تجدید آرایش شبکه های توزیع شعاعی به منظور کاهش تلفات و بهبود پروفایل ولتاژدر حضور ریز شبکه ها 93

دانشگاه آزاد اسلامي
استان مرکزی – اراك
تاریخ : …………………………..
شماره : ………………………….
پیوست : ………………………..

“تعهدنامه اصالت رساله یا پایان نامه”
اینجانبصادق مرزباندانشجوی مقطع کارشناسی ارشد ناپیوسته در رشته مهندسی برق ـ قدرتبا شماره دانشجویی 911086832که در تاریخ06/12/1393از پایان نامه خود تحت عنوان:”تجدید آرایش شبکه های توزیع شعاعی به منظور کاهش تلفات و بهبود پروفایل ولتاژدر حضور ریز شبکه ها ” که با کسب نمره…………………… و درجه ……………………. دفاع نمودهام بدینوسیله متعهد میشوم:
1) این رساله حاصل تحقیق و پژوهش انجام شده توسط اینجانب بوده و در مواردی که از دستاوردهای علمی و پژوهشی دیگران (اعم از پایان نامه، کتاب، مقاله و…) استفاده نمودهام مطابق ضوابط و رویه موجود، نام منبع مورد استفاده و سایر مشخصات آن را در فهرست مربوطه ذکر و درج نمودهام.
2) این رساله قبلا برای دریافت هیچ مدرک تحصیلی (هم سطح، پایینتر یا بالاتر) در سایر دانشگاهها و موسسات آموزش عالی ارائه نشده است.
3) چنانچه بعد از فراقت از تحصیل، قصد استفاده و هرگونه بهرهبرداری اعم از چاپ کتاب، ثبت اختراع و … از این رساله داشته باشم، از حوزه معاونت پژوهشی واحد مجوزهای مربوطه را اخذ نمایم.
4) چنانچه در هر مقطعی زمانی خلاف موارد فوق ثابت شود، عواقب ناشی از آن را میپذیرم و واحد دانشگاهی مجاز است با این جانب مطابق ضوابط و مقررات رفتار نموده و در صورت ابطال مدرک تحصیلیام هیچگونه ادعایی نخواهم داشت.
صادق مرزبان
امضاء ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
گواهی امضاء:
دانشجوی فوقالذکر احراز هویت شد. فقط امضای ایشان گواهی میگردد.
رئیس پژوهش دانشکده
تاریخ و امضاء
اراک – میدان امام خمینی- بلوار امام خمینی(ره)- شهرک دانشگاه آزاد اسلامی- صندوق پستی 567/38135
دانشگاه آزاد اسلامیواحد اراکدانشکده فنی و مهندسی ، گروه تحصیلات تکمیلی مهندسی برق
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc.)
گرایش: قدرت
عنوان:
تجدید آرایش شبکه های توزیع شعاعی به منظور کاهش تلفات و بهبود پروفایل ولتاژدر حضور ریز شبکه ها
استاد راهنما:
دکتر مصطفی رجبی مشهدی
استاد مشاور:
دکتر امیر حسین سالمی
نگارش:
صادق مرزبان
زمستان1393
دانشگاه آزاد اسلامی
واحد اراک
دانشکده فنی و مهندسی ، گروه تحصیلات تکمیلی مهندسی برق
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc.)
گرایش: قدرت
عنوان:
تجدید آرایش شبکه های توزیع شعاعی به منظور کاهش تلفات و بهبود
پروفایل ولتاژدر حضور ریز شبکه ها
با حضور استاد راهنما، استاد مشاور و هیأت داوران دردانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک
در مورخ 06/12/1393 برگزار گردید.
تصویب و ارزیابی شده توسط هیأت داوران با نمره …………………. و درجه ……………….
دكترمصطفی رجبی مشهدی(استاد راهنما)……………………………………………………………………..
دکتر امیر حسین سالمی(استادمشاور) ………………………………………………………………………….
دکترمحمد باقر توکلی(استاد داور) …………………………………………………………………………………..
 ماحصل آموخته هایم را تقدیم می کنم به آنان که مهر آسمانی شان آرام بخش آلام زمینی ام است 
به استوارترین تکیه گاهم،دستان پرمهر پدرم به سبزترین نگاه زندگیم،چشمان سبز مادرم 
که هرچه آموختم در مکتب عشق شما آموختم و هرچه بکوشم قطره ای از دریای بی کران مهربانیتان را سپاس نتوانم بگویم. 
امروز هستی ام به امید شماست و فردا کلید باغ بهشتم رضای شما 
را آوردی گران سنگ تر از این ارزان نداشتم تا به خاک پایتان نثار کنم،باشد که حاصل تلاشم نسیم گونه
غبار خستگیتان را بزداید. 
