پایان نامه محاسبه آنلاين قابليت انتقال توان كل (TTC) خطوط انتقال نيرو با استفاده از فازورهاي همگام

توضیحات:

تحقیق،پروژه،پایان نامه در مورد محاسبه آنلاين قابليت انتقال توان كل (TTC) خطوط انتقال نيرو با استفاده از فازورهاي همگام ولتاژ و جريان- رشته مهندسی برق قدرت در 70 صفحه همراه با رعایت اصول روش تحقیق در قالب word و قابل ویرایش همراه با جزئیات کامل

نکته: »»» این پروژه بصورت انحصاری فقط در وبسایت fileok.ir به فروش می رسد.«««

چکیده:

در سال­های اخیر، با توجه به تجدید ساختار سیستم­های قدرت، استفاده بهینه از ظرفیت خطوط انتقال موجود به منظور رسیدن به بیشترین بهره­وری اقتصادی به شدت مورد توجه قرار گرفته است. بهره­برداران شبکه نیاز دارند تا اطلاعات مربوط به قابلیت انتقال توان كل را که فعالیت­های بازیگران مختلف بازار برق را تحت­ تاثیر قرار می­دهد در اختیار داشته باشند. به طور کلی، برای محاسبه قابلیت انتقال توان كل از الگوریتم­ها و روش­های آفلاين استفاده می­شود که دیدگاهی محافظه کارانه دارند و عملاً با شرایط واقعی سیستم انتقال مطابقت ندارند. بنابراین، ارائه الگوریتمی که بتواند مقدار قابلیت انتقال توان كل را بصورت بلادرنگ و با توجه به تاثیرات شرایط محیطی محاسبه نماید بسیار مطلوب می­باشد و مي­تواند نقش بسزايي را در افزايش ظرفيت انتقال توان كل و جلوگيري از ايجاد تراكم غيرواقعي شبكه­هاي انتقال ايفا نمايد.

این پایان­نامه به ارائه روشی آنلاين برای محاسبه بلادرنگ قابلیت انتقال توان كل با استفاده از داده­های واحدهای اندازه‌گیری فازور و شرایط آب و هوایی خطوط موجود در شبکه مورد مطالعه می­پردازد. پارامترهای خطوط انتقال از جمله ورودی­های مهم روش ارائه شده برای محاسبه بلادرنگ قابلیت انتقال توان كل می­باشند. روش ارايه شده در اين پايان­نامه ابتدا پارامترهاي خطوط انتقال را با استفاده از داده­هاي واحد اندازه­گيري فازور تخمين مي­زند و با استفاده از اطلاعات مربوط به شرايط آب و هوايي حد حرارتي خطوط شبكه را محاسبه مي­كند. در نهايت هم با استفاده از پارامترهاي تخمين زده شده و حد حرارتي محاسبه شده خطوط انتقال مقدار قابليت انتقال توان كل را با استفاده از روش پخش بار بهينه محاسبه مي­نمايد. براي انجام شبيه­سازي­هاي اين پايان­نام از نرم­افزارهاي MATPOWER، MATLAB و GAMS استفاده شده است. نتايج شبيه­سازي­هاي انجام شده بر روي شبكه­هاي 9 باسه IEEE و 5 باسه PJM نشان مي­دهند كه الگوريتم ارايه شده در اين پايان­نامه براي محاسبه آنلاين قابليت انتقال توان كل با استفاده از داده­هاي واحدهاي اندازه­گيري فازور مي­تواند نقش بسزايي را در استفاده از حداكثر ظرفيت انتقال توان شبكه­هاي قدرت ايفا نمايد.

کلمات کلیدی: قابليت انتقال توان كل، واحد اندازه­گيري فازور، شبكه­هاي انتقال نيرو، پخش بار بهينه.

فهرست مطالب:

فصل اول: مقدمه

1-1: انگيزه تحقيق و اهميت مسئله            6

1-2: واحد اندازه¬گيري فازور (PMU) 9

1-2-1: مقدمه     9

1-2-2: همزمان¬سازي لحظه¬هاي نمونه¬برداري     11

1-2-3: واحدهاي اندازه¬گيري فازوري           11

1-2-4: قسمت¬هاي مختلف يك پيام در PMU            12

1-2-5: كاربردهاي PMU     12

1-3: ساختار پايان¬نامه    13

فصل دوم: پيشينه تحقيق

2-1: مقدمه        15

2-2: قابليت انتقال توان     15

2-2-1: بازبيني محاسبات قابليت انتقال توان 16

2-2-2: توصيف كلي محاسبات قابليت انتقال توان       17

2-3: مرور منابع    19

فصل سوم: محاسبه آنلاين قابليت انتقال توان كل (TTC)

