دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته برق

گرایش : الکترونیک قدرت

عنوان : جایابی بهینه خازن با هدف بهبود پروفیل ولتاژ و کمینه ­سازی تلفات توان شبکه توزیع واقعی با مدل­سازی بارهای مختلف

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد اهر

پایان­ نامه کارشناسی ­ارشد رشته برق (M.Sc.)

گرایش الکترونیک قدرت

عنوان:

جایابی بهینه خازن با هدف بهبود پروفیل ولتاژ و کمینه­ سازی تلفات توان شبکه توزیع واقعی با مدل­سازی بارهای مختلف

استاد راهنما:

دکتر آیدین سخاوتی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

-1 دیباچه…………………………………………………………………………………………………………………………………….. .2

1-2 مطالعه­ی تاثیرگذاری خازن روی شبکه……………………………………………………………………………………. .4

1-2-1 کاربرد بانک خازنی…………………………………………………………………………………………………. ..9

1-2-2 مکان بانک خازنی بهینه……………………………………………………………………………………………. 10

1-2-3 مزایای خازن شنت…………………………………………………………………………………………………… 12

1-2-4 گزینه­های عملی برای کاهش تلفات…………………………………………………………………………… 13

1-3 معیار طراحی………………………………………………………………………………………………………………………….. 14

1-4 جبران­سازی توان راکتیو…………………………………………………………………………………………………………. 15

1-5 اصلاح ضریب قدرت…………………………………………………………………………………………………………….. 17

1-6 محدوده و هدف پایان نامه ……………………………………………………………………………………………………….. 19

1-7 بیان مسأله اساسی تحقیق…………………………………………………………………………………………………………. 20

1-8 طرح کلی پایان نامه …………………………………………………………………………………………………………………. 22

 

فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق

2-1 دیباچه…………………………………………………………………………………………………………………………………… 24

2-2 روش­های تحلیلی…………………………………………………………………………………………………………………… 24

2-3 روش­های برنامه­ریزی ریاضی………………………………………………………………………………………………….. 25

2-4 روش­های ابتکاری………………………………………………………………………………………………………………….. 27

2-5 روش­های مبتنی بر هوش مصنوعی…………………………………………………………………………………………… 29

2-5-1 الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………………………………………… 29

2-5-2 سیستم­های خبره………………………………………………………………………………………………………. 31

2-5-3 آب­کاری شبیه­سازی شده………………………………………………………………………………………….. 32

2-5-4 شبکه­های عصبی مصنوعی………………………………………………………………………………………… 34

2-5-5 تئوری مجموعه فازی……………………………………………………………………………………………….. 35

 

فصل سوم: بهینه­سازی اجتماع ذرات

3-1 دیباچه…………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

3-2 کاربرد بهینه­سازی اجتماع ذرات در سیستم­های قدرت………………………………………………………………. 40

3-2-1 جایابی و تعیین ظرفیت بهینه­ی خازن……………………………………………………………………………. 41

3-2-2 پخش بار اقتصادی…………………………………………………………………………………………………… 42

3-2-3 پخش بار بهینه…………………………………………………………………………………………………………. 42

3-2-4 کنترل ولتاژ و توان راکتیو بهینه…………………………………………………………………………………… 43

3-2-5 طراحی پایدارسازی سیستم قدرت………………………………………………………………………………. 44

3-3 مفهوم PSO………………………………………………………………………………………………………………………….. 44

3-4 عناصر اصلی الگوریتم PSO………………………………………………………………………………………………….. 45

3-5 اجرای الگوریتم PSO…………………………………………………………………………………………………………… 44

3-6 مزایای الگوریتم PSO به سایر الگوریتم­های تکاملی……………………………………………………………….. 52

 

فصل چهارم: بهینه­سازی تابع هدف

4-1 دیباچه…………………………………………………………………………………………………………………………………… 55

4-2 بیان مساله………………………………………………………………………………………………………………………………. 57

4-3 قیود……………………………………………………………………………………………………………………………………… 59

4-4 مدل بار پیشنهادی…………………………………………………………………………………………………………………… 61

4-4-1 مدل­سازی بار از لحاظ نوع مصرف…………………………………………………………………………….. 61

4-4-2 مدل­سازی بار از لحاظ توان، امپدانس و جریان ثابت……………………………………………………… 63

4-5 حل مساله جایابی خازن با بهره گرفتن از الگوریتم PSO…………………………………………………………………. 64

 

