جایابی بهینه خازن با هدف بهبود پروفیل ولتاژ و کمینه سازی تلفات توان شبکه توزیع واقعی با مدل سازی بارهای مختلف
چکیده
شبکه های توزیع دارای بارهای متنوعی اند که این بارها مقادیر متفاوتی از توان راکتیو را مصرف می کنند. با در نظر گرفتن تاثیر نوع بار روی محل و اندازه ی بانک های خازنی در سیستم های توزیع، در این پایان نامه، یک روش بدیع جهت مدل سازی بارهای مختلف شبکه به منظور بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات توان در حضور خازن شنت انجام می گیرد. برای این منظور، دو مدل ارائه می شود: الف) تجاری- خانگی- کشاورزی-عمومی- صنعتی و ب) امپدانس ثابت – جریان ثابت – توان ثابت. در واقع برتری اصلی این پایان نامه نزدیک کردن مطالعه به دنیای واقعیست، چرا که تقریبا تمامی مطالعات انجام شده در زمینه جایابی بهینه ی خازن اساسا از تاثیر نوع بار بر محل و ظرفیت بهینه خازن نصب شده اغماض کرده اند، حال آنکه این پایان نامه اثبات خواهد کرد که در نظرگیری مدل بار متفاوت روی محل/ ظرفیت خازن تاثیرگذار خواهد بود. قابلیت دیگر این پایان نامه، فرمول بندی تابع هدف به صورت یک مساله ی چند هدفه است. برای این منظور، انحراف ولتاژ به تابع تک هدفه افزوده شده است. مساله فوق با استفاده از الگوریتم بهینه-سازی اجتماع ذرات (PSO) حل خواهد شد. جهت اثبات تاثیر مدل سازی پیشنهادی بار روی پاسخ های مساله جایابی بهینه ی خازن، سناریوهای زیر بکار می رود: مدل سازی بار و بدون آن با حضور خازن و بدون حضور آن.
کلید واژه: جایابی بهینه ی خازن، مدل سازی بار، الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات، شبکه ی توزیع.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: کلیات تحقیق
۱-۱ دیباچه .2
۱-۲ مطالعه¬ی تاثیرگذاری خازن روی شبکه .4
۱-۲-۱ کاربرد بانک خازنی ..9
۱-۲-۲ مکان بانک خازنی بهینه 10
۱-۲-۳ مزایای خازن شنت 12
۱-۲-۴ گزینه های عملی برای کاهش تلفات 13
۱-۳ معیار طراحی 14
۱-۴ جبران سازی توان راکتیو 15
۱-۵ اصلاح ضریب قدرت 17
۱-۶ محدوده و هدف پایان نامه 19
۱-۷ بیان مسأله اساسی تحقیق 20
۱-۸ طرح کلی پایان نامه 22
فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق
۲-۱ دیباچه 24
۲-۲ روش های تحلیلی 24
۲-۳ روش های برنامه ریزی ریاضی 25
۲-۴ روش های ابتکاری 27
۲-۵ روش های مبتنی بر هوش مصنوعی 29
۲-۵-۱ الگوریتم ژنتیک 29
۲-۵-۲ سیستم های خبره 31
۲-۵-۳ آب کاری شبیه سازی شده 32
۲-۵-۴ شبکه های عصبی مصنوعی 34
۲-۵-۵ تئوری مجموعه فازی 35
فصل سوم: بهینه سازی اجتماع ذرات
۳-۱ دیباچه 39
۳-۲ کاربرد بهینه سازی اجتماع ذرات در سیستم های قدرت 40
۳-۲-۱ جایابی و تعیین ظرفیت بهینه ی خازن 41
۳-۲-۲ پخش بار اقتصادی 42
۳-۲-۳ پخش بار بهینه 42
۳-۲-۴ کنترل ولتاژ و توان راکتیو بهینه 43
۳-۲-۵ طراحی پایدارسازی سیستم قدرت 44
۳-۳ مفهوم PSO 44
۳-۴ عناصر اصلی الگوریتم PSO 45
۳-۵ اجرای الگوریتم PSO 44
۳-۶ مزایای الگوریتم PSO به سایر الگوریتم¬های تکاملی 52
فصل چهارم: بهینه¬سازی تابع هدف
۴-۱ دیباچه 55
۴-۲ بیان مساله 57
۴-۳ قیود 59
۴-۴ مدل بار پیشنهادی 61
۴-۴-۱ مدل¬سازی بار از لحاظ نوع مصرف 61
۴-۴-۲ مدل¬سازی بار از لحاظ توان، امپدانس و جریان ثابت 63
۴-۵ حل مساله جایابی خازن با استفاده از الگوریتم PSO 64
فصل پنجم: نتایج شبیه¬سازی
۵-۱ دیباچه 67
۵-۲ جایابی دو خازن 68
۵-۳ جایابی چهار خازن 71
۵-۴ جایابی شش خازن 74
۵-۵ جایابی هشت خازن 77
۵-۶ جمع بندی 80
فصل ششم: بحث و نتیجه گیری
۶-۱ دیباچه 82
۶-۲ نتیجه گیری 82
۶-۳ پیشنهادها 84
پیوست ها
الف: اطلاعات شبکه ی نمونه 86
مراجع 89