بوسه بر دستان پرمهرتان 
تقدیم به همسرم و فرزندان دلبندم
به پاس قدر دانی از قلبی آکنده از عشق و معرفت که محیطی سرشار از سلامت و امنیت و آرامش و آسایش برای من فراهم آورده اند..
چکيده
در سالهای اخیر با پیشرفت های بعمل آمده در تکنولوژی پردازش داده و ارسال آن، شرکت های توزیع هر چه بیشتر علاقه مند به استفاده از سیستم های اتوماسیون توزیع شده اند. یکی از کاربرهای بسیار موثر اتوماسیون، تجدید آرایش شبکه توزیع می باشد که غالبا تحت عنوان یک مسئله بهینه سازی برای بهبود اهداف گوناگون مورد تحلیل قرار می‌گیرد. در این پایان‌نامه، مسئله‌یتجديدآرايشدرشبكههايتوزيع به همراه تعیین اندازه تولیدات پراکنده، به منظور بهینه سازی تلفات توان، پروفیل ولتاژ، متعادل‌سازی بار و کاهش هزینه شبکهانجام می‌پذیرد. نظربهاينكهتجديدآرايشيكمسئلهبهينه سازيتركيبي است،ازیک روش ترکیبیبا ترکیب الگوریتم‌های گروه ذرات و جهش قورباغه استفاده شده است. پیش از آن نتایج این الگوریتم در مقایسه با روش ژنتیک و نیز الگوریتم گروه ذرات مورد سنجش قرار گرفته است. درنهايتنتايج چارچوب ارائه شده برروي سیستم‌های 33 باسه و 70 باسه مورد ارزیابی قرار گرفته شدهاست. در این پایان نامه از محیط برنامه نویسی نرم افزار متلب برای مدلسازی و پیاده سازی سیستم تحت مطالعه استفاده شده است.
واژه‌هاي كليدي:تجدید آرایش، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات، الگوریتم قورباغه، بهینه سازی تلفات توان، بهبود پروفیل ولتاژ، متعادل سازی بار، کاهش هزینه ها
فهرستمطالب
عنوان صفحه
TOC h z t “فصل,1,تيتر سوم,4,تيتر دوم,3,تيتر اول,2″ فصلاول: مقدمه1-1-مقدمهPAGEREF _Toc411626245 h21-2-ضرورتاحتیاجبهتحقیقPAGEREF _Toc411626246 h41-3-هدفتحقيقواهمیتآنPAGEREF _Toc411626247 h51-4-بخش‌هايپایاننامهPAGEREF _Toc411626248 h6فصلدوم: مروريبرتحقيقاتانجامشدهدرزمینهتجدیدآرایشدرشبکههایتوزیع2-1- مقدمهPAGEREF _Toc411626250 h82-2- بررسیریاضیقیوددرمسئلهتجدیدآرایشPAGEREF _Toc411626251 h82-3- نقاطضعفدرروش‌هایموجوددربررسیقیدشعاعیPAGEREF _Toc411626252 h142-4- روش‌هایمختلفبرایمسئلهتجدیدآرایشدرسیستم‌هایتوزیعPAGEREF _Toc411626253 h162-4-1- گامهایالگوریتمDSSHAبهصورتزیرمیباشد.PAGEREF _Toc411626254 h182-5- الگوریتمجدیدیجهتتجدیدآرایشباهدفمینیممکردنتلفاتتوانوبهبودپروفیلولتاژPAGEREF _Toc411626255 h212-6- تجدیدآرایشسیستمتوزیعبااستفادهازالگوریتمژنتیکمبتنیبرگرافاتصالPAGEREF _Toc411626256 h262-7- تجدیدآرایششبکهبرایکاهشتلفاتوبهبودقابلیتاطمینانمبتنیبرالگوریتمژنتیکبهبود‌یافتهPAGEREF _Toc411626257 h272-8- یکالگوریتمتکاملیترکیبیکارآمدبراساسPSO وACO برایتجدیدآرایشفیدرهایشبکهتوزیعPAGEREF _Toc411626258 h302-9- روشبهینهبرایتجدیدآرایشسیستم‌هایتوزیعمبتنیبرOPFوحلآنتوسطروشتجزیهبندرزPAGEREF _Toc411626259 h312-10- تجدیدآرایشبهینهشبکهتوزیعمتعادلونامتعادلبادرنظرگرفتنتولیداتپراکندهPAGEREF _Toc411626260 h33فصلسوم: تجدیدآرایششبکههایتوزیع3-3- روشهایابتکاریشهودیPAGEREF _Toc411626262 h443-3-1- روشتعویضشاخهPAGEREF _Toc411626263 h443-3-2- روشجستجویحلقه،حذفشاخهPAGEREF _Toc411626264 