دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
نوع فایل: word
قابل ویرایش 115 صفحه
چکیده:
امروزه کاهش زمان خاموشی و افزایش شاخصهای قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع مورد اهمیت میباشد. از این رو تجهیزاتی جهت کاهش زمان خاموشی و جدا نمودن هر چه سریعتر قسمت آسیب دیده ی شبکه ی توزیع از کل شبکه مورد استفاده قرار میگیرد. از جمله ی این تجهیزات اتوریکلوزر (کلید بازبست) میباشد که در اتوماسیون شبکه‌های توزیع کاربرد فراوان دارد. از دیگر سو در حال حاضر استفاده از منابع تولید پراکنده با توجه به مزایای فراوان به طور ویژه ای مورد توجه برنامه ریزان شبکه‌های توزیع قرار گرفته است. حضور منابع تولید پراکنده در شبکه‌های توزیع باعث ایجاد تغییراتی در بهره برداری از شبکه ی توزیع میگردد و لازم است بحث تنظیمات حفاظتی همچنین بررسی تاثیرات تجهیزات اتوماسیون شبکه مورد بازنگری قرار گیرد. که با استفاده از نرم افزار DIgSILENT نتایج مدنظر را از شبکه ی مورد مطالعه به دست آمده است.
کلید واژگان: اتوریکلوزر- منابع تولید پراکنده
مقدمه:
تداوم تأمین انرژی الکتریکی با کیفیت مطلوب در مواجهه با حوادث مختلف عمده ترین وظیفه شبکه-های الکتریکی می باشد.
تاریخچه پیدایش شیوه های ارزیابی قابلیت اطمینان به صنایع هوا فضا و کاربردهای نظامی می باشد و سریعا به صنایع هسته ای که فشار شدیدی از نظر مسائل امنیتی و ایمنی بر آن ها وارد است گسترش پیدا کرد و در تأمین انرژی الکتریکی از راکتورهای اتمی مورد توجه و کاربرد قرار گرفت.
در سال های دهه 60 اکثر خاموشی های شبکه به دلیل عدم تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز بود و لذا در آن دوران مطالعات قابلیت اطمینان چندان ضروری به نظر نمی رسید. اما از دهه 70 با توجه به افزایش تولید، توجه به شاخصه های قابلیت اطمینان در سطوح بالاتری گسترش یافت و انتظار دسترس پذیری سیستم نیز افزایش پیدا نمود.
به طور کلی قابلیت اطمینان یک سیستم، عبارت است. احتمال عملکرد رضایت بخش آن سیستم تحت شرایط کار مشخص برای مدت زمان معین عبارت است.
از سویی منابع تولید پراکنده به عنوان منابع تولید انرژی پشتیبان و با هدف افزایش قابلیت اطمینان به شبکه‌های توزیع متصل می شوند که این منابع با تزریق جریان خطا باعث از بین رفتن هماهنگی بین ادوات حفاظتی شده که این مشکل نیز باعث افت شدید قابلیت اطمینان شبکه می شود. در شبکه هایی که دارای تعداد زیادی DG باشند این مشکل حادتر است.
برای حل این مشکل از کلیدهای بازبست سریع یا همان اتوریکلوزر در شبکه استفاده خواهد شد تا شاخص های اصلی قابلیت اطمینان مانند تلفات کل سیستم ، مدت زمان متوسط قطعی و هزینه انرژی تأمین نشده را مورد ارزیابی قرار دهیم. در مورد کلیدهای بازبست یا همان اتوریکلوزر در فصل مربوطه توضیحات مفصلی ارائه خواهد شد.
همچنین برای ارزیابی عملکرد این کلیدها بر قابلیت اطمینان شبکه های توزیع از نرم افزار DIgSILENT استفاده شده است.
