دانشگاه مازیار
دانشکده فنی برق مازیار نور
پایاننامه کارشناسی ارشد رشته برق-قدرت
عنوان :
جایابی بهینه خازن در شبکههای توزیع
به منظور کاهش تلفات با استفاده از الگوریتم هایبرید کولونی مورچگان و نلدرمید
(ACO-NM)
استاد راهنما :
جناب آقای دکتر سعید لسان
استاد مشاور :
جناب آقای دکتر اسدا… کاظمی
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب
عنوان مطالب |
شماره صفحه |
چکیده ……………………………………….. 1
فصل اول : کلیات |
|||
1-1- مقدمه……………………………………. 2 | |||
1-2- پیشینه مطالعات در حوزه مکانیابی بهینه خازن جهت کاهش تلفات در شبکههای توزیع ………………………… 3 | |||
1-3- اهداف پایاننامه…………………………… 5
|
|||
فصل دوم: مفهوم خازن گذاری و کنترل توان راکتیو | |||
2-1- مقدمه ……………………………………. 8
2-2- مفاهیم اساسی خازن گذاری …………………….. 8 2-2-1- خازن قدرت ………………………………. 9 2-2-2- خازنهای موازی ………………………….. 10 2-2-3- قدرت اکتیو و راکتیو …………………….. 11 2-2-4- مفهوم فیزیکی توان اکتیو و راکتیو …………. 13 2-3- منابع مصرفکننده توان راکتیو ……………….. 13 2-3-1- موتورهای القایی ………………………… 13 2-3-2- ترانسفورماتورها ………………………… 14 2-3-3- توان مصرفی در خطوط هوایی ………………… 14 2-3-4- توان راکتیو مشترکین ……………………… 14 2-4- لزوم اصلاح و افزایش ضریب توان ………………. 15 2-5- توجیه اقتصادی خازن گذاری در شبکه توزیع……….. 16 2-6- آزادسازی ظرفیت و تصحیح ضریب توان …………… 17 2-7- کاهش تلفات و تلفات پیک شبکه توزیع ………….. 19 2-8- بهبود پروفیل ولتاژ ………………………… 20 2-9- بهای خازن ………………………………… 20
|
|||
فصل سوم: خازن گذاری در شبکه توزیع
|
|||
3-1- مقدمه …………………………………… 23
3-2- انواع روشهای خازن گذاری در شبکه توزیع ………. 23 3-2-1- روشهای تحلیلی …………………………….23 3-2-1-1- روشهای مبتنی بر برنامه ریزی عددی ……….. 24 3-2-1-2- برنامه ریزی خطی ………………………..24 3-2-1-3- برنامهریزی اعداد صحیح ………………… 25 3-2-1-4- برنامهریزی دینامیکی ………………….. 25 3-2-2- روشهای ابتکاری ………………………… 26 3-2-2-1- روشهای آبکاری فولاد …………………… 26 3-2-2-2- روش جستجوی جدولی ………………………27 3-2-2-3- الگوریتم هوشمند ژنتیک …………………. 27 3-2-2-4- سیستمهای خبره ………………………… 28 3-2-2-5- شبکههای عصبی ………………………… 28 3-2-2-6- قوانین فازی …………………………. 29 3-3- پیشینه تحقیق در حوزه مکانیابی بهینه خازن جهت کاهش تلفات در شبکههای توزیع ……………………….. 29 3-3-1- کنترل ولتاژ و توان راکتیو در سیستمهای توزیع در حضور تولیدات پراکنده DG ………………………. 29 3-3-2- کنترل همزمان توان راکتیو و ولتاژ بااستفاده از شبکههای عصبی NN …………………………………. 33 3-3-3- بهینه سازی تلفات در شبکه توزیع با استفاده از الگوریتم مصنوعی کولونی زنبور عسل ………………. 38 3-3-4- روش مبتنی بر الگوریتم جدید کولونی مورچگان برای جایابی بهینه خازن در سیستمهای توزیع …………….. 41 3-3-5- بهینهسازی توان راکتیو با استفاده از الگوریتم هوشمند اجتماع ذرات کوانتمی ………………………….. 44 3-4- نتیجهگیری ………………………………. 47
|
|||
فصل چهارم: الگوریتم هایبرید کولونی مورچگان و نلدرمید (ACO-NM)
4-1- مقدمه…………………………………… 49 4-2- الگوریتم بهینهسازی کولونی مورچگان ACO ………. 49 4-2-1- مرحله تشکیل جواب ………………………. 53 4-2-2- مرحله به روزسازی فرومون ………………… 53 |
