پایان نامه جایابی و تعیین ظرفیت بهینه با بکارگیری ادوات FACTS به منظورکاهش تلفات وبهبود پروفیل ولتاژ

توضیحات:

پایان نامه جایابی و تعیین ظرفیت بهینه با بکارگیری ادوات FACTS به منظور کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ در 61 صفحه در قالب wordو قابل ویرایش همراه با و توضیحات کامل

           

چکیده:

افزایش بارگذاری و نیاز به بهره¬برداری اقتصادی از شبکه¬های انتقال و توزیع، شرکت¬های مرتبط را بر آن داشته تا از شبکه¬های فوق در حداکثر راندمان ممکن استفاده کنند. از جمله مشکلات موجود در این شبکه¬ها می¬توان به تلفات بالا و عدم رعایت محدوده مجاز ولتاژهای شین¬ها اشاره نمود.

روش¬های مختلفی برای کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ شبکه وجود دارد که یکی از این روش¬ها، جبران توان راکتیو شبکه با بکارگیری ادوات FACTS نظیر جبران¬کننده¬های استاتیکی (STATCOM) و خازن¬های سری می¬باشد. عدم جایابی مناسب این ادوات کنترل کننده موجب افزایش تلفات و کاهش راندمان سیستم می¬گردد. 

در این پایان نامه به جایابی و تعیین ظرفیت بهینه جبران¬کننده¬های استاتیکی و خازن¬های سری به منظور کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ پرداخته شده است. به این منظور ابتدا کاهش تلفات شبکه و بهبود پروفیل ولتاژ هر یک به عنوان شاخص¬های حل این مساله در نظر گرفته شده¬اند. با بکارگیری ادوات کیفیت توان، روش¬های متداول پخش بار در سیستم ناکارآمد بوده و می¬بایست به نحوی آنرا اصلاح کرد. همچنین با توجه به اینکه مساله جایابی و تعیین ظرفیت این منابع یک مساله غیرخطی است، لذا برای حل آن از الگوریتم بهینه¬سازی تجمع ذرات استفاده شده است. با حل این مساله مکان و ظرفیت بهینه منابع این ادوات تامین کننده توان راکتیو مشخص می¬گردند.

برای ارزیابی قابلیت روش پیشنهادی از شبکه  استاندارد 30 شینه IEEE استفاده شده است. با لحاظ کردن هر یک از توابع هدف فوق، محل نصب و ظرفیت بهینه هر یک از این جبران کننده¬های توان راکتیو بدست آمده است.

کلید واژه ها: ادوات FACTS، بهبود پروفیل ولتاژ، جبران کننده استاتیکی، خازن سری، کاهش تلفات. 

 

فهرست مطالب:

 

فهرست جدول ها   ج

فهرست شکل ها   د

فصل 1- مقدمه               1

1-1-مقدمه                       2

1-2-ساختار پایان نامه         3

فصل 2- ادبیات تحقیق     5

2-1-مقدمه                       6

2-2-مروری بر ادوات FACTS   9

2-2-1-کنترل کننده¬های موازی          10

2-2-1-1- STATCOM                       10

2-2-1-2- SVC       11

2-2-2-    کنترل کننده¬های سری      11

2-2-2-1- خازن¬های سری               11

2-2-2-2- کنترل کننده استاتیکی سری (SSSC)  13

2-2-3-کنترل کننده سری- موازی         13

2-2-4-    UPFC                 14

2-3-مروری بر مطالعات صورت گرفته     14

فصل 3-پخش بار در حضور TCSC و STATCOM        17

3-1-مقدمه                       18

3-2-طبقه¬بندی شین¬ها    18

3-3-الگوریتم پخش بار نیوتن رافسون     18

3-4-مدل¬سازی TCSC        19

3-5-مدل¬سازی STATCOM 20

3-6-الگوریتم پخش بار در حضور STATCOM         21

فصل 4- روش حل           24

4-1-مقدمه                       25

4-2-ضرورت جایابی و تعیین ظرفیت ادوات FACTS 25

4-3-فرمول¬بندی مساله      25

4-3-1-جایابی و تعیین ظرفیت به منظور کاهش تلفات        25

4-3-2-جایابی و تعیین ظرفیت به منظور بهبود پروفیل ولتاژ   27

4-4-الگوریتم بهینه¬سازی تجمع ذرات   27

4-4-1-الگوریتم لازم برای حل تعیین مکان و ظرفیت بهینه     29

فصل 5- نتایج عددی        32

5-1-شبکه مورد مطالعه        33

5-2-بررسی ولتاژها و تلفات شبکه در شرایط عدم حضور جبران کننده¬ها       36

5-3-جایابی و تعیین ظرفیت بهینه ادوات به منظور کاهش تلفات        38

5-3-1-جایابی و تعیین ظرفیت بهینه جبران کننده استاتیکی به منظور کاهش تلفات        38