3-1: مقدمه        22

3-2: قابليت انتقال توان كل (TTC)   23

3-2-1: تعريف TTC           23

3-2-2: محاسبه TTC        24

3-2-3: روش پخش بار تكراري (RPF) جهت محاسبه TTC         25

3-2-4: روش پخش بار بهینه (OPF) جهت محاسبه TTC          27

3-2-5: روش پخش بار پیوسته (CPF) جهت محاسبه TTC       28

3-3: الگوریتم ارایه شده برای محاسبه بلادرنگ TTC   30

3-3-1: گام اول: جمع¬آوری داده‌های مربوط به دستگاه‌های اندازه‌گیری موجود     31

3-3-2: گام دوم: تخمین پارامترهای مدل π خطوط انتقال          32

3-3-3: گام سوم: محاسبه حد حرارتي        34

3-3-4: گام چهارم: محاسبه آنلاين TTC       37

3-4: جمع¬بندي  38

فصل چهارم: شبيه¬سازي و مطالعات عددي

4-1: محاسبه آنلاين TTC براي شبكه 9 شينه IEEE   40

4-2: محاسبه آنلاين TTC براي شبكه 5 باسه PJM     47

مراجع    53

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادها

5-1: نتيجه¬گيري            54

5-2: پيشنهادهاي ادامه كار           55

مراجع    56

فهرست جدول¬ها

جدول (4-1): اطلاعات مربوط به باس¬هاي شبكه 9 باسه IEEE            40

جدول (4-2): اطلاعات مربوط به خطوط شبكه 9 باسه IEEE      40

جدول (4-3): داده‌ها و شرایط آب و هوایی خطوط مورد مطالعه در شبکه 9 شینه IEEE       42

جدول (4-4): مشخصات خطوط انتقال مورد مطالعه و سایر پارامترهای آب و هوایی در شبکه 9 شینه IEEE    42

جدول (4-5): فازورهاي ولتاژ و جريان مربوط به ترمينال¬هاي شبكه 9 شينه IEEE 44

جدول (4-6): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 5 و 4 در شبكه 9 شينه IEEE 44

جدول (4-7): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 5 و 6 در شبكه 9 شينه IEEE 45

جدول (4-8): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 7 و 6 در شبكه 9 شينه IEEE 45

جدول (4-9): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 7 و 8 در شبكه 9 شينه IEEE 45

جدول (4-10): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 9 و 4 در شبكه 9 شينه IEEE           45

جدول (4-11): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 9 و 8 در شبكه 9 شينه IEEE           45

جدول (4-12): نتایج محاسبات حدود حرارتی خطوط شبکه 9 شینه IEEE            46

جدول (4-13): نتایج محاسبه آفلاين TTC براي شبکه 9 شینه IEEE       46

جدول (4-14): نتایج محاسبه آنلاين TTC براي شبکه 9 شینه IEEE       47

جدول (4-15): اطلاعات مربوط به باس¬هاي شبكه 5 شینه PJM          47

جدول (4-16): اطلاعات مربوط به خطوط شبكه 5 شینه PJM    47

جدول (4-17): فازورهاي ولتاژ و جريان مربوط به ترمينال¬هاي شبكه 5 باسه PJM 49

جدول (4-18): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 1 و 2 در شبكه 5 شينه PJM            50

جدول (4-19): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 1 و 5 در شبكه 5 شينه PJM            50

جدول (4-20): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 1 و 4 در شبكه 5 شينه PJM            50

جدول (4-21): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 2 و 3 در شبكه 5 شينه PJM            50

جدول (4-22): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 3 و 4 در شبكه 5 شينه PJM            50

جدول (4-23): نتايج تخمين پارامترهاي خط بين ترمينال¬هاي 4 و 5 در شبكه 5 شينه PJM            51

جدول (4-24): داده‌ها و شرایط آب و هوایی خطوط مورد مطالعه در شبکه 5 شینه PJM      51

جدول (4-25): مشخصات خطوط انتقال مورد مطالعه و سایر پارامترهای آب و هوایی در شبکه 5 شینه PJM   51

جدول (4-26): نتایج محاسبات حدود حرارتی خطوط شبکه 9 شینه IEEE            52

جدول (4-27): نتایج محاسبه آفلاين TTC براي شبکه 5 شینه PJM        52

جدول (4-28): نتایج محاسبه آنلاين TTC براي شبکه 5 شینه PJM        52

فهرست شکل‌ها

شکل (1-1): نمايي از يك شبكه برق قدرت   6 

شکل (1-2): مثالي ساده از نحوه محاسبه فازور ولتاژ توسط PMU         10

شکل (3-1): الگوریتم محاسبه آنلاین TTC    31

شکل (3-2): خط انتقال مورد مطالعه به همراه دستگاه¬های اندازه¬گیری مورد نیاز          . 31

شکل (4-1): دياگرام تك خطي شبكه 9 شینه IEEE    41

شکل (4-2): اطلاعات باس¬های شبکه 9 شینه IEEE پس از انجام پخش بار      43      

شکل (4-3): اطلاعات خطوط شبکه 9 شینه IEEE پس از انجام پخش بار            43

شکل (4-4): دياگرام تك خطي شبكه 5 شینه PJM     48

شکل (4-5): اطلاعات باس¬های شبکه 5 شینه PJM پس از انجام پخش بار       48

شکل (4-6): اطلاعات خطوط شبکه 5 شینه PJM پس از انجام پخش بار 49