (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 81

شکل  ‏5‑4 : ظرفیت تجمعی DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-1-3) از مطالعه نخست. (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 82

شکل  ‏5‑5 : رژیم بهره برداری از DG های موجود در هر زیر دوره و در هر شین در سناریوی (1-1-1) از مطالعه نخست. 83

شکل  ‏5‑6 : رژیم بهره برداری از DG های موجود در هر زیر دوره و در هر شین در سناریوی (1-1-2) از مطالعه نخست. 83

شکل  ‏5‑7 : رژیم بهره برداری از DG های موجود در هر زیر دوره و در هر شین در سناریوی (1-1-3) از مطالعه نخست. 84

شکل  ‏5‑8 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-1-1). 84

شکل  ‏5‑9 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-1-2). 85

شکل  ‏5‑10 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-1-3). 85

شکل  ‏5‑11 : ظرفیت DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-2-1). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 88

شکل  ‏5‑12 : ظرفیت DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-2-2). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 89

شکل  ‏5‑13 : ظرفیت DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-2-3). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 90

شکل  ‏5‑14 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-2-1). 91

شکل  ‏5‑15 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-2-2). 91

شکل  ‏5‑16 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-2-3). 92

شکل  ‏5‑17 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط DisCo در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-1). 98

شکل  ‏5‑18 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط تولیدکنندگان خصوصی در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-1)  98

شکل  ‏5‑19 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط DisCo در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-2). 98

شکل  ‏5‑20 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط تولیدکنندگان خصوصی در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-2)  98

شکل  ‏5‑21 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط DisCo در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-3). 98

شکل  ‏5‑22 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط تولیدکنندگان خصوصی در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-3)  98

شکل  ‏5‑23 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به Disco در سناریو (2-1). 99

شکل  ‏5‑24 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به IP در سناریو (2-1). 99

شکل  ‏5‑25 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به Disco در سناریو (2-2). 100

شکل  ‏5‑26 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به IP در سناریو (2-2). 100

شکل  ‏5‑27 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به Disco در سناریو (2-3). 100

شکل  ‏5‑28 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به IP در سناریو (2-3). 101

شکل  ‏5‑29 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در حالت پایه. (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیردوره سوم  105

شکل  ‏5‑30 : توان اکتیو عبوری از خطوط در طول دوره برنامه ریزی در حالت پایه. 105

شکل  ‏5‑31 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریوی (3-1-1). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیردوره سوم  106

شکل  ‏5‑32 : توان اکتیو عبوری از خطوط در طول دوره برنامه ریزی در سناریوی (3-1-1). 106

شکل  ‏5‑33 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریوی (3-1-2). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیردوره سوم  107

شکل  ‏5‑34 : توان اکتیو عبوری از خطوط در طول دوره برنامه ریزی در سناریوی (3-1-2). 107

شکل  ‏5‑35 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریوی (3-1-3). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم  108

شکل  ‏5‑36 : توان اکتیو عبوری از خطوط در طول دوره برنامه ریزی در سناریوی (3-1-3). 108

شکل  ‏5‑37 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریوی (3-1-4). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم  109

شکل  ‏5‑38 : توان اکتیو عبوری از خطوط در طول دوره برنامه ریزی در سناریوی (3-1-4). 109

شکل  ‏5‑39 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریو (3-2-1). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم  112

شکل  ‏5‑40 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریو (3-2-2). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم  113

شکل  ‏5‑41 : خلاصه جمع بندی مطالعات انجام شده در پایان نامه مطابق روند انجام مطالعات… 115

 

 

 

فهرست جداول

جدول ‏2‑1 : مقایسه ویژگیهای تکنولوژی های مختلف…. 27

جدول ‏2‑2 مطالعات انجام شده در رابطه با منابع تولید پراکنده. 37

جدول ‏5‑1 مشخصات هادی های خطوط.. 75

جدول ‏5‑2 مشخصات بار سیستم در سال پایه. 75

جدول ‏5‑3 : فرضیات اقتصادی صورت گرفته در مطالعه. 76

جدول ‏5‑4 : مشخصات فنی DG مورد استفاده. 77

جدول ‏5‑5 : اطلاعات نرخ های بازار استفاده شده در مطالعه. 77

جدول ‏5‑6 : هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء تابع هدف اصلی در مطالعه نخست… 78