فهرست مطالب:
فصل اول: مقدمه
1-1 مقدمه
1-2 بیان مسئله
1-3 هدف و ضرورت تحقیق
فصل دوم: مروری بر پیشینه تحقیق و کارهای انجام شده
2-1 مقدمه
2-2 بررسی تحقیقات انجام شده
2-3 نتیجه گیری
فصل سوم: ارزیابی قابلیت اطمینان در شبکه‌های توزیع انرژی الکتریکی
3-1 مقدمه
3-2 اهمیت بررسی قابلیت اطمینان در سیستمهای توزیع انرژی الکتریکی
3-3- اجزاء و قسمتهای عمومی سیستم توزیع
3-3-1 بخش فرعی
3-3-2 بخش اصلی
3-3-3 فیدر عمومی
3-4 شاخصهای قابلیت اطمینان در سیستمهای توزیع انرژی الکتریکی
3-4-1 شاخصهای مرتبط با مصرف کنندگان
3-4-2 شاخصهای بار
3-5 محاسبه عملی شاخصهای توزیع
3-4-1 محاسبه تعداد مشترکین روی فیدر
3-4-2 محاسبه شاخصهای پایهای λ و r و U
3-4-3 محاسبه شاخصهای عمومی
3-4-4 نتیجه گیری
3-5 ارزیابی اقتصادی قابلیت اطمینان سیستمهای توزیع
3-5-1 طبقه بندی مصرف کنندگان
3-5-2 توابع خسارت مصرف کنندگان بخشهای مختلف
3-5-3 شاخصهای اقتصادی قابلیت اطمینان سیستمهای توزیع
3-5-3-1 شاخص انرژی فراهم نشده
3-5-3-2 شاخص هزینهی قطعی انرژی الکتریکی
3-5-3-3 نرخ برآورد انرژی قطع شده
3-6 بهبود قابلیت اطمینان سیستمهای توزیع
3-6-1 کم کردن عوامل ایجاد خطا در کل شبکه
3-6-2 نصب جداکننده در شبکه
3-6-3 ایجاد نقاط مانور در شبکه
3-6-4 کاهش زمان رفع عیب در شبکه
3-6-5 اتوماسیون شبکه توزیع
3-6-5-1 فواید اتوماسیون شبکه توزیع
3-6-5-2 اتوماسیون فیدرها
فصل چهارم:بررسی تاثیر کلیدهای بازبست در قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع
4-1 مقدمه
4-2 تاریخچه
4-3 ساختمان ریکلوزرها
4-4 انواع ریکلوزر ها
4-5 عملکرد ریکلوزر در شبکه‌های توزیع
4-6 تعیین مکان و تعداد بهینه سوئیچرها در شبکه‌های توزیع
4-6-1 مهم ترین شاخصهای شبکه
4-6-2 روش‌های موجود جهت کمینه سازی تابع هدف
4-7 روش ساده و مستقیم
4-8 طراحی تابع هدف
4-8-1 فرموله کردن تابع هدف بر حسب متغیر ها
4-8-2 روش کمینه سازی تابع هدف
4-8-3 بهره برداری از ریکلوزرها در شبکه توزیع برق استان بوشهر
4-9 مقایسه کارایی سیستم از دیدگاه دو شاخص SAIFIو SAIDIبا نصب ریکلوزرها
4-10 نتیجه گیری
فصل پنجم:تأثیر منابع تولید پراکنده بر بهبود قابلیت اطمینان سیستم
5-1 مقدمه
5-2 تأثیر تولیدات پراکنده بر قابلیت اطمینان سیستمهای قدرت
5-2-1 بخش تولید (HLI)
5-2-2 سیستم یکپارچه تولید و انتقال (HLII)
5-2-3 سیستمهای توزیع فاقد تولیدات پراکنده (HLIII)
5-2-4 سیستمهای توزیع دارای تولید پراکنده تولیدات پراکنده (HLIII)
5-3 جزیرهای کردن DG به منظور بهبود قابلیت اطمینان
5-4 شبیه سازی تأثیر تولیدات پراکنده (DG ) بر روی شاخصهای قابلیت اطمینان در یک شبکه نمونه با استفاده از نرم افزار Neplan
5-4-1 انجام شبیه سازی پس از نصب DG
فصل ششم: بررسی تاثیرکلیدهای بازبست در بهبود قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع در حضور منابع تولید پراکنده
6-1 مقدمه
6-2 انتخاب فیدر مناسب
6-3 نحوه دستیابی به اطلاعات
6-3-1 نقشه تک خطی
6-3-2 طول سکشن ها
6-3-3 بار هر پست توزیع
6-3-4 هزینه هر KWhخاموشی
6-4 اطلاعات مربوط به فیدر انتخابی
6-5 انتخاب نواحی کاندید
6-6 مدل سازی تابع هدف
6-7 پیاده سازی شبکه مورد نظر در نرم افزارDIgSILENT
6-8 شبیه سازی شبکه مورد مطالعه در حالت نصب DG و اتوریکلوزر به صورت همزمان
فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات
7-1 نتیجه گیری
7-2 پیشنهادات
منابع و مراجع
فهرست شکل ها:
شکل 3-1- دیاگرام توزیع کننده فرعی انرژی الکتریکی و اجزای آن
شکل 3-2- دیاگرام سکشن اصلی در سیستم توزیع
شکل 3-3- دیاگرام یک فیدر عمومی در سیستم توزیع
شکل 4-1- سیستم توزیع ساده برای مثال
شکل 5-1- سطوح سلسله مراتبی
شکل 5-2- شبکه نمونه مورد بررسی قبل از نصب DG
شکل 5-3- شبکه نمونه پس از نصب DG
شکل5-4- نصب DG در مکان بهینه شبکه نمونه
شکل 6-1- فیدر پنج والی تبریز متشکل از شش ناحیه حفاظتی و مانور
شکل6-2- دیاگرام تک خطی فیدر پنج والی
شکل 6-3- گزارشی از Report نرم افزار
