زمان‌بندی تعمیرات خطوط انتقال با در نظر گرفتن آسیبپذیری سیستم قدرت
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 153 صفحه
چکیده
بحث تعمیرات در هر سیستمی و از جمله سیستم قدرت، از اهمّیت ویژه‌ای برخوردار است. در ساختار سنّتی صنعت برق، تعمیرات مربوط به بخش تولید و انتقال، هر دو توسّط اپراتور شبکه صورت می‌گیرد. با تجدیدساختار صنعت برق، پیشنهاد زمان تعمیرات مربوط به بخش‌های مختلف سیستم به مالکان بخش‌ها واگذار می‌شود و بهره‌بردار مستقل سیستم، مسئول نظارت و هماهنگی زمان انجام تعمیرات می‌باشد. در مدل‌هایی که برای زمان‌بندی تعمیرات سیستم انتقال ارائه شده است، عموماً سعی در انتخاب بهترین زمان تعمیرات به منظور حفظ قابلیت اطمینان سیستم در یک ناحیه‌ی امن است و قابلیت اطمینان سیستم به عنوان مهم‌ترین قید این مسأله لحاظ می‌شود. پس از سال ۲۰۰۱ میلادی، مطالعه‌ی تأثیر حملات عامدانه بر شبکه‌ی قدرت اهمّیت ویژه‌ای به خود گرفته است؛ چراکه اعمال استانداردهای کلاسیک برای تأمین قابلیت اطمینان سیستم نمی‌تواند به قدر کافی واقعیت موجود، یعنی بحث حمله‌ی عامدانه به شبکه‌ی قدرت، را در خود لحاظ کند. در این پایان نامه، در قدم اوّل، مدل جدیدی ارائه می شود که می تواند آسیب پذیری سیستم قدرت را در یک افق زمانی مورد بررسی قرار دهد. «بُعد زمانی» حملات عامدانه در پژوهش های قبلی در نظر گرفته نشده است. خروجی این مرحله، مدلی زمانی است که بصورت یک مسأله ی دو سطحی فرمول بندی شده است. این مدل دو سطحی با استفاده از تئوری دوگان تبدیل به یک مسأله ی برنامه ریزی یک سطحی می شود. در مرحله ی دوّم، از این مدل برای ارائه ی یک فرمول بندی جدید برای زمان بندی تعمیرات خطوط انتقال استفاده می شود. در فرمول بندی جدید، زمان بندی تعمیرات خطوط انتقال به صورت یک مسأله ی برنامه ریزی چندسطحی در نظر گرفته می شود که در آن، آسیب پذیری سیستم قدرت در کنار قید قابلیت اطمینان سیستم لحاظ می شود. مدل های پیشنهادی بر روی شبکه‌های استاندارد Garver 6-Bus و IEEE-RTS 24-Bus پیاده‌سازی و توانایی این روش ها نشان داده شده است. کلمات کلیدی: آسیب‌پفهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرست مطالب هشت
چکیده 1
فصل اوّل: مقدّمه
فصل دوم: تاریخچه‌ی کارهای انجام شده
۲-۱٫ مقدّمه 8
۲-۲٫ مروری بر پژوهشهای صورت گرفته در زمینهی تعمیرات سیستم قدرت 9
۲-۳٫ مروری بر پژوهشهای صورت گرفته در زمینهی آسیبپذیری سیستم قدرت 25
۲-۴٫ خلاصه‌ی فصل و نتیجه‌گیری 43
فصل سوم: مدل زمانی برای بررسی آسیبپذیری سیستم قدرت