جدول ‏5‑7 : هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء توابع هدف فرعی در مطالعه نخست… 78

جدول ‏5‑8: نرخ های مفروض برای بازار. 86

جدول ‏5‑9: هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء تابع هدف اصلی در سناریو های مختلف نرخ رشد بار. 86

جدول ‏5‑10: هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء توابع هدف فرعی در سناریوهای مختلف نرخ رشد با 87

جدول ‏5‑11 : فرضیات اقتصادی مورد استفاده در مطالعه. 95

جدول ‏5‑12 : نرخ های خرید برق از شبکه. 96

جدول ‏5‑13 : هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء تابع هدف اصلی در مطالعه دوم. 96

جدول ‏5‑14 : هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء توابع هدف فرعی در مطالعه دوم. 97

جدول ‏5‑15 : پروفایل تحویل توان در ترانزیت و نقطه تحویل.. 103

جدول ‏5‑16 : مشخصات مکان تزریق و میزان تزریق توان.. 103

جدول ‏5‑17 : فرضیات اقتصادی مورد استفاده در مطالعه. 104

جدول ‏5‑18 : هزینه های تحمیلی به DisCo در حالت مختلف تزریق توان(ارزش کنونی هزینه ها). 110

جدول ‏5‑19 : میزان مصرف و نقطه تزریق توان.. 111

جدول ‏5‑20 میزان مصرف و نقطه تحویل توان.. 111

جدول ‏5‑21 : بخشهای مختلف هزینه های تحمیلی به DisCo.. 114

 

 

 

 

چکیده

متولیان سیستم­های توزیع، به­عنوان آخرین زنجیره از زنجیره برق رسانی به مشترکین، در تصمیم گیری های بلند مدت خود با مشکلاتی روبرو هستند. توجه به بازارهای الکتریکی و نرخ­های متأثر از عملکرد بازیگران بازار­های برق، شرکت­های توزیع را که مسئول و مالک سیستم­های توزیع هستند،  در تصمیم گیری­های کلان به چالش می اندازد. از طرفی، تولیدات پراکنده از منابع و گزینه­هایی هستند که در توسعه بمنظور تأمین توان مشترکین و مصونیت در برابر هزینه های اضافی در کنار توسعه خطوط، پست ها و … مورد توجه تصمیم گیران قرار می­گیرند. از دیگر سو، این منابع در کاهش تلفات و بهبود قابلیت اطمینان می­توانند مفید واقع گردند. دراین پایان­نامه، منحصراً توسعه منابع تولید پراکنده مورد توجه قرار گرفته و از بین انواع فنآوری ها، مولد گازی را انتخاب کرده و توسعه را بنحوی انجام می­دهیم که زمان، مکان و ظرفیت بهینه منابع مورد نیاز در دوره برنامه ریزی را با توجه به ملاحضات قابلیت اطمینان  مشخص نماییم. انجام مطالعات در چند مدل صورت می­گیرد که در این مدل­ها خرده­فروشان در بازار جایگاهی نخواهند داشت.  بررسی نحوه توسعه منابع تولید پراکنده متعلق به شرکت­های توزیع، بررسی توسعه در حضور تولید کنندگان خصوصی و بررسی توسعه در حالتی که امکان ترانزیت برق در سیستم وجود دارد، از مجموعه مطالعات این پایان­نامه می­باشد. اما پیش از شروع مطالعات طبق مدل­های تعریف شده، در فصل اول آشنایی مختصری با شبکه­های توزیع خواهیم داشت. در فصل دوم، مروری بر انواع تکنولوژی منابع تولید پراکنده و اهمیت بررسی آنها انجام  می­شود. فصل سوم نحوه مدل سازی مسئله  را ارائه می­کند و در فصل چهار فرمول بندی این مسئله شرح  می­شود. در نهایت در فصل پنجم شبیه سازی و مطالعات عددی برای نیل به اهداف فوق انجام خواهد گردید.