فصل پنجم: نتایج شبیه­سازی

5-1 دیباچه…………………………………………………………………………………………………………………………………… 67

5-2 جایابی دو خازن…………………………………………………………………………………………………………………….. 68

5-3 جایابی چهار خازن…………………………………………………………………………………………………………………. 71

5-4 جایابی شش خازن………………………………………………………………………………………………………………….. 74

5-5 جایابی هشت خازن………………………………………………………………………………………………………………… 77

5-6 جمع بندی………………………………………………………………………………………………………………..80

 

فصل ششم: بحث و نتیجه­گیری

6-1 دیباچه…………………………………………………………………………………………………………………………………… 82

6-2 نتیجه­گیری……………………………………………………………………………………………………………………………. 82

6-3 پیشنهادها……………………………………………………………………………………………………………………………….. 84

 

پیوست­ها

الف: اطلاعات شبکه­ی نمونه………………………………………………………………………………………………………….. 86

مراجع………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 8

فهرست جدول­ها

جدول (1-1): مقایسه­ی نرخ­های سود به هزینه­ی روش­های کاهش تلفات…………………………………….14

جدول (4-1): ضریب تغییر بار………………………………………………………………………………………………………. 62

جدول(5-1): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور دو بانک خازنی………………………………………….. 69

جدول(5-2): مکان و ظرفیت بهینه­ی نصب شده دو بانک خازنی……………………………………………………… 69

جدول(5-3): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور چهار بانک خازنی………………………………………. 72

جدول(5-4): مکان و ظرفیت بهینه­ی نصب شده چهار بانک خازنی………………………………………………….. 72

جدول(5-5): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور شش بانک خازنی……………………………………….. 75

جدول(5-6): مکان و ظرفیت بهینه­ی نصب شده شش بانک خازنی………………………………………………….. 75

جدول(5-7): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور هشت بانک خازنی……………………………………… 78

جدول(5-8): مکان و ظرفیت بهینه­ی نصب شده هشت بانک خازنی…………………………………………………. 78

جدول(الف-1): اطلاعات مربوط به خطوط و توان­های مصرفی شبکه­ی نمونه…………………………………… 8

فهرست شكل­ها

شکل (1-1): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پس­فاز……………………………………………………………… 6

شکل (1-2): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پیش­فاز……………………………………………………………. 6

شکل (1-3): دیاگرام فازروی یک مدار با ضریب قدرت پس­فاز………………………………………………………. 8

شکل (1-4): نمایش مدل بار معادل فیدر شعاعی……………………………………………………………………………… 17

شکل (1-5): بهترین مکان بانک خازنی برای اصلاح ضریب قدرت…………………………………………………. 18

شکل(1-6): مثلث توان…………………………………………………………………………………………………………………. 19

شکل(2-1): ساختار شبکه­ی عصبی………………………………………………………………………………………………… 34

شکل(3-1): مفهوم پایه­ی الگوریتم PSO……………………………………………………………………………………….. 45

شکل(3-2): شبه­کد گام 1 الگوریتم PSO……………………………………………………………………………………… 47

شکل(3-3): شبه­کد گام 2 الگوریتم PSO……………………………………………………………………………………… 48

شکل(3-4): شبه­کد گام 3 الگوریتم PSO……………………………………………………………………………………… 48

شکل(3-5): شبه­کد گام 4 الگوریتم PSO……………………………………………………………………………………… 49

شکل(3-6): جمعیت بعد از چند تکرار در یک فضای دو بعدی……………………………………………………….. 50

شکل(3-7): شبه کد الگوریتم PSO……………………………………………………………………………………………… 51

شکل(3-8): فلوچارت حل نحوه­ی بهینه­سازی الگوریتم PSO………………………………………………………… 53

شکل(4-1): حل مساله­ی جایابی بهینه­ی خازن با بهره گرفتن از الگوریتم PSO………………………………………. 65

شکل(5-1): شبکه­ی 33 شینه­ی نمونه……………………………………………………………………………………………… 67

شکل(5-2): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توان­های شبکه در حضور دو بانک خازنی…………………….. 71

شکل(5-3): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توان­های شبکه در حضور چهار بانک خازنی…………………. 74

شکل(5-4): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توان­های شبکه در حضور شش بانک خازنی………………….. 77

شکل(5-5): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توان­های شبکه در حضور هشت بانک خازنی………………… 80

شکل(الف-1): شبکه­ی 33 شینه­ی نمونه…………………………………………………………………………………………. 8

چکیده:

