پایان نامه جایابی بهینه جبران­ساز استاتیکی (STATCOM) در شبکه قدرت 30 شینه استاندارد IEEE به منظور کاهش تلفات و کنترل پروفیل ولتاژ شبکه

0 Comments

دانشگاه آزاد

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد اهـر

 

 

دانشکده­ی فنی و مهندسی- گروه برق

 

 

پایان نامه برای دریافت درجه­ کارشناسی ارشد «M. Sc. »

گرایش : سیستم‌های قدرت

 

 

عنوان :

جایابی بهینه جبران­ساز استاتیکی (STATCOM) در شبکه قدرت 30 شینه استاندارد IEEE به منظور کاهش تلفات و کنترل پروفیل ولتاژ شبکه

 

 

در فایل دانلودی نام نگارنده و استاد راهنما موجود است

 

زمستان  1393

 
 
 

فهرست مطالب

عنوان                              صفحه
فصل اول : کلیات تحقیق
1- 1-   پیشگفتار 2
1- 2-   تاریخچه. 4
1- 3-   ادوات فکتس (FACTS) 5
1- 4-   ادوات فکتس موازی.. 8
1- 5-   جبران ساز واراستاتیک (SVC) 9
1- 6-   جبران ساز استاتیکی (STATCOM) 12
1- 7-   مقایسه STATCOM و SVC  14
1- 8-   جایابی بهینه ادوات فکتس    16
1- 9-   اهداف تحقیق.. 17
1- 10-   ساختار پایان نامه. 18
فصل دوم : مبانی نظری و پیشینه تحقیق
2- 1-   مقدمه.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2- 2-   روش های جایابی بهینه ادوات فکتس…. 20
2- 3-   ماکزیمم تعداد ادوات فکتس بکار گرفته برای جایابی بهینه ادوات فکتس    21
2- 4-   روش های بهینه سازی کلاسیک   23
2- 5-   روش های تکنیکی.. 25
2- 6- روش های هیورستیک (ابتکاری) 26
2- 6- 1-   الگوریتم ژنتیک… 27
2- 6- 2-   الگوریتم گروه ذرات (PSO) 29
2- 6- 3-   الگوریتم تکاملی (EA) 31
2- 6- 4-   الگوریتم تکامل تفاضلی (DE) 33
2- 7-   روش های ترکیبی.. 35
2- 8-   نتیجه گیری.. 38
فصل سوم : مواد و روش‌ها
3- 1-  مقدمه. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3- 2- مدل میانگین STATCOM    42
3- 3- توابع هدف   49
3- 3- 1- پایداری ولتاژ 50
3- 3- 2- کاهش تلفات (Ploss) 51
3- 3- 3- کاهش توان راکتیو (Q) 52
3- 4- قیود و محدودیتهای مساله  52
3- 5- الگوریتم ژنتیک…. 53
3- 5- 1- ساختار الگوریتمهای ژنتیکی   54
3- 5- 2- عملگرهای الگوریتم ژنتیک…. 55
3- 5- 3- روند کلی الگوریتم‏ ژنتیک…. 59
3- 6- نتیجه گیری……………. 61
فصل چهارم : نتایج
4- 1- مقدمه……………………… 64
 4- 2- اطلاعات شبیه سازی….
4- 3- نتیجه شبیه سازی…. 67
 
فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری
 5- 1- نتیجه گیری………….. 70
5- 2- پیشنهادات……………… 72
مراجع… ……………………………… 73
واژه نامه فارسی به انگلیسی.. 76
 
