دانشگاه تبریز

دانشکده بین المللی پردیس تبریز

گروه مهندسی برق – قدرت

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی برق – قدرت

عنوان:

مسیریابی بهینه فیدرها در سیستم توزیع در حضور مولدهای پراکنده بمنظور کاهش هزینه های سرمایه گذاری و تلفات با استفاده از الگوریتم ژنتیک

استاد راهنما:

دکتر کاظم زارع

استاد مشاور:

دکتر سعید قاسم زاده

استاد داور:

دکتر بهنام محمدی

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:

فهرست جدول‌ها………………………. د

فهرست شکل‌ها……………………… ه

فهرست نمودارها……………………… ه

فصل اول………………………. 1

فصل1- مقدمه……………………… 1

1-1- مقدمه……………………… 2

1-2- بیان موضوع و اهداف تحقیق………………………. 2

1-3- چارچوب پایان‌نامه……………………… 3

1-3-1 پیش فرض‌ها…………………….. 3

1-3-2 تابع هدف………………………. 3

1-3-3 قیود مسئله……………………… 3

1-3-4 خروجی اجرای برنامه……………………… 4

1-4- مروری بر فصول پایان‌نامه……………………… 4

فصل‌دوم.

فصل2-  مروری بر روش‌های مسیریابی بهینه فیدرها در شبکه‌های توزیع…………. 6

2-1- مقدمه……………………… 6

2-2-  مسیریابی بهینه فیدرها درشبکه‌های توزیع……………………… 6

2-3-  نظریه گراف………………………. 10

2-3-1- تعاریف گراف…………………….. 10

2-3-2- درخت پوشای کمینه…………………….. 10

2-3-2-1- الگوریتم کروسکال………………………. 11

2-3-2-2- الگوریتم پریم……………………… 11

2-3-2-3- الگوریتم دایسترا…………………….. 21

2-3-2-4- الگوریتم سولین………………………. 12

2-4- الگوریتم ژنتیک……………………….. 13

2-4-1- مفهوم الگوریتم ژنتیک……………………….. 13

2-4-2- آشنائی با الگوریتم ژنتیک……………………….. 13

2-4-3- مراحل الگوریتم ژنتیک……………………….. 14

2-4-4- ایجاد ساختار اولیه……………………… 14

2-4-5- تولید ساختارهای جدید……………………… 14

2-4-6- روش های انتخاب………………………. 15

2-4-6-1- انتخاب چرخ گردان ……………………..15

2-4-6-2- انتخاب مقایسه ای……………………… 15

2-4-6-3- انتخاب رتبه ای……………………… 16

2-4-7- تقاطع……………………… 16

2-4-7-1- تقاطع تک نقطه ای……………………… 16

2-4-7-2- انتخاب چند نقطه ای……………………… 16

2-4-8- جهش……………………… 16

2-4-8-1- جهش تک نقطه ای……………………… 16

2-4-8-2- جهش چند نقطه ای……………………… 17

2-4-9- پردازش و برازش……………………… 17

2-4-10- جایگزینی……………………… 17

2-5- معرفی دو تابع کاربردی sparse وgraphtraverse………………………

2-5-1- ماتریس sparse………………………

2-5-2- تابع sparse……………………..

2-5-3- تابع graphtraverse………………………

فصل‌سوم.

فصل3- مسیریابی بهینه فیدرها در شبکه های توزیع در حضور منابع پراکنده…….. 21

3-1- مقدمه…………………….. 21

3-2- درخت پوشای کمینه ……………………..22

3-2-1- الگوریتم پریم……………………… 22

3-2-2- ورودی الگوریتم پریم……………………… 23

3-2-3- خروجی الگوریتم پریم……………………… 23

3-2-4- شاخص الگوریتم پریم……………………… 24

3-3- الگوریتم ژنتیک……………………….. 29

3-3-1- ایجاد ساختارهای اولیه………………………… 30

3-3-2- ایجاد ساختارهای جدید………………………… 30

3-3-2-1- تابع انتخاب………………………… 30

3-3-2-2- تابع تقاطع………………………… 30

3-3-2-3- تابع جهش………………………… 31

3-4- تابع هدف………………………… 31

3-5- ماتریس های مورد استفاده در این تحقیق…………………….. 31

3-5-1-  ماتریس اطلاعات شبکه…………………….. 23

3-5-2- ماتریس مشخصات هادی های ACSR………………………

3-5-3- ماتریس مشخصات کابل ها……………………… 23

3-5- زیربرنامه تعیین سطح مقطع هادی ها…………………….. 33

3-6- زیر برنامه تست شعاعی بودن شبکه……………………… 33

3-7- پخش بار…………………….. 35

3-7-1- مفهوم پخش بار…………………….. 35

3-7-2- پخش بار به روش پیشرو – پسرو…………………….. 36

3-8- بررسی تعدادی از سناریوهای مسیریابی فیدرها…………………….. 37

3-8-1- مسیریابی بهینه فیدرها بدون وجود DG……………………….

3-8-2- مسیریابی بهینه فیدرها با وجود DG……………………….

3-8-2-1- مسیریابی بهینه فیدرها توام با جایابی DG……………………….

3-8-2-2- مسیریابی بهینه فیدرها جهت تعیین حساسیت با توان DG…………..

فصل‌ چهارم.

فصل 4- مطالعات عددی………………………. 45

4-1- شبکه‌ های نمونه……………………… 45

4-1-1- شبکه‌ نمونه 24 باسه]13[…………………….. 45

4-1-2- شبکه‌ نمونه 33 باسهIEEE………………………

4-2- مطالعات عددی مسیریابی بهینه فیدرها در شبکه های 24 باسه]13[ و33 باسهIEEE …….

