جایابی بهینه خازن با هدف بهبود پروفیل ولتاژ و کمینه سازی تلفات توان شبکه توزیع واقعی با مدل سازی بارهای مختلف
عنوان تحقیق: جایابی بهینه خازن با هدف بهبود پروفیل ولتاژ و کمینه سازی تلفات توان شبکه توزیع واقعی با مدلسازی بارهای مختلف
فرمت فایل: word
تعداد صفحات: 111
شرح مختصر:
شبکه های توزیع دارای بارهای متنوعیاند که این بارها مقادیر متفاوتی از توان راکتیو را مصرف میکنند. با در نظر گرفتن تاثیر نوع بار روی محل و اندازهی بانکهای خازنی در سیستمهای توزیع، در این پایاننامه، یک روش بدیع جهت مدلسازی بارهای مختلف شبکه به منظور بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات توان در حضور خازن شنت انجام میگیرد. برای این منظور، دو مدل ارائه میشود: الف) تجاری- خانگی- کشاورزی-عمومی- صنعتی و ب) امپدانس ثابت - جریان ثابت - توان ثابت. در واقع برتری اصلی این پایاننامه نزدیک کردن مطالعه به دنیای واقعیست، چرا که تقریبا تمامی مطالعات انجام شده در زمینه جایابی بهینهی خازن اساسا از تاثیر نوع بار بر محل و ظرفیت بهینه خازن نصب شده اغماض کردهاند، حال آنکه این پایاننامه اثبات خواهد کرد که در نظرگیری مدل بار متفاوت روی محل/ ظرفیت خازن تاثیرگذار خواهد بود. قابلیت دیگر این پایاننامه، فرمولبندی تابع هدف به صورت یک مسالهی چند هدفه است. برای این منظور، انحراف ولتاژ به تابع تکهدفه افزوده شده است. مساله فوق با استفاده از الگوریتم بهینهسازی اجتماع ذرات[1] (PSO) حل خواهد شد. جهت اثبات تاثیر مدلسازی پیشنهادی بار روی پاسخهای مساله جایابی بهینه ی خازن، سناریوهای زیر بکار میرود: مدلسازی بار و بدون آن با حضور خازن و بدون حضور آن.
کلید واژه:
جایابی بهینه ی خازن، مدلسازی بار، الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات، شبکه ی توزیع.
فهرست مطالب
عنوانصفحه
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1 دیباچه .2
1-2 مطالعهی تاثیرگذاری خازن روی شبکه.4
1-2-1 کاربرد بانک خازنی..9
1-2-2 مکان بانک خازنی بهینه10
1-2-3 مزایای خازن شنت12
1-2-4 گزینه های عملی برای کاهش تلفات13
1-3 معیار طراحی 14
1-4 جبرانسازی توان راکتیو15
1-5 اصلاح ضریب قدرت 17
1-6 محدوده و هدف پایاننامه19
1-7 بیان مسأله اساسی تحقیق20
1-8 طرح کلی پایاننامه 22
فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق
2-1 دیباچه 24
2-2 روشهای تحلیلی 24
2-3 روشهای برنامه ریزی ریاضی25
2-4 روشهای ابتکاری 27
2-5 روشهای مبتنی بر هوش مصنوعی29
2-5-1 الگوریتم ژنتیک29
2-5-2 سیستمهای خبره31
2-5-3 آبکاری شبیه سازی شده32
2-5-4 شبکههای عصبی مصنوعی34
2-5-5 تئوری مجموعه فازی35
فصل سوم: بهینه سازی اجتماع ذرات
3-1 دیباچه 39
3-2 کاربرد بهینهسازی اجتماع ذرات در سیستمهای قدرت40
3-2-1 جایابی و تعیین ظرفیت بهینه ی خازن41
3-2-2 پخش بار اقتصادی42
3-2-3 پخش بار بهینه42
3-2-4 کنترل ولتاژ و توان راکتیو بهینه43
3-2-5 طراحی پایدارسازی سیستم قدرت44
3-3 مفهوم PSO 44
3-4 عناصر اصلی الگوریتمPSO45
3-5 اجرای الگوریتم PSO44
3-6 مزایای الگوریتم PSO به سایر الگوریتم های تکاملی52
فصل چهارم: بهینه سازی تابع هدف
4-1 دیباچه 55
4-2 بیان مساله 57
4-3 قیود 59
4-4 مدل بار پیشنهادی 61
4-4-1 مدلسازی بار از لحاظ نوع مصرف61
4-4-2 مدلسازی بار از لحاظ توان، امپدانس و جریان ثابت 63
4-5 حل مساله جایابی خازن با استفاده از الگوریتم PSO64
فصل پنجم: نتایج شبیه سازی
5-1 دیباچه 67
5-2 جایابی دو خازن 68
5-3 جایابی چهار خازن 71
5-4 جایابی شش خازن 74
5-5 جایابی هشت خازن 77
5-6 جمع بندی80
فصل ششم: بحث و نتیجه گیری
6-1 دیباچه 82
6-2 نتیجه گیری 82
6-3 پیشنهادها 84
پیوستها
الف: اطلاعات شبکهی نمونه86
مراجع 89
فهرست جدولها
جدول (1-1): مقایسهی نرخهای سود به هزینهی روشهای کاهش تلفات14
جدول (4-1): ضریب تغییر بار62
جدول(5-1): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور دو بانک خازنی69
جدول(5-2): مکان و ظرفیت بهینه ی نصب شده دو بانک خازنی69
جدول(5-3): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور چهار بانک خازنی72
جدول(5-4): مکان و ظرفیت بهینه ی نصب شده چهار بانک خازنی72
جدول(5-5): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور شش بانک خازنی75
جدول(5-6): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده شش بانک خازنی75
جدول(5-7): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور هشت بانک خازنی78
جدول(5-8): مکان و ظرفیت بهینه ی نصب شده هشت بانک خازنی78
جدول(الف-1): اطلاعات مربوط به خطوط و توانهای مصرفی شبکهی نمونه 88
فهرست شکلها
شکل (1-1): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پسفاز6
شکل (1-2): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پیشفاز6
شکل (1-3): دیاگرام فازروی یک مدار با ضریب قدرت پسفاز8
شکل (1-4): نمایش مدل بار معادل فیدر شعاعی17
شکل (1-5): بهترین مکان بانک خازنی برای اصلاح ضریب قدرت18
شکل(1-6):مثلث توان 19
شکل(2-1): ساختار شبکهی عصبی34
شکل(3-1): مفهوم پایهی الگوریتم PSO45
شکل(3-2): شبهکد گام 1 الگوریتم PSO47
شکل(3-3): شبهکد گام 2 الگوریتم PSO48
شکل(3-4): شبهکد گام 3 الگوریتم PSO48
شکل(3-5): شبهکد گام 4 الگوریتم PSO49
شکل(3-6): جمعیت بعد از چند تکرار در یک فضای دو بعدی50
شکل(3-7): شبه کد الگوریتم PSO51
شکل(3-8): فلوچارت حل نحوهی بهینهسازی الگوریتم PSO53
شکل(4-1): حل مسالهی جایابی بهینهی خازن با استفاده از الگوریتم PSO65
شکل(5-1): شبکهی 33 شینهی نمونه67
شکل(5-2): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور دو بانک خازنی71
شکل(5-3): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور چهار بانک خازنی74
شکل(5-4): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور شش بانک خازنی77
شکل(5-5): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور هشت بانک خازنی80
شکل(الف-1): شبکه ی 33 شینه ی نمونه87