فهرست جدول‌ها
عنوان                              صفحه
جدول ‏2- 1: بررسی تاثیر افزایش تعداد ادوات فکتس در شبکه بر روی تابع هدف… 22
جدول ‏2- 2:نتایج جایابی بهینه ادوات فکتس به کمک روش های کلاسیک…. 24
جدول ‏2- 3:مقایسه نتایج جایابی PSO با EP. 29
جدول ‏2- 4:نتایج جایابی به کمک روش روش EPSO.. 30
جدول ‏2- 5:مقایسه عملکرد زمانی روش های مختلف PSO.. 31
جدول ‏2- 6:نتایج جایابی روی شبکه 118باسه IEEE با روش EA.. 32
جدول ‏2- 7:نتایج جایابی روی شبکه 58 باسه تایلند با روش EA.. 32
جدول ‏2- 8:مقایسه نتایج جایابی با روش های DE، GA و آنالیز حساسیت… 34
جدول ‏2- 9:نتایج جایابی روی شبکه 24 باسه. 34
جدول ‏2- 10:مقایسه نتایج جایابی روش های ترکیبی.. 36
جدول ‏2- 11:نتایج جایابی با روش ترکیبی PSO و SQR.. 37
 جدول 4- 1 : اطلاعات شین‌های شبکه قدرت 30 شینه IEEE (Bus Data). . . . . . .  . .. . . . . . .  65
جدول 4- 2 : اطلاعات خط شبکه قدرت 30 شینه IEEE (Line Data). . . . . . .  . . . . . . . . . . . . 66
جدول 4- 3 : نتایج جایابی بهینه Statcom در سیستم 30 شینه IEEE. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 68
 
فهرست شکل‌‌ها
عنوان                              صفحه
شکل ‏1- 1:کاربرد ادوات فکتس در یک نگاه 5
شکل ‏1- 2: مشخصه جریان- ولتاژ SVC.. 10
شکل ‏1- 3: نحوه اتصال انواع SVC به شبکه. 12
شکل ‏1- 4: مشخصه جریان- ولتاژ STATCOM… 14
شکل ‏1- 5: مقایسه مشخصه‌ های جریان- ولتاژ SVC و STATCOM… 15
شکل ‏2- 1:فلوچارت الگوریتم ژنتیک…. 28
شکل ‏2- 2:مقایسه عملکرد روشPSO با EP. 30
شکل ‏3- 1:STATCOM متصل به شبکه. 44
شکل ‏3- 2:مدل مداری میانگینSTATCOM… 46
شکل ‏3- 3: تلفات داخلی STATCOM در مدل میانگین.. 48
شکل ‏3- 4:مدل میانگین یک STATCOM متصل به سیستم قدرت به عنوان یک باس جدید. 48
شکل ‏3- 5:نمودار تابع پایداری ولتاژ برحسب ولتاژ شین.. 51
شکل ‏3- 6:الگوی کلی رشته دودویی برای کروموزومها 54
شکل ‏3- 7: نحوه ارزیابی شایستگی در چرخ رولت… 56
شکل ‏3- 8: یک نمونه تلفیق (آمیزش) 58
شکل ‏3- 9: یک کروموزوم قبل و بعد از اعمال عملگر جهش…. 59
شکل ‏3- 10:کد برنامه الگوریتم ژنتیک…. 60
شکل ‏3- 11: فلوچارت الگوریتم ژنتیک…. .. . . 62
شکل ‏4- 1: مدار شبکه قدرت 30 شینه IEEE.. .. . . 64
شکل ‏4- 2: نمودار الگوریتم ژنتیک در جایابی سیستم 30 شینه IEEE.. .. . . 67