4-2-1- مطالعات عددی پیاده سازی شده برروی شبکه 24 باسه]13[……………………… 49

4-2-1-1- مسیریابی بهینه فیدرها بدون وجود DG در شبکه نمونه 24 باسه]13[ ………..49

4-2-1-2- مقایسه نتایج مسیریابی بهینه فیدرها برای شبکه 24 باسه]13[ در روشهای مختلف……51

4-3-1- مطالعات عددی پیاده سازی شده برروی شبکه 33 باسهIEEE………………………

4-3-1-1- مسیریابی بهینه فیدرها بدون وجود DG در شبکه نمونه33 باسهIEEE…………

4-3-1-2- مسیریابی بهینه فیدرها توام با جایابی DG در شبکه نمونه 33 باسهIEEE…….

4-3-1-3- مسیریابی بهینه فیدرها جهت تعیین حساسیت با توان DG در شبکه نمونه 33 باسهIEEE……..

4-3-1-4- مسیریابی بهینه فیدرها با وجود DG با ظرفیت های مختلف در چند باس شبکه نمونه 33 باسهIEEE……

4-4- پارامترهای الگوریتم ژنتیک………………………. 66

4-5- جمع بندی…………………….. 66

فصل‌ پنجم.

فصل 5- نتیجه گیری………………………. 68

مراجع…………………….. 69

چکیده:

طراحی شبکه های توزیع مخصوصا در مقیاس بزرگ بدلیل وجود تعداد کثیری از پارامترها، حل مسائل مرتبط با آن، دارای مشکلات و پیچیدگی های زیادی می باشد. یکی از مسائل مهم در سیستم های توزیع، مسیریابی بهینه فیدرها می باشدکه عموما با اهداف ذیل صورت می گیرد:

• کاهش تلفات
• افزایش قابلیت اطمینان
• کاهش هزینه های سرمایه گذاری

دراکثر مراجع مطالعه شده، مسیریابی بهینه فیدرها بدون حضور منابع پراکنده انجام گردیده است. اطلاعات پایه ای مورد نیاز برای مسیریابی بهینه فیدرها رشد بار، نرخ تورم و بهره، حداکثر افت ولتاژ مجاز، مسیر فیدرهای موجود، مکان پست فوق توزیع و پست های توزیع، میزان بار هریک از پست های توزیع، محدودیت های جغرافیائی و شهری، نوع و قیمت فیدرفشار متوسط و مناطقی که باید الزاما از فیدرهای زمینی استفاده کنند، می باشد. در مسیریابی بهینه فیدرها، می بایستی حداکثر بارگذاری سکشن ها و پست فوق توزیع، افت ولتاژ مجاز، تغذیه تمامی بارها، محدودیت های جغرافیائی رعایت گردد.

امروزه مولدهای پراکنده در سیستم های قدرت و شبکه های توزیع، نقش بسزائی در کاهش پیک مصرف، کاهش تلفات، افزایش کیفیت توان و افزایش قابلیت توان، افزایش رقابت در بازار برق، افزایش کارائی انرژی از طریق تولید همزمان برق و حرارت دارد، ضمن اینکه مسائل زیست محیطی، حالت عملکرد جزیره ای، تامین برق مناطق دورافتاده، پائین بودن حجم نقدینگی مورد نیاز برای سرمایه گذاری، تجدید نظر در استفاده از انرژی های هسته ای و … از دیگر عوامل موثر در گرایش به استفاده از مولدهای پراکنده می باشد.

در این تحقیق مطالعات با درنظرگرفتن فرضیات ذیل صورت می گیرد:

– محل پست فوق توزیع معلوم می باشد.

– محل مولدهای پراکنده معلوم می باشد.

– محل و بار پست های توزیع معلوم می باشد.

– در پخش بار شبکه، مولدهای پراکنده بعنوان یک بار ثابت منفی اکتیو و راکتیو فرض می گردد.

با توجه به ماهیت غیر خطی و پیچیدگی مسائل توزیع و کثرت متغیرها، روش های کلاسیک دیگر پاسخگوی حل مسائل بزرگ نیستند، از این رو با توجه به توانائی روش های هوشمند در حل مسائل غیر خطی و سرعت مناسب آنها، استفاده از روش های هوشمند از قبیل الگوریتم ژنتیک، الگوریتم هجوم ذرات، الگوریتم کولونی مورچگان، شبکه های عصبی، فازی سازی و … مرسوم و گریزناپذیر گردیده است.

در این پایان نامه برای حل مساله مسیریابی بهینه فیدرهای فشار متوسط با هدف کاهش هزینه های سرمایه گذاری و تلفات و انرژی توزیع نشده، از ترکیب روش درخت پوشای کمینه و الگوریتم ژنتیک در حضور مولدهای پراکنده، استفاده شده است و امکان بدست آوردن سطح مقطع هادی های سکشن ها و طراحی هر سکشن به صورت هوائی و یا زمینی را فراهم کرده است.

نقش مولدهای پراکنده در کاهش تلفات و کاهش مجموع هزینه های سرمایه گذاری اولیه و تلفات و انرژی توزیع نشده و تاثیر حضور آنها بر توپولوژی شبکه مورد طراحی، نشان داده شده است. مطالعه بر روی دو شبکه 24 و 33 باسه انجام گردیده و جهت درست آزمائی روش پیشنهادی مسیریابی بهینه فیدرها نتایج بدست آمده مطالعه شده بر روی شبکه 24باسه با نتایج مرجع مقایسه شده است. جهت برنامه نویسی مسیریابی بهینه فیدرها از matlab استفاده شده است.

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 567