|||
4-3- الگوریتم بهینهسازی نلدر- مید NM……………. 55
4-3-1- تشکیل جمعیت اولیه ………………………. 56 4-3-2- انعکاس ……………………………….. 56 4-3-3- گسترش …………………………………. 57 4-3-4- انقباض ……………………………….. 57 4-5- فرمولاسیون مسأله بهینهسازی خازن گذاری ……….. 58 4-5-1- توابع هدف …………………………….. 58 4-5-2- تعداد عملکرد تجهیزات کنترلی ………………. 59 4-5-3- محدودیت های مسأله ………………………. 59 4-5-3-1- محدوده دامنه ولتاژ ……………………. 60 4-5-3-2- محدوده موقعیت تپ چنجر …………………. 60 4-5-3-3- تعداد عملکرد تجهیزات کنترلی …………….. 60 4-6- مدلسازی منابع تولید پراکنده DG …………… 60 4-6-1- معرفی الگوریتم پخش بار برای شبکههای شعاعی…. 61 4-6-2- در نظر گرفتن DG در الگوریتم پخش بار ………. 63
فصل پنجم: مطالعات شبیهسازی و آنالیز حساسیت
5-1- مقدمه……………………………………. 67 5-2- مشخصات شبکه توزیع 30 باسه شعاعی نمونه و مطالعه حالت پایه ………………………………………… 67 5-3- جایابی بهینه خازن بمنظور کاهش تلفات توسط الگوریتم کولونی مورچگان ACO ……………………………. 70 5-4- الگوریتم هایبرید کولونی مورچگان و نلدر مید……. 73 5-5- مطالعه حالت پایه …………………………. 76 5-6- مطالعه تغییر مکان و ظرفیت نصب تولید پراکنده DG بر وضعیت خازن گذاری شبکه توزیع شعاعی ………………. 78 5-7- مطالعه تغییر ضریب بار فیدر 20 کیلوولت بر وضعیت خازن گذاری شبکه توزیع شعاعی ………………………… 81 5-8- مطالعه تغییر پلههای تپ چنجر ترانسفورماتور پست فوق توزیع بر وضعیت خازن گذاری شبکه توزیع شعاعی ………. 84 5-9- نتیجهگیری ……………………………….. 87 |
|||
چکیده) بیشتر سهم تلفات در یک سیستم قدرت مربوط به بخش توزیع است که همواره مورد توجه بوده است. از جمله عوامل مهم در افزایش تلفات در شبکه توزیع وجود جریانهای راکتیو است. متداولترین روش جبران توان راکتیو در سیستم قدرت استفاده از خازنهای موازی میباشد. از مزایای خازن گذاری علاوه بر کاهش تلفات، آزادسازی ظرفیت شبکه انتقال و بهبود پروفیل ولتاژ را میتوان نام برد. مسئله مورد توجه در خازن گذاری، جایابی و مقداریابی بهینه خازن است به نحوی که سود حاصل از خازن گذاری بیشینه شود. معمولا تابع هدف در روشهای بهینه موجود در زمینه خازن گذاری اکثرا شامل کاهش تلفات، بهبود پروفیل ولتاژ شبکه و یا ارضای دو هدف مذکور به طور توامان است. تمرکز اصلی این پروژه پایاننامه بر روی معرفی و بکارگیری الگوریتم جدید ترکیبی کولونی مورچگان ACO و نلدر- مید NM برای حل مسئله جایابی بهینه خازن با حضور تولیدات پراکنده DG در شبکه توزیع شعاعی به منظور کاهش تلفات است. در نهایت مطالعات شبیهسازی توسط الگوریتم هایبرید پیشنهادی در نرمافزار Matlab بر روی یک شبکه توزیع نمونه استاندارد 30 باسه واقعی جهت تعیین مکان بهینه خازنها به طور هماهنگ با تولید پراکنده موجود در شبکه مذکور مورد مطالعه قرار می گیرد و نتایج حاصل از آن با نتایج بدست آمده از روش هوشمند کولونی مورچگان ACO و نلدر- مید NM هرکدام به تنهایی مقایسه می شود تا اینکه موثر بودن روش هایبرید جدید پیشنهادی اثبات گردد.
واژه های کلیدی: جایابی بهینه خازن، کاهش تلفات، الگوریتم کولونی مورچگان ACO و نلدر- مید NM
برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.