شکل 6-4- نتایج حاصل از نصب DGدر مکان بهینه
فهرست جداول:
جدول 3-1- آمار مربوط به توزیع خرابی در سیستمهای قدرت کشور انگلستان
جدول3-2- شاخصهای پایه
جدول3-4- توابع خسارت مصرف کنندگان مختلف یک سیستم نمونه
جدول 4-1- بررسی اثذر ریکلوزر در خاموشی های ناشی از خطاهای گذرا در بازه زمانی یکسال قبل و بعد از نصب
جدول 4-2- مقایسه آمار بدست آمده از خاموشی های ناشی از خطاهای گذرا در قبل و بعد از نصب
جدول 4-3- مقایسه آمار بدست آمده از خاموشی های ناشی از خطاهای گذرا در قبل و بعد از نصب
جدول 5-1- معیارها و شاخصهای احتمالی HLI
جدول 5-2- نتایج ارزیابی کفایت تولید سیستم با بار 11 هزار مگاوات
جدول 5-3- تعریف شاخصهای قابلیت اطمینان
جدول 5-4- تعریف انواع خروجیها
جدول 5-4- نتایج شبیه سازی قبل از نصب DG
جدول 5-6- نتایج حاصل پس از نصب DG
جدول 5-7- نتایج حاصل پس از نصب در مکان بهینه
جدول 5-8- مقایسه نتایج حالت‌های مختلف نصب شده DG
جدول 6-1- هزینه خاموشی
جدول 6-2-وضعیت خاموشی فیدر
جدول 6-3- مقادیر شاخصهای قابلیت اطمینان در حضور منابع تولید پراکنده در نواحی کاندید
جدول 6-4- نتایج حاصل از نصب DG در مکان بهینه
جدول 6-5- میزان تاثیر DG و اتوریکلوزر در کاهش تلفات با نصب در مکان بهینه
جدول 7-1- نتایج حاصل از نصب DGدر مکان بهینه
منابع و مأخذ:
[1] Wang L, Singh Ch. (2008) "Reliability-constrained optimum placement of reclosers and distributed generators in distribution networks using an ant colony system algorithm. " IEEE Transactions on Systems, MANn , and Cybernetics- part c: Applications and Reviews 38(6), pp. 757 764.
[2] Chaitusaney S, Yokoyama A (2008) "Prevention of reliability degradation from recloser–fuse miscoordination due to distributed generation. " IEEE Transactions on Power Delivery 23(4): pp. 2545- 2554.
[3] Dehghani N. , Dashti R. (2011) "Optimization of recloser placement to improve reliability by genetic algorithm. " Energy and Power Engineering 3, pp. 508-512.
[4] R. Billniton and S. Jonnavithula, " optimal swiching device placement in redial Distribution system", IEEE Transaction on power delivery. vol. 11,NO. 3,PP. 1646-1651,July1996
[5] S. A. M Javadian, M-R Haghifam, "Designing a New protection system for Distributin Networks incloding DG"The 9th IET International conf. on developments in power system protectin,17-20 March 2008.
[6] S. A. M Javadian, M-R Haghifam,P. Barazandeh,A. Farzanehrafat, "A new protection scheme for MV Distribution system in precence of Distributed Generation " power system conference2008,March 11-14,Clemson, USA.
[7] Naiem A. F. , Hegazy Y. , Abdelaziz A. Y. , Elsharkawy M. A. (2012) "A classification technique for recloser-fuse coordination in distribution systems with distributed generation. " IEEE Transactions on Power Delivery 27(1), pp. 176-185.
[8] شکرالهی گاوزن، احمد-"ارزیابی قابلیت اطمینان در شبکه‌های توزیع به روش منطق فازی"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعت آب و برق شهید عباسپور تهران 1388.
[9] W. El-Khattam,M. M. A-salam, " Distributed generation technologics, definitions and benefits" Electric power syst. pp. 119-128,2004
[10] R. Billinton and G. Singh, "Application of Adverse and Exterme ad verseweather: Modeling Transmission and Distribution system reliability Evaluation " IEEE proc,Distrib,vol153,No1,January2006
[11] G. singh, "Exterme weather Modeling in Elecrtical Transmission and Distribution system Reliability Evaluation "M. sc Thesis, college of Graduate studies and Research, University of Saskatchewan,Saskatoon,Canada.