h463-3-3- روشتقسیمبندیشبکهبهچندجزءPAGEREF _Toc411626265 h483-3-4- روشبستنتمامکلیدها ” درحالتعادیباز” وسپسبازکردنتکتکآنهاPAGEREF _Toc411626266 h504-3-5- روشبازروبستهکردنمتوالیکلیدهاPAGEREF _Toc411626267 h51فصلچهارم: بیانمسئله4-1- مقدمهPAGEREF _Toc411626269 h554-2- فرمولبندیمسئلهبهینه‌سازیPAGEREF _Toc411626270 h554-2-1- متغیرهایطراحیمسئلهPAGEREF _Toc411626271 h554-3- توابعهدفPAGEREF _Toc411626272 h564-3-1- تلفاتمقاومتیPAGEREF _Toc411626273 h564-3-2- بهبودپروفیلولتاژPAGEREF _Toc411626274 h564-3-3- متعادلسازیبارخطوطPAGEREF _Toc411626275 h564-3-4- هزینهPAGEREF _Toc411626276 h574-3-5- شاخصچندهدفهPAGEREF _Toc411626277 h574-4- محدودیت‌هایمسئلهPAGEREF _Toc411626278 h584-4-1- محدودیتولتاژباسهاPAGEREF _Toc411626279 h584-4-2- محدودیتتوانعبوریازخطوطPAGEREF _Toc411626280 h584-4-3- محدودیتآرایششبکهPAGEREF _Toc411626281 h584-5- الگوریتمبهینهسازیPAGEREF _Toc411626282 h584-5-1- الگوریتمبهینه‌سازیگروهذراتPAGEREF _Toc411626283 h584-5-2- الگوریتمترکیبیارائهشدهPAGEREF _Toc411626285 h604-5-3- کاربردالگوریتمارائهشدهبررویمسئله‌یتجدیدآرایشPAGEREF _Toc411626286 h61فصلپنجم: بررسیوتحلیلنتایجشبیهسازی5-1- مقدمهPAGEREF _Toc411626288 h645-2- مقایسهعملکردالگوریتم‌هاPAGEREF _Toc411626289 h665-3- مقایسهنتایجبهینه‌سازیسایرتوابعهدفPAGEREF _Toc411626290 h75فصلششم: نتیجهگیریکلیوبیانپیشنهادات6-1- نتیجه‌گیریکلیPAGEREF _Toc411626292 h828-2- راهکارهایپیشنهادیبرایپژوهش‌هایآیندهPAGEREF _Toc411626293 h83فصلششم: مراجع
فهرستشکل‌ها
عنوان صفحه
TOC h z t “زيرنويس شکل” cشکل2-1: گرافمدنظرگرفتهشدهPAGEREF _Toc420477785 h9شکل2-2: گراف‌هایکورتوفسکیPAGEREF _Toc420477786 h10شکل2-3: گرافودوگانمتناظرباآنPAGEREF _Toc420477787 h11شکل 2-4: شبکهبدستآمدهتوسطاستفادهازقیودشعاعیمتداولPAGEREF _Toc420477788 h14شکل 3-1: یکشبکهتوزیعباسهفیدرPAGEREF _Toc420477789 h42شکل 3-2: فلوچارتروشجستجویحلقه،حذفشاخهPAGEREF _Toc420477790 h47شکل 3-3: فلوچارتتقسیمبندیشبکهبهچندجزءPAGEREF _Toc420477791 h49شکل 3-4: فلوچارتروشبستنتمامکلیدهای (درحالتعادیباز) وسپسبازکردنتکتکآنهاPAGEREF _Toc420477792 h51شکل 4-5: فلوچارتروشبازوبستهکردنمتوالیکلیدهاPAGEREF _Toc420477793 h52شکل 5-1 : دیاگرامشبکهتوزیع 33 باسهبادرنظرگرفتنتولیداتپراکندهPAGEREF _Toc420477794 h64شکل 5-2 : دیاگرامشبکهتوزیع 70 باسهبادرنظرگرفتنتولیداتپراکندهPAGEREF _Toc420477795 h65شکل 5-3 : بهبودتلفاتتوانشبکه 33 باسهبدونحضورتولیداتپراکندهبرحسبتعدادتکراردرالگوریتم‌هایمختلفPAGEREF _Toc420477796 h69شکل 5-4 : بهبودتلفاتتوانشبکه 70 باسهبدونحضورتولیداتپراکندهبرحسبتعدادتکراردرالگوریتم‌هایمختلفPAGEREF _Toc420477797 h69شکل 5-5 : بهبودتلفاتتوانشبکه 33 باسهباحضورتولیداتپراکندهبرحسبتعدادتکراردرالگوریتم‌هایمختلفPAGEREF _Toc420477798 h71شکل 5-6 : بهبودتلفاتتوانشبکه 70 باسهباحضورتولیداتپراکندهبرحسبتعدادتکراردرالگوریتم‌هایمختلفPAGEREF _Toc420477799 h72شکل 5-7 : پروفیلولتاژشبکه 33 باسهدرحالتعدمحضورتولیداتپراکندهPAGEREF _Toc420477800 h73شکل 5-8 : پروفیلولتاژشبکه 33 باسهدرحالتحضورتولیداتپراکندهPAGEREF _Toc420477801 h73شکل 5-9 : پروفیلولتاژشبکه 70 باسهدرحالتعدمحضورتولیداتپراکندهPAGEREF _Toc420477802 h74شکل 5-10 : پروفیلولتاژشبکه 70 باسهدرحالتحضورتولیداتپراکندهPAGEREF _Toc420477803 h74