 

 

مقدمه

در جوامع امروزی با رشد شدید استفاده از انرژی الکتریکی، نقش حیاتی این انرژی بیش از پیش آشکار است. سیستم­های توزیع نقش اساسی در فراهم نمودن سرویس با کیفیت و مناسب به مصرف­کنندگان ایفا می­کنند. اهداف متنوعی در سلسله طراحی سیستم­های توزیع انرژی الکتریکی مطرح است. اما با این وجود در این فرآیند ابتدا رشد مشترکین پیش­بینی می­شود و سپس نیاز یا عدم نیاز به توسعه ظرفیت مشخص می­شود. در نگاه کلی گزینه­های مطرح در توسعه ظرفیت عبارتند از احداث و یا ارتقاء پست­ها و خطوط و منابع تولید پراکنده  که اخیراً مورد توجه قرار گرفته است.

از آنجا که بهره­گیری از منابع تولید پراکنده می­تواند مزایای بسیار زیادی داشته باشد، در این پایان ­نامه به ­عنوان تنها گزینه مطرح در توسعه استفاده می­شود. از این رو روند سیر مطالب پایان­نامه مطابق شکل (1) خواهد بود. همانگونه که مشخص است، در فصل اول، مرور مختصری بر شبکه­های قدرت با تأکید بر  سیستم­های توزیع الکتریکی انجام خواهد شد. در فصل دوم، آشنایی مختصری با انواع منابع تولید پراکنده و تأثیر آنها برشبکه های توزیع الکتریکی به­همراه مطالعات انجام شده در این زمینه مشخص می­شود. در فصل سوم، نحوه مدل­سازی مسئله توصیف خواهد گردید. در فصل چهارم، فرمول بندی توسعه منابع تولید پراکنده شرح می شود و در فصل پنجم، شبیه سازی و نتایج در حالات مختلف شرح داده خواهد شد. در نهایت در فصل ششم، نتیجه گیری و پیشنهاداد ارائه خواهد گردید.

 

 

شکل 1: ساختار مطالب پایان نامه

 

فصل اول

 

آشنایی با ساختار شبکه های الکتریکی با تأکید بر بخش توزیع

 

1            آشنایی با ساختار شبکه های الکتریکی با تأکید بر بخش توزیع

1-1      مقدمه

امروزه به­دلیل وابستگی شدید به انرژی الکتریکی، نقش حیاتی این انرژی در زندگی بر کسی پوشیده نیست. سیستم های توزیع که آخرین بخش از زنجیره برق رسانی به مصرف­کنند­گان این انرژی هستند، نقش اساسی را در فراهم نمودن یک سرویس مناسب، مطمئن و با کیفیت بازی می­کنند. در این بخش، به­دلیل اهمیت ذکر شده، ساختار یک سیستم قدرت را با تکیه بر بخش توزیع انرژی الکتریکی ارائه خواهیم نمود.

 

1-2      ساختار سیستم های قدرت

اهمیت انرژی الکتریکی در زندگی جوامع امروزی بر کسی پوشیده نیست. بدلیل سادگی تبدیل به سایر انواع انرژی، سهولت انتقال، کنترل آسان و ملاحظات زیست محیطی، انرژی الکتریکی بیش از سایر انواع انرژی کاربرد پیدا کرده است. هدف اصلی یک سیستم قدرت عبارت است از تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز مشترکان با کمترین قیمت و بهترین کیفیت ممکن. در شرایط حاضر انرژی الکتریکی عمدتاً در در    نیروگاه­های حرارتی اعم از بخاری و یا گازی، و همچنین نیروگاه­های آبی و اتمی که معمولاً در فواصل زیادی از مراکز مصرف واقع شده اند، تولید می­شود. انتخاب محل نیروگاه­ها با توجه به ملاحظات زیست محیطی، در دسترس بودن سوخت و معمولاً آب زیاد، نزدیکی به مراکز مصرف و عوامل متعدد دیگر عموماً به­نحوی صورت می­گیرد که هزینه احداث و بهره­برداری با توجه به تمام عوامل، حداقل شود. انرژی تولید شده برای کاهش تلفات، با ولتاژهای بسیار بالا و توسط خطوط انتقال به نزدیکی مراکز مصرف منتقل      می­گردد و پس از کاهش ولتاژ توسط شبکه توزیع به­دست مصرف­کنندگان می­رسد. لذا صنعت برق همواره با سه فعالیت اصلی تولید، انتقال و توزیع همراه بوده است و اغلب مؤسساتی که در زمینه انرژی فعالیت دارند، یکی از فعالیت­های سه­گانه فوق را در یک منطقه خاص جغرافیایی پوشش می­دهند[1].