5-3-2-جایابی بهینه خازن¬های سری به منظور کاهش تلفات         40

5-4-جایابی و تعیین ظرفیت بهینه ادوات به منظور بهبود پروفیل ولتاژ   42

5-4-1-جایابی و تعیین ظرفیت بهینه جبران کننده استاتیکی به منظور بهبود پروفیل ولتاژ   42

5-4-2-جایابی و تعیین ظرفیت بهینه خازن سری به منظور بهبود پروفیل ولتاژ     45

فصل 6-نتیجه¬گیری و پیشنهادات            47

6-1-نتیجه¬گیری    48

6-2-پیشنهادات     49

فهرست مراجع      50

واژه نامه فارسی به انگلیسی            52

واژه نامه انگلیسی به فارسی            53

 

فهرست جدول ها

جدول 5 1: اطلاعات خطوط   34

جدول 5 2: اطلاعات شینها   35

جدول 5 3: ولتاژهای حاصل از اجرای پخش بار    36

جدول 5 4: جایابی و تعیین ظرفیت یک جبران کننده استاتیکی با هدف کاهش تلفات     38

جدول 5 5: جایابی و تعیین ظرفیت چند جبران کننده استاتیکی با هدف کاهش تلفات    39

جدول 5 6: جایابی و تعیین ظرفیت یک خازن سری با هدف کاهش تلفات       40

جدول 5 7: جایابی و تعیین ظرفیت چند خازن سری          41

جدول 5 8: جایابی و تعیین ظرفیت یک جبران کننده استاتیکی به منظور بهبود پروفیل ولتاژ           43

جدول 5 9: جایابی و تعیین ظرفیت چند جبران کننده استاتیکی با هدف بهبود پروفیل ولتاژ            44

جدول 5 10: جایابی و تعیین ظرفیت  یک، دو و سه خازن سری با هدف بهبود پروفیل ولتاژ           45

 

فهرست شکل ها

شکل ‏2 1: مدار معادل یک سیستم    6

شکل ‏2 2: دیاگرام فازوری بدون جبران کننده      7

شکل ‏2 3: دیاگرام فازوری با یک جبران کننده سری         7

شکل ‏2 4: سیستم AC با یک جبران کننده موازی            8

شکل ‏2 5: دیاگرام فازوری سیستم با یک جبران کننده موازی          8

شکل ‏2 6: بخش¬های اساسی یک STATCOM 11

شکل ‏2 7: خازن سری با کنترل تریستوری         12

شکل ‏2 8: خازن سری با کلیدزنی تریستوری      13

شکل ‏3 1: اثر TCSC روی راکتانس خط انتقال     19

شکل ‏3 2: مدل پایدار یک STATCOM   21

شکل ‏3 3: الگوریتم پخش بار در حضور STATCOM و TCSC  23

شکل ‏4 1: الگوریتم تجمع ذرات لازم برای حل مساله         30

شکل ‏4 2: ساختار هر ذره    31

شکل ‏5 1: شبکه 30 شینه IEEE ]م[  33

شکل ‏5 2:پروفیل ولتاژ شبکه 39 شینه IEEE     37

شکل ‏5 3: نمودار همگرایی حاصل از جایابی و تعیین ظرفیت یک جبران کننده استاتیکی با هدف کاهش تلفات          39

شکل ‏5 4: منحنی پروفیل ولتاژ شبکه به ازای جایابی و تعیین ظرفیت یک، دو و سه جبران کننده استاتیکی با هدف کاهش تلفات           40

شکل ‏5 5: نمودار همگرایی حاصل از جایابی و تعیین ظرفیت یک خازن سری با هدف کاهش تلفات 41

شکل ‏5 6: منحنی پروفیل ولتاژ شبکه به ازای جایابی و تعیین ظرفیت یک، دو و سه خازن سری با هدف کاهش تلفات 42

شکل ‏5 7: نمودار همگرایی حاصل از جایابی و تعیین ظرفیت یک جبران کننده با هدف بهبود پروفیل ولتاژ       43

شکل ‏5 8: منحنی پروفیل ولتاژ در حالت قبل و بعد از نصب یک جبران کننده استاتیکی با هدف بهبود پروفیل ولتاژ        44

شکل ‏5 9: منحنی پروفیل ولتاژ به ازای جایابی و تعیین ظرفیت چند جبران کننده استاتیکی با هدف بهبود پروفیل ولتاژ  45

شکل ‏5 10: منحنی پروفیل ولتاژ به ازای جایابی و تعیین ظرفیت یک، دو و سه خازن سری با هدف بهبود پروفیل ولتاژ   46