پایان نامه بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات سیستم با جایابی و اندازه یابی منابع تولید پراکنده

توضیحات:

تحقیق،پروژه،پایان نامه رشته مهندسی برق قدرت-بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات سیستم با جایابی و اندازه یابی منابع تولید پراکنده با استفاده از الگوریتم بهینه سازی نهنگ در 122 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:

اگرچه الگوریتم‌های زیادی برای بهینه سازی اندازه و موقعیت DG در شبکه‌های سیستم قدرت با هدف کاهش تلفات سیستم و بهبود پروفیل ولتاژ ارائه شده‌اند، اما باز چند مشکل وجود دارد. بعنوان نتیجه می‌توان در پیشرفت‌هایی در الگوریتم‌های جدید به وجود آورد تا بطور مؤثرتری مورد استفاده قرار گیرند. قسمت مهم الگوریتم ارائه شده بر تلفات توان حقیقی فقط بصورت فرمول تاکید کرده است و تلفات توان راکتیو که در عملیات سیستم قدرت یک عامل مهم می‌باشد را نادیده گرفته است. در سیستم‌های عملیاتی مدرن، تزریق توان راکتیو یک نقش اساسی در کنترل پایداری ولتاژ دارد، بنابراین تلفات توان راکتیو باید در تخصیص DG بهینه شده برای بهبود پروفیل ولتاژ درنظر گرفته شود. چند کار که تلفات توان راکتیو دربهینه سازی را  در نظر می‌گیرند با استفاده از الگوریتم‌های دقیق و جدید قابل بهبود هستند. این کار تحقیقاتی برای حل این مسئله و برای بهینه سازی اندازه و موقعیت DG، GA  وIPSO  را ترکیب و ارائه می‌دهد و تلفات توان اکتیو و راکتیو را در نظر می‌گیرد. هر دو ضرایب حساسیت تلفات توان و پخش توان اکتیو  و راکتیو برای تشخیص (شناسایی) باس‌های مورد دلخواه جهت تخصیص (جایابی) DG استفاده شدند. این باعث کاهش فضای جستجو در الگوریتم و بنابراین باعث افزایش نرخ همگرایی می‌شود. روش پیشنهاد شده تحت نرم افزار متلب 2014 برنامه نویسی و با استفاده از سیستم تست 30 باس IEEE مورد آزمایش قرار گرفت، سیستم آزمایشی 33 باس IEEE و سیستم آزمایشی 57 باس IEEE با درنظر گرفتن سه نوعDG انجام شد. نتایج بدست آمده با نتایج بدست آمده توسط روش‌های دیگرمقایسه و مشاهده شد که روش پیشنهادی از لحاظ کاهش تلفات توان حقیقی و راکتیو در مقایسه با روش‌های Heuristic ،GA ،PSO و IPSO عملکرد بهتری داشته است. پروفیل ولتاژ شبکه بعد از بهینه سازی اندازه و موقعیت DG با استفاده از روش پیشنهادی برای سیستم‌های آزمایشی IEEE 30باس و 33 باس با کمترین ولتاژ باس به ترتیب به مقدار  PU0.97 و PU0.973 بهبود یافت. اثرات نفوذ  DG در تلفات توان سیستم و پروفیل ولتاژ مورد مطالعه قرار گرفت. تلفات توان سیستم با معرفی DG ها در شبکه تا یک مقدار بهینه کاهش یافت تا جایی که تعداد زیاد DGها بر افزایش تلفات توان سیستم و انحراف ولتاژ باس‌ها در خارج از حد مجاز تأثیر می‌گذارد.

فهرست مطالب:

فصل اول: مقدمه          1

1-1       سیستم‌های توزیع           1

1-2       به حداقل رساندن تلفات توان در سیستم توزیع         2

1-3       بهبود پروفیل ولتاژ در سیستم‌های توزیع       3

1-4       تولید پراکنده        3

1-4-1    اهمیت DG         4

1-4-2    جایابی و سایز یابی DG    4

1-5       بررسی کارهای قبلی       6

1-5-1    روش‌های تحلیلی            7

1-5-2    روش‌های محاسباتی        11

1-5-3    روش‌های هوش مصنوعی  12

1-6       بیان مسأله        22

1-7       اهداف    24

1-8       ساختار پایان نامه            25

فصل دوم: بیان مساله   26

2-1       مقدمه               26

2-2       ضرایب حساسیت پخش توان سیستم         26

2-2-1    تغییرات در تحلیل پخش توان حقیقی           28

2-2-2    تغییرات در تحلیل پخش توان راکتیو  29

2-2-3    فرمول بندی ضرایب حساسیت پخش توان     30

2-3       ضرایب حساسیت تلفات توان سیستم         32

2-3-1    تغییرات در تحلیل تلفات توان حقیقی           32

2-3-2    تغییرات در تحلیل تلفات توان راکتیو  33

2-3-3    فرموله بندی ضرایب حساسیت تلفات توان    35

2-4       پارامترهای تابع هدف        36

2-4-1    شاخص کاهش تلفات توان حقیقی 37

2-4-2    شاخص کاهش تلفات توان راکتیو    37

2-4-3    شاخص بهبود پروفیل ولتاژ  38

2-4-4    فرموله بندی تابع چند هدفه           38

2-5       فرموله بندی قیود عملیاتی            39

2-5-1    قید تعادل بار        39

2-5-2    حد تولید توان      39

2-5-3    حد ولتاژ 40

2-5-4    حد تولید توان DG 40

2-6       خلاصه   40

فصل سوم: روش حل مساله     41

3-1       انتخاب تکنیک‌های بهینه سازی      41

3-2       مروری بر الگوریتم بهینه سازی نهنگ           41

3-3       الگوریتم بهینه سازی نهنگ            43

3-4       ایده       43

3-5       مدل ریاضی و الگوریتم بهینه ساز    45

3-6       محاصره طعمه     45

3-7       روش حمله حبابی (مرحله بهره برداری)       47

3-8       جستجو برای طعمه (مرحله اکتشاف)          48

فصل چهارم:  نتایج شبیه سازی 51

4-1       مقدمه               51

4-2       انتخاب ارزش وزنی برای تابع چند هدفه        51

4-3       نتایج استفاده از سیستم تست 30 باس      53

4-3-1    نتایج DG نوع 1    54

4-3-2    پروفیل ولتاژ باس با استفاده از DG نوع 1      56

4-3-3    نتایج درنظر گرفتن DG نوع 2           58

4-3-4    نتایج در نظر گرفتن DG نوع 3          61

4-4       نتایج با استفاده از سیستم آزمایشی 33 باس          65

4-4-1    نتایج تلفات توان حقیقی و راکتیو    65

4-4-2    مقایسه ولتاژهای باس     67

4-4-3    بهبود پروفیل ولتاژ 68

4-5       نتایج با استفاده از سیستم تست 57 باس   69

4-5-1    اثرات نفوذ DG در تلفات سیستم قدرت        71

4-5-2    اثرات نفوذ DG بر پروفیل ولتاژ بار      74

فصل پنجم: نتیجه گیری و توصیه برای کارهای آینده        78

5-1       نتیجه گیری         78

5-2       مزایای این کار      79

5-3       پیشنهادات برای کارهای آینده         80

   مراجع 81

فهرست جداول

جدول ‏4 1: اثرات وزن در سازگاری    52

جدول ‏4 2: یک مقایسه بین نتایج بدست آمده با استفاده از DG نوع 1   54

جدول ‏4 3: مقایسه ولتاژها با استفاده از DG نوع 1    56

جدول ‏4 4: مقایسه نتایج بدست آمده با استفاده از DG نوع 2  58

جدول ‏4 5: مقایسه ولتاژهای باس با استفاده از DG نوع 2       59

جدول ‏4 6: یک مقایسه بین نتایج بدست آمده از DG نوع 3      62

جدول ‏4 7: مقایسه ولتاژهای باس با استفاده از DG نوع 3       64

جدول ‏4 8: جایابی و اندازه یابی بهینه DG با مقایسه تلفات توان حقیقی و راکتیو            65

جدول ‏4 9: مقایسه ولتاژهای باس در هر واحد           67

جدول ‏4 10: درصد بهبود در پایین‌ترین ولتاژ باس         67

جدول ‏4 11: نتایج CSF، سازگاری و اندازه DG بهینه برای DG های چند نوع         70

جدول ‏4 12: اثرات نفوذ DG نوع 1 بر تلفات توان سیستم         71

جدول ‏4 13: اثرات نفوذ DG نوع 2 در تلفات توان سیستم         72

جدول ‏4 14: اثرات نفوذ DG نوع 3 بر تلفات توان سیستم         73

جدول ‏4 15: پایین‌ترین ولتاژ باس برای انواع و تعداد مختلف DG  74

جدول ‏4 16: بالاترین ولتاژ باس برای انواع و تعداد مختلف DG    76

فهرست شکل ها

شکل ‏1 1: تأثیر اندازه و موقعیت  DGدر تلفات سیستم            6

شکل ‏2 1: دیاگرام مدار یک مدل مدل توزیع شده خط   32

شکل ‏3 1: دسته بندی الگوریتم های هوشمند          43

شکل ‏3 2: روش جستجوی حباب دار (حمله شبکه حبابی)     44

شکل ‏3 3: بردار موقعیت دو و سه بعدی        47

شکل ‏3 4: مکانیزم حمله حبابی و بروز رسانی موقعیت جستجو           47

شکل ‏3 5: مکانیزم جستجوی به کار گرفته شده طبق الگوریتم WOA     49

شکل ‏3 6: شبه کد الگوریتم بهینه سازی نهنگ (وال) 50

شکل ‏4 1: نمودار نشان دهنده مقایسه پروفیل ولتاژ باس با استفاده از DG نوع 1            57

شکل ‏4 2: نشان دهنده مقایسه پروفیل ولتاژ باس با استفاده از DG .نوع 2        61

شکل ‏4 3: نشان دهنده مقایسه پروفیل ولتاژ باس با استفاده از DGنوع 3          63

شکل ‏4 4: نشان دهنده بهبود پروفیل ولتاژ باس         68

شکل ‏4 5: تلفات توان اکتیو در اثر جایابی DG در باس های مختلف        69

شکل ‏4 6: پروفیل ولتاژ در حالت حضور DG نوع سوم در شبکه 57 باسه 75

شکل ‏4 7: نمودار پایین‌ترین ولتاز باس برای انواع مختلف DG    75

شکل ‏4 8: یک گراف از بالاترین ولتاژهای باس برای انواع و تعداد مختلف DG         77