همانطور که پیشتر نیز گفته شد، مراکز تولید معمولاً بسیار دور از شهر­ها احداث می­شوند و دلیل این موضوع می­تواند برای واحد­های آبی دوری رودخانه­های بزرگ از شهر­ها و برای نیروگاه­های اتمی و فسیلی ملاحظات ایمنی و زیست محیطی باشد. بنابراین، ضروری به­نظر می­رسد که برای انتقال انرژی این نیروگاه­ها به مراکز مصرف، سیستم مناسب انتقال انرژی در دسترس باشد. برای انتقال مقادیر بزرگ انرژی در مسافت­های طولانی، به سیستم با ولتاژ بسیار بالا که گاهی از آن به سیستم انتقال اصلی نام برده می­شود، نیاز است. این سیستم­ها با ولتاژ­های بالای 300 کیلو ولت، معمولاً 400 یا 500 و یا 765 کیلو ولت کار می­کنند. معمولاً تعاریف زیر برای سطوح مختلف ولتاژ بکار می­رود. ولتاژ ضعیف یا پایین (LV) به کمتر از یک کیلو ولت اطلاق می­شود. ولتاژ متوسط (MV) ولتاژهای بین یک تا 36 کیلو ولت را پوشش می­دهد و بویژه در در شبکه­های توزیع بکار می­رود و ولتاژ بالا (HV) برای ولتاژهای بالای 36 کیلو ولت استفاده می­شود. البته در هر سیستم انرژی الکتریکی مفاهیم ولتاژ ضعیف، متوسط و بالا، نسبی بوده و الزاماً با آنچه در سیستم دیگری بکار می­رود تطابق کامل ندارد. از ولتاژ بسیار بالا(EHV) معمولاً برای تأکید روی ولتاژهای بالای 300 کیلوولت استفاده می­شود. شبکه­های انتقال معمولاً بهم پیوسته بوده و برای شبکه­های پیچیده حتی اشکالات و خطاهای همزمان ممکن است موجب قطع مصرف­کنندگان نشود. در سطح پایین­تر شبکه انتقال، دو یا سه سطح ولتاژ توزیع برای تأمین بار و شرایط مورد نیاز مشترکان مختلف وجود دارد. در حالت کلی شبکه­های ولتاژ متوسط و پایین به­صورت شعاعی طراحی و بهره­برداری می­شوند. شکل(1-1)، سلسله مراتب ارسال انرژی الکتریکی از نقاط تولید به مصرف را نشان می­دهد[8].

شکل  ‏1‑1: نحوه ارسال انرژی الکتریکی از نقاط تولید به مصرف [8]

 

 

1-3      آشنایی با شبکه های توزیع

وظیفه یک شبکه توزیع حمل انرژی الکتریکی از پست­های انتقال، فوق توزیع و یا نیروگاه­های کوچک به تک­تک مشترکین و تغییر سطح ولتاژ بسته به مورد و بر اساس ضرورت­ها می­باشد. در شکل (1-2) ارتباط شبکه­های مختلف بصورت شماتیک نشان داده شده و سطوح ولتاژ مورد استفاده در این شبکه­ها از ولتاژ ضعیف LV، تا ولتاژ متوسط MV،  ولتاژ بالا HV، و سرانجام ولتاژ بسیار بالا EHV، ارائه گردیده است.

شکل  ‏1‑2: ارتباط بخش­های سیستم قدرت از نگاه سطوح ولتاژ [1].

 

 

1-4      انواع شبکه های توزیع

بسته به سطح ولتاژ سیستم، شرایط جغرافیایی و تمرکز و یا عدم تمرکز بار مصرفی، از انواع شبکه­های توزیع می­توان برای تأمین نیاز­های مشترکین استفاده نمود. دسته بندی شبکه­ها به­صورت زیر است[1]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

منابع و مراجع

[1] احمدیان، م.،1376 ، طراحی و توسعه شبکه­های توزیع، جزوه درسی، دانشگاه صنعت آب و برق، تهران.

[2] صادقی، م. ،1387 ، تعیین مکان و ظرفیت بهینه منابع تولید پراکنده بمنظور کاهش تلفات و افزایش قابلیت اطمینان، پایان­نامه کارشناسی ارشد،دانشکده فنی و مهندسی برق، دانشگاه تربیت مدرّس.

[3] دفتر بهبود و بهره وری اقتصاد برق و انرژی.،1388، راهنمای جامع تولید همزمان برق و حرارت،وزارت نیرو. موجود در:www.igmc.ir  .

[4] محمدی، ع.، 1387، جایابی منابع تولید پراکنده در شبکه­های توزیع با هدف  بهبود پروفیل ولتاژ، قابلیت اطمینان وکاهش تلفات، سمینار کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی برق ،دانشگاه صنعت آب وبرق.

[5] فلقی، ح. ،1387 ، برنامه ریزی بهینه شبکه های توزیع در حضور تولید پراکنده، رساله­ی دکترا، دانشکده فنی و مهندسی برق، دانشگاه تربیت مدرّس.

[6] لطفی، ع.، 1387، برنامه ریزی توسعه تولید در محیط بازار، سمینار کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی برق ،دانشگاه صنعت آب وبرق.

[7] اتحاد، م.ت،1387، انتخاب روشی مناسب برای برنامه­ریزی توسعه تولید در ایران، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشکده برق، دانشگاه صنعت آب وبرق.

[8]Willis, H. L. and Scott, W. G., 2000, Distributed Power Generation : Planning and Evaluation Power Engineering, by Marcel Dekker, Washington.

[9]Carmen, L., Borges, T., Djalma , M., Falca,. A, 2006, Optimal distributed generation allocation for reliability, losses, and voltage improvement, Electrical Power and Energy Systems, pp. 413–420.

[10]Wangdee, W., 2005, Bulk electric system relaiability simulation and application, Department of Electrical Engineering,PhD thesis, University of Saskatchewan, Canada.

[11]Energy and Environmental Analysis., 2008,Technology Characterization: Gas Turbine Engines, available at http://www.epa.gov/chp/basic/catalog.html

[12]Energy and Environmental Analysis., 2008,Technology Characterization: Reciprocating Engines, available at http://www.epa.gov/chp/basic/catalog.html,.

[13] Caire, R., Retiere, N., Martino, S.,  Andrieu, C., Hadjsaid, N.,2002, Impact assessment of LV distributed generation on MV distribution network, IEEE, Power Engineering Society Summer Meeting, vol.3, pp.1423 – 1428.

[14] Azmy, A.M.,  Erlich, I.,2005, Impact of distributed generation on the stability of electrical power system, IEEE, Power Engineering Society General Meeting, Vol. 2, pp. 1056 – 1063.

[15] Walmir, F. ,Morelato, A., 2006, Comparative Analysis Between Synchronous and Induction Machines for Distributed Generation Applications, IEEE Trans on Power Sys, Vol. 21, No. 1, pp. 301-311.

[16] Acharya, N., Mahat, P., Mithulananthan, N., 2006, An analytical approach for DG allocation in primary distribution network, Electrical Power and Energy Systems, Asian Institute of Technology, Thailand, pp. 669–678.

[17] Setayesh-Nazar,M., Haghifam, M.R.,2009, Multiobjective electric distribution system expansion planning using hybrid energy hub concept, Electric Power System Research, pp. 899-911.

[18] Cano, E.B., 2007, Utilizing fuzzy optimization for distributed generation allocation, IEEE, Region 10 Conferenc,Taipie, pp.1-4.

[19] AlHajri, M.F., AlRashidi, M.R., El-Hawary, M.E,2007, Hybrid Particle Swarm Optimization Approach for Optimal Distribution Generation Sizing and Allocation in Distribution Systems, Electrical and Computer Engineering,. Canadian Conference, pp.1290-1293.

[20] Caisheng, W. , Nehrir,H. ,2004, Analytical Approaches for Optimal Placement of Distributed Generation Sources in Power Systems”, IEEE Trans on Power Sys, Vol. 19, No. 4, pp.2068-2076.

[21] Kashem, M.A. Le, Negnevitsky,M. Ledwich,G , 2006,Distributed generation for minimization of power losses in distribution systems”, IEEE, Power Engineering Society General Meeting,pp. 1232-1240.

[22] Alinejad-Beromi, Y. ,Sedighizadeh, M. ,Bayat, M.R. ,Khodayar, M.E., 2007 ,Using genetic alghoritm for distributed generation allocation to reduce losses and improve voltage profile, UPEC, 42nd International Universities Power Engineering Conference.UPEC, pp.954- 959.