شبکه­های توزیع دارای بارهای متنوعی­اند که این بارها مقادیر متفاوتی از توان راکتیو را مصرف می­کنند. با در نظر گرفتن تاثیر نوع بار روی محل و اندازه­ی بانک­های خازنی در سیستم­های توزیع، در این پایان نامه ، یک روش بدیع جهت مدل­سازی بارهای مختلف شبکه به منظور بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات توان در حضور خازن شنت انجام می­گیرد. برای این منظور، دو مدل ارائه می­شود: 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 بهینه­ی خازن اساسا از تاثیر نوع بار بر محل و ظرفیت بهینه خازن نصب شده اغماض کرده­اند، 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 ، فرمول­بندی تابع هدف به صورت یک مساله­­ی چند هدفه است. برای این منظور، انحراف ولتاژ به تابع تک­هدفه افزوده شده است. مساله فوق با بهره گرفتن از الگوریتم بهینه­سازی اجتماع ذرات[1] (PSO) حل خواهد شد. جهت اثبات تاثیر مدل­سازی پیشنهادی بار روی پاسخ­های مساله جایابی بهینه­ی خازن، سناریوهای زیر بکار می­رود: مدل­سازی بار و بدون آن با حضور خازن و بدون حضور آن.

 دیباچه

تحلیل شبکه­های توزیع یکی از دغدغه­های اصلی بهره­برداران شبکه است. یک مهندس سیستم بایستی اطلاعاتی درباره­ی تعداد، اندازه، محل و نوع المان­های شبکه، به منظور تحلیل شبکه­ی توزیع، بداند. از آنجائی­که اکثریت سیستم­های توزیع عملا شعاعی­اند، جهت مدل­سازی و تحلیل شبکه بایستی به چالش­های مختلفی غلبه کرد، که عبارتند از [1]:

  • سیستم

شبکه­ی توزیعی دارای تنوع وسیعی از اجزاست که دارای پیچیدگی و ابعاد بزرگی­اند. به عنوان مثال، اغلب بارهای متصل شده، تنها از یکی از سه فاز تغذیه می­کنند.

  • توزیع بار

توزیع بار در فیدرها و شاخه­ها نوعا یکسان نبوده و از این رو سیستم توزیع نامتعادل است. سیستم­های نامتعادل، نامناسب­اند.

  • داده

کل سیستم توزیع با حداقل نظارت و کنترل عمل می­کند. بنابراین، داده­های واقعی موجود سیستم

برای مدل­سازی و تحلیل آنها بسیار محدود است.

طراحان نیازمند اطلاعات دقیق برای مدل­سازی و طراحی جایگزین برای سیستم­های پیچیده، به

منظور غلبه بر مشکلات مختلف همراه با طراحی، بهره­برداری و کنترل سیستم­های توزیع، هستند.

پاسخ برخی از انواع مشکلات مانند انتخاب هادی، تنظیم ولتاژ، جایابی خازن نیازمند مدل­­ها و

تکنیک­های دقیق است.

مطالعات تحلیلی و طراحی برای شرکت­ها به منظور اطمینان از تامین کیفیت توان انجام شده است.

برخی از دلایل پیچیدگی جنبه­ های طراحی سیستم توزیع در ادامه ارائه شده است.

  • جنبه­ های تجاری سیستم­های توزیع

بدلیل اتصال داخلی تجهیزات مختلف شبکه­ی توزیع، یک جزء روی عملکرد فنی و اقتصادی سایر اجزاء در سیستم تاثیر می­گذارد، که این موجب می­شود ارزیابی راه­ حل فنی- اقتصادی یک فرآیند پیچیده­ای باشد.

  • اندازه

تعداد زیادی اجزاء یک سیستم توزیع را تشکیل می­دهند. این بدان معناست که شناسائی و تحلیل جایگزین­ها بسیار مشکل است. ارزیابی تمامی جایگزین­های محتمل بسیار مشکل و گاهی نیز ناممکن است.

  • عدم قطعیت

در برنامه­ریزی بلند مدت، پیش­بینی ارتقاء در آینده امری ضروری است. هر عدم ­قطعیتی روی طراحی شبکه­ی توزیع تاثیر می­گذارد. گاهی اوقات، بهترین پیش­بینی­های طراحی، بار و اقتصادی، عدم قطعیت در مورد بارگذاری آینده سیستم برای طراحی نامناسب شبکه توزیع را در بر نمی­گیرد. بنابراین، طراحی سیستم توزیع به منظور ارضاء تقاضای آینده با اجتناب از عدم قطعیت در پیش­بینی بار و سایر موارد شبکه­های توزیع ضروریست.

  • سایر جنبه­ های ایمنی

در فرآیند طراحی، طراحان سیستم قدرت بایستی جنبه­ های دیگر از ایمنی شامل مراجع قانونی، گروه­های اجتماعی، مداخله رهبران کسب و کار و سایر خدمات را در محاسبات در نظر بگیرند.

تعداد صفحه : 115

قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :       *        serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

—  — —