۳-۱٫ انگیزه 44
۳-۲٫ رویکرد 45
۳-۳٫ نوآوری‌های مدل 46
۳-۴٫ مدلسازی مسأله‌ی آسیبپذیری با در نظر گرفتن بُعد زمان 46
۳-۴-۱٫ فرضیات 46
۳-۴-۲٫ مدلسازی بررسی آسیبپذیری سیستم قدرت در یک افق زمانی 47
۳-۴-۳٫ تبدیل مدل دو سطحی ارائه شده، به یک مدل یک‌سطحی 52
۳-۴-۴٫ تبدیل MPEC به یک مسأله‌ی MILP 53
۳-۵٫ مثال عددی اوّل 54
۳-۵-۲٫ افق زمانی مطالعه 54
۳-۵-۳٫ داده‌های ورودی مسأله 54
۳-۵-۴٫ سناریوهای تعریف شده 56
۳-۵-۵٫ ارائه و تحلیل نتایج 59
۳-۵-۶٫ بار محاسباتی مسأله 66
۳-۶٫ مثال عددی دوم 67
۳-۶-۱٫ افق زمانی مطالعه 67
۳-۶-۲٫ داده‌های ورودی مسأله 68
۳-۶-۳٫ تعریف سناریوها و ارائه و تحلیل نتایج 69
۳-۷٫ خلاصه‌ی فصل و نتیجه‌گیری 73
فصل چهارم: مدلی برای زمان‌بندی تعمیرات خطوط انتقال با لحاظ آسیبپذیری سیستم قدرت
۴-۱٫ مقدّمه و رویکرد 75
۴-۱-۱٫ نوآوری‌های مدل 77
۴-۲٫ مدلسازی مسأله‌ی زمان‌بندی تعمیرات خطوط انتقال با در نظر گرفتن آسیبپذیری شبکه قدرت 78
۴-۲-۱٫ فرضیات 78
۴-۲-۲٫ مدلسازی زمان‌بندی تعمیرات خطوط انتقال شبکه با در نظر گرفتن آسیبپذیری سیستم قدرت 78
۴-۳٫ مدل MWAW برای بررسی آسیبپذیری سیستم قدرت در یک افق زمانی 87
۴-۳-۱٫ فرمول‌بندی مدل MWaW 88
۴-۳-۲٫ MPEC مربوط به مدل MWaW 94
۴-۳-۳٫ تبدیل MPEC مدل MWaW به یک مسأله‌ی MILP 96
۴-۳-۴٫ مدل نهایی MWaW به صورت یک مسأله‌ی MILP یک‌سطحی 98
۴-۴٫ مدل نهایی VCTMS به صورت یک مسأله‌ی MILP دو سطحی 98
۴-۵٫ استفاده از الگوریتم ژنتیک برای حلّ مدل VCTMS 98
۴-۵-۱٫ انتخاب متغیّرها و تابع هدف 98
۴-۵-۲٫ کدگذاری 99
۴-۵-۳٫ جمعیت اوّلیه 100
۴-۵-۴٫ انتخاب 100
۴-۵-۵٫ ترکیب 101
۴-۵-۶٫ جهش 101
۴-۶٫ مثال عددی اوّل: اجرای مدل MWaW بر روی شبکه‌ی شش شینه‌ی گارور 101
۴-۶-۲٫ افق زمانی مطالعه 102
۴-۶-۳٫ داده‌های ورودی مسأله 102
۴-۶-۴٫ ارائه و تحلیل نتایج 104
۴-۷٫ مثال عددی دوم: اجرای مدل VCTMS برای زمان‌بندی تعمیرات معمولی در شبکه‌ی شش شینه‌ی گارور 106
۴-۷-۱٫ تعریف سناریوها 106
۴-۷-۲٫ روش حل 107
۴-۷-۳٫ ارائه و تحلیل نتایج بدست آمده 109
۴-۷-۳-الف. ارائه و تحلیل نتابج مربوط به سناریوی شماره ۱ 109
۴-۷-۳-ب. ارائه و تحلیل نتابج مربوط به سناریوی شماره ۲ 113
۴-۷-۳-ج. ارائه و تحلیل نتابج مربوط به سناریوی شماره ۳ 118
۴-۷-۳-د. ارائه و تحلیل نتابج مربوط به سناریوی شماره ۴ 121
۴-۸٫ خلاصه‌ی فصل و نتیجه‌گیری 125
فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادها
۵-۱٫ جمع‌بندی نتایج 127
۵-۲٫ پیشنهادها و ادامه‌ی تحقیق 129
مراجع 131