[23] Celli, G. ,Ghiani, E. ,Mocci, S.  , Pilo, F. , 2005, A Multiobjective Evolutionary Algorithm for the Sizing and Siting of Distributed Generation,

IEEE Trans on Power Sys, Vol. 20, No. 2, pp. 750-757.

[24] Carmen, L. , Borges, T., Djalma, M. , Falca, A., 2006, Optimal distributed generation allocation for reliability, losses, and voltage improvement, Electrical Power and Energy Systems , pp. 413–420.

[25] Khattam, W. ,Hegazy, Y. G. ,Salama, M. M. A., 2004, Optimal Investment Planning for Distributed Generation in a Competitive Electricity Market, IEEE Trans  On Power Sys, Vol. 19, No. 3, PP. 1674-1684.

[26] Khattam, W. ,Hegazy, Y. G. ,Salama, M. M. A., 2005, An Integrated Distributed Generation Optimization Model for Distribution System Planning, IEEE Trans On Power Sys, Vol. 20, No. 2 PP. 1158-1168.

[27]Haghifam, M. R. , Falaghi, H.  , Malik, O.P.,2008, Risk-based distributed generation placement, Institution of Engineering and Technology, Vol. 2 ,pp. 252-260.

[28] Falaghi, H., Haghifam, M. R., 2007, ACO Based Algorithm for Distributed Generation Sources Allocation and Sizing in Distribution Systems, Power Tech, IEEE, Lausanne,pp.555-560.

[29]Ahmadigorji ,M. ,Abbaspour, A.  ,Rajabi-Ghahnavieh, A. ,Fotuhi- Firuzabad, M., 2009, Optimal DG Placement in Distribution systems Using Cost/Worth Analysis, World Academy of Science,pp. 746-753.

[30] Kirschen, D and Strbac, G., 2004,Fundamentals of  Power System Economics , John Wiley &sons, West Sussex, England.

[31] Behnke, R. P. ,Cerda J. L.A., Vargas, L. S.  and Jofre, A, 2005, A Distribution Company Energy Acquisition Market Model With Integration of Distributed Generation and Load Curtailment Options, IEEE Trans on Power Sys, Vol. 20, No. 4,PP. 1718-1727.

[32] Billinton, R. ,Wang, P.  , 1998, Distribution System Reliability Cost/Worth Analysis Using Analytical and Sequential Simulation Techniques , IEEE Trans on Power Sys, Vol.  13, No. 4, PP.1245-1250.

[33]Billinton,R. , Allan,R.N. ,1996,Relaiability evaluation of Power Systems, Pelenium, New York.

[34] Coello, C. A. C. Lamont, G. B.  and Veldhuizen, D. A., 2007,Evolutionary Algorithms for Solving Multi-Objective Problems, Springer Science,New York.

[35] V.H. Quintana,H.K. Temraz,K.W. Hipel,” Two-stage power system distribution planning algorithm”,IEE Proceedings-c, Vol. 140, No. I , Jan 1993, PP. 17-29.

[36]Web site,: http://energy.ca.gov.

[37]web site,: http://www.kawasakigasturbines.ir.

 

 

Abstract
Distribution systems as the last chain of electricity delivery to customers are face to many problems. Electricity market prices are influenced by market players and this may cause problem for distribution companies. Distributed generation is an alternative to meet demand, which it reduces the costs of distribution companies. Distributed generations become attractive because of its benefits, such as: loss reduction, improvement of reliability, better voltage profile. In this research, we propose an algorithm which considers distributed generation impacts on expansion planning. In this research, we use gas turbine electricity generation. The illustration of the optimum sitting, timing and sizing the distributed generation with reliability and loss is considered. Our models, impalement no retailer in market model. The research concludes three models. In the first model, the distribution company impalement the expansion planning model with out of any open access permission to the distribution system participants and it minimizes the costs of system. The second model, considers the independent producers in distribution system. The third model, considers the expansion plan with power exchange. In all cases, we consider the system costs and reliability indices for optimization. In case study we use the nine bus distribution system for implementation of three scenario driven optimization. Different optimized generation planning scenarios are compared. The model is formulated and implemented on GAMS software.

 

 

 

 

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود پايان نامه تعیین مکان، ظرفیت و زمان راه اندازی بهینه مولد های گاز سوز به منظور حفظ قابلیت اطمینان شبکه با در نظر گرفتن مسئله ترانزیت برق”

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

− 8 = 2