سمینار برق بازآرایی شبکه های توزیع جهت کاهش تلفات

سمینار برق بازآرایی شبکه های توزیع جهت کاهش تلفات 

چکیده: 

شبکه توزیع بخشی از ساختار کلی سیستم های قدرت به شمار می رود و به عنوان مرحله نهایی از زنجیره تولید و انتقال انرژی الکتریکی به محل مصرف شناخته می شود. این بخش به جهت ویژگی های خاص خود، عمده تلفات شبکه قدرت را در خود متمرکز کرده و به این جهت عمده تلاش های انجام شده جهت کاهش تلفات، در دسته مطالعات شبکه توزیع بوده است. بازآرایی شبکه توزیع یکی از اساسی ترین و باصرفه ترین راه حل های موجود جهت کاهش تلفات شبکه توزیع می باشد که امروزه در شبکه های تحت اتوماسیون به طور قابل توجهی اعمال می گردد. بازآرایی از ابتدا تحت عنوان یک مسأله بهینه سازی پیچیده، در بین محققان مطرح شد و روش های زیادی برای حل آن ارایه گردید که هریک، چه از لحاظ سرعت و چه از لحاظ دقت در رسیدن به جواب بهینه با یکدیگر متفاوت بودند. همچنین امکان اجرای عملی برخی از این روش ها نیز در شبکه های توزیع واقعی، به جهت ابعاد وسیع آنها وجود نداشت. در این سمینار سعی شده است تا تمام مراجع مربوط به این بخش از مطالعات شبکه توزیع به دقت مورد بررسی قرار گیرند. 

مقدمه: 

انرژی الکتریکی به جهت مزایای ویژه ای چون پاکیزگی، قابلیت تبدیل به سایر انرژی ها، قابلیت انتقال و کنترل آسان و نهایتا، راندمان بالای تجهیزات مربوطه، سال هاست که به طور گسترده، در سطوح ولتاژ متنوعی مورد استفاده بشر قرار می گیرد. از زمانی که این انرژی، توسط بشر به خدمت گرفته شد، همواره تلفات انرژی الکتریکی به عنوان اصلی ترین عامل بازدارنده گسترش محدوده تحت پوشش شبکه های قدرت، مطرح بوده است. در این میان، بخش توزیع است که عمده تلفات شبکه قدرت را در خود متمرکز کرده و به این جهت عمده تلاش های انجام شده جهت کاهش تلفات در این بخش بوده است. بازآرایی، یکی از اساسی ترین و باصرفه ترین راه حل های موجود جهت کاهش تلفات شبکه توزیع می باشد. بازآرایی از ابتدا تحت عنوان یک مسأله بهینه سازی پیچیده، در بین محققان مطرح شد و روش های زیادی برای حل آن ارایه گردید که هریک، چه از لحاظ سرعت و چه از لحاظ دقت در رسیدن به جواب بهینه با یکدیگر متفاوت بودند. همچنین امکان اجرای عملی برخی از این روش ها نیز در شبکه های توزیع واقعی، به جهت وسعت زیاد آنها وجود نداشت. به تدریج به واسطه پیشرفت سریع علوم رایانه در عرصه محاسبات مهندسی، نسل جدیدی از روش های بهینه سازی، تحت عنوان روش های متاهیورستیک، پا به عرصه گذاشتند و بدین ترتیب امکان مدلسازی دقیق ساختار شبکه توزیع فراهم گشت. به عنوان نمونه، امکان مدلسازی تغییرات لحظه ای بار و یا مدلسازی بارهای غیرخطی و نیز مدلسازی تولیدات پراکنده در شبکه فراهم شد که این امر موجب نیل به آرایش بهتری از شبکه در طول عملیات بازآرایی گردید. در این سمینار سعی شده است تا تمام موارد فوق، به دقت مورد بررسی قرار گیرند. به این منظور در فصل اول به بیان کلیات مساله و اهمیت موضوع پژوهش پرداخته و سپس در فصل دوم به بیان مقدماتی مساله بازآرایی، اهداف، قیود و روش های تحلیل آن اشاره خواهیم کرد. در فصل سوم به تشریح دسته وسیعی از روش های هیوریستیک در تحقیق بازآرایی اقدام خواهیم کرد و در فصل چهارم نیز تشریحی بر گستره وسیعی از روش های متاهیورسیتیک در تحقق بازآرایی ارایه خواهد شد. در فصل پنجم بررسی را بر شبکه های توزیع واقعی متمرکز خواهیم کرد و بر محدودیت ها و پارامترهای قابل رویت در این شبکه ها اشاره خواهیم کرد. حضور تولیدات پراکنده و بارهای هارمونیکی از جمله این محدودیت ها و پارامترها می باشند. در این فصل روند برخورد با مساله بهینه سازی بازآرایی را در حضور این ادوات بررسی خواهیم کرد. در نهایت در فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهادات حاصل از این تحقیق ارایه می شود. 

فصل اول 

کلیات و بیان اهمیت موضوع پژوهش 

مقدمه 

مهندسی توزیع یکی از شاخه های مهندسی قدرت می باشد و کارشناسان این بخش به تجزیه تحلیل بخشی از سیستم قدرت به نام بخش توزیع می پردازد. این بخش از سیستم قدرت، انرژی الکتریکی را پس از تولید در نیروگاه ها در بخش تولید و انتقال از طریق خطوط انتقال، در سطح ولتاژ معینی دریافت و پس از تبدیل به سطوح ولتاژ مورد نیاز مصرف کنندگان، در اختیار آنها قرار می دهد. در این بخش ضمن بررسی آماری تلفات شبکه های قدرت و سهم شبکه های توزیع از کل تلفات به روش های کاهش تلفات اشاره کرده و نهایتا بازآرایی شبکه توزیع را به عنوان ابزاری کارآمد جهت کاهش تلفات معرفی خواهیم کرد.