1-1- پیشگفتار

امروزه با پیشرفت صنعت وگسترش مناطق شهری وابستگی به انرژی الکتریکی روز به روز زیاد می­ شود و باعث رشد سریع سیستم قدرت می­ شود. به همین دلیل مدیریت انرژی برق در بالاترین سطح تکنولوژی و مهندسی خود مورد توجه قرار گرفته و عملاً به عنوان یک کالای تجاری و یک سرمایه اقتصادی کلان محسوب می­ شود. این رشد سریع، قابلیت اطمینان سیستم قدرت را پایین می­آورد. عدم قابلیت اطمینان شبکه برق و خاموشی­های متوالی یکی از مشکلات مهم تاثیرگذار در اقتصاد هر کشوری است. این افزایش تقاضای بار سبب می­گردد که سیستم­های انتقال انرژی با مسائلی همچون پایداری و نیز محدودیت­های حرارتی عبور جریان روبرو شوند که برای تحویل انرژی با کیفیت مناسب، باید این مسائل را به حداقل رسانید و پایداری را در سیستم­های انتقال به حداکثر میزان ممکن افزایش داد. با تغییرات سریع تکنولوژی­ها و افزایش تقاضای انرژی این تکنولوژی­ها، سیستم قدرت برای پاسخ دادن به نیاز شبکه نزدیک حدود پایداری و دمایی عمل خواهد کرد و در نتیجه با مشکلاتی همچون افزایش تلفات به خاطر محدودیت دمایی و قطعی برق و در نهایت خاموشی­های بزرگ به خاطر مشکلات پایداری سیستم­های بزرگ که نتیجه­ای جز افزایش تلفات و پایین آوردن قابلیت اطمینان شبکه ندارد، مواجه خواهد شد. از طرفی با افزایش میزان خصوصی سازی بازار برق، توجه به مسائل صنعت برق همچون بهره­برداری، انتقال و توزیع توان با کمترین هزینه، کاهش تلفات ناشی از افزایش تقاضا، کیفیت توان تحویلی به مصرف کننده­گان و قابلیت اطمینان سیستم قدرت بیشتر شده و صاحبان شرکت­های برق در صدد حل این مشکل­ها بر آمدند. از سوی دیگر به روز کردن سیستم­های انتقال و توزیع و سیستم­های کنترلی آنها که از مسائل عمده مطرح شده است، به شکل عملی بسیار گران، مشکل و زمان بر می­باشد.
میزان توان اکتیو و راکتیو در خطوط انتقال از امپدانس خطوط، دامنه­ ولتاژ و اختلاف زاویه­ی ولتاژ طرفین خطوط تبعیت می­ کند. در نتیجه دامنه و مسیر عبور جریان ناشی از توزیع بار و ساختار شبکه می­باشد. از طرفی با توجه به محدودیت­های عبور توان در خطوط که ناشی از محدودیت­های عمده حرارتی و پایداری است، استفاده کامل از شبکه­ های بهم پیوسته عملی نیست.
هر چه شبکه گسترده­تر گردد، شکاف حدود حرارتی و پایداری بیشتر شده و انتقال و پخش توان متاثر از حدود پایداری خواهد بود که خود شامل پایداری گذرا، دینامیک، پایداری ولتاژ و حتی پایداری حالت ماندگار می­باشد.
مشکلات موجود در سیستم­های انتقال توان موجود (فاصله، پایداری و کنترل­پذیری عبور توان) که موجب بهره ­برداری نامناسب می­گردد، بهمراه تاثیر قابل ملاحظه­ی جبرانگرهای کنترل شده، منجر به ظهور جبرانگرهای کنترل شده بوسیله­ تجهیزات الکترونیک قدرت در اواخر دهه­ هفتاد میلادی گردید. موسسه EPRI پس از سالها تحقیق و مطالعه­ تجهیزات الکترونیک قدرت فشار قوی برای استفاده در خطوط انتقال HVDC و جبرانگرهای خطوط AC، در اواخر دهه­ هشتاد میلادی سیستم­های FACTS را به دنیا معرفی کرد. این ادوات در تنوع گسترده­ای قابلیت کنترل شبکه­ های بهم پیوسته را فراهم ساختند و مبتنی بر الکترونیک قدرت، تئوری­های پیشرفته کنترل و میکروکامپیوترها می­باشند.
روش­های زیادی هست که تا حدی از اثرات این مشکلات و محدودیت­ها جلوگیری کنند، یکی از این روش­ها، استفاده از سیستم­های قدرت انعطاف­پذیر[1] می­باشد. در این سیستم­ها با به کار بردن جبرانسازها، پخش بار را کنترل و پایداری سیستم را افزایش می‌دهند. انعطاف­پذیری بالا در مدیریت و کنترل سیستم قدرت یکی از ویژگی­های برجستۀ این سیستم­ها می­باشد. ادوات فکتس یک روش مفید و قابل استفاده و در عین حال با صرفه اقتصادی برای حل کردن مشکلات و محدودیت­های خطوط شبکه انتقال و جایگزینی برای ایجاد خطوط جدید در شبکه می‌باشد.
 
(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)
 
تعداد صفحات :  91
قیمت :  40 هزار تومان

 
 

بلافاصله پس از پرداخت، لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار میگیرد و  همچنین فایل خریداری شده به ایمیل شما نیز ارسال می شود
پشتیبانی سایت :                 parsavahedi.t@gmail.com
 [add_to_cart id=159200]

—-

پشتیبانی سایت :       

*         parsavahedi.t@gmail.com