[12] R. Billinton, C. Wu, and G. Singh, "Exterme adverse weather Modeling in Transmission and Distribution system Reliability Evaluation", presented at the power systems computation conf. (pscc),2002.
[13] ولی اله، ناصر-دارابی، مجتبی-نعمتی بیژن"بررسی تاثیر اتوماسیون در بهبود شاخصهای قابلیت اطمینان شبکه توزیع برق ایلام"شرکت توزیع نیروی برق ایلام.
[14] بابک قلی زاده، علی اصغر امجدی، مجتبی نعمتی، پرویز رمضانپور، " بررسی و بهبود قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع شهرهای زنجان و قزوین با استفاده از نرم افزار DIgSILENT" نهمین کنفرانس شبکه‌های توزیع نیروی برق-9و10اردیبهشت ماه 1383-دانشگاه زنجان.
[15] آرش احسانی، علی عباسپور تهرانی فرد، محمود فتوحی فیروزآبادی، علی محمد رنجبر، "تاثیر تولیدات پراکنده بر قابلیت اطمینان سیستمهای قدرت الکتریکی"نوزدهمین کنفرانس بین المللی مهندسی برق ایران-تهران 1383
[16]حامد هاشمی دزکی، حسین عسگریان ابیانه، کاظم مظلومی، "تعین طرح انعطاف پذیر از میان چندین طرح جایابی تجهیزات حفاظتی در شبکه‌های توزیع بدست آمده از الگوریتم ژننتیک"بیست و پنجمین کنفرانس بین المللی برق-تهران-ایران2010
[17] حامد هاشمی دزکی، سید حسن حسینیان، حسین عسگریان ابیانه، کاظم مظلومی، "بهینه سازی انرژی بازیابی به کمک تجهیزات کلیدزنی در شبکه‌های توزیع"چهارمین کنفرانس حفاظت و کنترل سیستمهای قدرت، تهران، ایران 2009
[18] حامد هاشمی دزکی، سید حسن حسینیان، حسین عسگریان ابیانه، "سرمایه گذاری بهینه در راستای کاهش نرخ بروز خطا به منظور افزایش قابلیت اطمینان در سیستمهای توزیع" پانزدهمین کنفرانس شبکه‌های توزیع نیروی برق، تهران، ایران 2010
[19] محمد مهدی اسکونژاد، اقتصاد مهندسی، یازدهمین ویرایش، انتشارات امیرکبیر، تهران،ایران، 1378
[20] حامد هاشمی دزکی، حسین عسگریان ابیانه، کاظم مظلومی، "افزایش قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع به کمک بهینه سازی چند منظوره سیستم حفاظتی و کلید زنیieijqp2012"
[21] He S. , Wu Q. H. , Saunders J. R. (2009) "Group Search Optimizer: An Optimization Algorithm Inspired by Animal Searching Behavior. " IEEE Transactions on Evolutionary Computation, 13(5), 973-990.
[22] Yan X. , Yang W. , Shi H. (2012) "A group search optimization based on improved small world and its application on neural network training in ammonia synthesis. " Neurocomputing, 97, 94-107.
[23] Abdi Sh. , Afshar K. , Ahmadi S. , Bigdeli N. , Abdi M. (2014) "Optimal recloser and autosectionalizer allocation in distribution networks using IPSO–Monte Carlo approach. " International Journal of Electrical Power & Energy Systems 55: 602-611.
[24] Zhang Li, Yuqin X. , Zeng Ping W. (2008) "Research on optimization of recloser placement of DG-enhanced distribution networks. " Third International Conference on Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies (DRPT 2008), Nanjuing, pp. 2592- 2597.
[25] Naiem A. F. , Hegazy Y. , Abdelaziz A. Y. , Elsharkawy M. A. (2012) "A classification technique for recloser-fuse coordination in distribution systems with distributed generation. " IEEE Transactions on Power Delivery 27(1), pp. 176-185.
[26]WWW. EWEA. ORG ( آژانس انرژی باد اروپا)
[27]WWW. SUNA. ORG (سازمان انرژی‌های نو ایران)
[28] کاتالوگ‌ها و سایت‌های اینترنتی شرکتهای تولیدکننده اتوریکلوزر
[29] بررسی سیستمهای قدرت-هادی سادات
[30]Kim K. H. , Rhee S. B. , Kim S. N. , You S. K. (2003) "Application of ESGA hybrid approach for voltage profile improvement by capacitor placement. " IEEE Transactions on Power Delivery, 18(4), 1516-1522.
[31] Popovic DH, Greatbanks JA, Begovic M, Pregelj A. (2005) "Placement of distributed generators and reclosers for distribution network security and reliability. " International Journal of Electrical Power & Energy Systems 27, pp. 398 408