فهرستجدول‌ها
عنوان صفحه
TOC h z t “بالانويس جدول” cجدول(2-1): مقادیرPAGEREF _Toc420477821 h15جدول 5-1 : مشخصاتتولیداتنصبشدهدرشبکه 33 باسهPAGEREF _Toc420477822 h64جدول 5-2 : مشخصاتتولیداتنصبشدهدرشبکه 70 باسهPAGEREF _Toc420477823 h66جدول 5-3 : مقایسهنتایجالگوریتم‌هایمختلفبرایبهبودتلفاتتواندرشبکه 33 باسهبدونحضورتولیداتپراکندهPAGEREF _Toc420477824 h67جدول 5-4 : مقایسهنتایجالگوریتم‌هایمختلفبرایبهبودتلفاتتواندرشبکه 70 باسهبدونحضورتولیداتپراکندهPAGEREF _Toc420477825 h68جدول 5-5 : مقایسهنتایجالگوریتم‌هایمختلفبرایبهبودتلفاتتواندرشبکه 33 باسهباحضورتولیداتپراکندهPAGEREF _Toc420477826 h70جدول 5-7 : مقادیرتوابعهدفبدونحضورتولیداتپراکندهبرایشبکه 33 باسهPAGEREF _Toc420477827 h75جدول 5-8 : مقادیرمتغیرهایتصمیمگیرندهبدونحضورتولیداتپراکندهبرایشبکه 33 باسهPAGEREF _Toc420477828 h75جدول 5-9 : مقادیرتوابعهدفباحضورتولیداتپراکندهبرایشبکه 33 باسهPAGEREF _Toc420477829 h76جدول 5-10 : مقادیرمتغیرهایتصمیمگیرندهباحضورتولیداتپراکندهبرایشبکه 33 باسهPAGEREF _Toc420477830 h77جدول 5-11 : مقادیرتوابعهدفبدونحضورتولیداتپراکندهبرایشبکه 70 باسهPAGEREF _Toc420477831 h78جدول 5-12 : مقادیرمتغیرهایتصمیمگیرندهبدونحضورتولیداتپراکندهبرایشبکه 70 باسهPAGEREF _Toc420477832 h78جدول 5-13 : مقادیرتوابعهدفباحضورتولیداتپراکندهبرایشبکه 70 باسهPAGEREF _Toc420477833 h79جدول 5-14 : مقادیرمتغیرهایتصمیمگیرندهباحضورتولیداتپراکندهبرایشبکه 70 باسهPAGEREF _Toc420477834 h79
فصلاول:مقدمه
مقدمهتجدید آرایش شبکه‌های توزیع با اهداف مختلفی نظیر کاهش تلفات خطوط، برگرداندن سرویس‌دهی مشترکان و به حداقل رساندن نواحی بدون برق، بهبود پروفایل ولتاژ، بالانس کردن بار، کاهش خاموشی‌ها و افزایش امنیت شبکه بکار می‌رود بنابراین می توان گفت تجدید آرایش شبکه‌های توزیع یک مساله بهینه‌سازی با اهداف و محدودیت‌های متعدد است و بدست آوردن یک حل بهینه مطلق برای آن مشکل است. برای تجدید آرایش شبکه‌های توزیع تا کنون روش‌های متعددی ارائه شده است.
با توجه به گستردگی شبکه‌های توزیع و حجم بالای انرژی توزیع شده توسط آنها، انجام تحقیقات و پژوهش در زمینه بهره‌برداری موثر و اقتصادی از این سیستم‌ها سبب صرفه‌جویی عظیمی خواهد شد. یکی از روش‌های مدرن بهره‌برداری بهینه از سیستم‌های توزیع، تجدید آرایش شبکه‌های توزیع در بهره ‌برداری است یعنی با تغییر شرایط بهره ‌برداری مثل تغییر بارها و یا وقوع یک خطا، آرایش شبکه را چنان تغییر دهیم که از نظر فنی و اقتصادی بهینه باشد، اهداف فنی و اقتصادی متعددی برای تجدید آرایش شبکه‌های توزیع مطرح است. یکی از اهداف اصلی تجدید آرایش، کاهش تلفات

Author:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *