دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباس­پور)

دانشکده برق

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق- تجدید ساختار

تعیین مکان، ظرفیت و زمان راه­اندازی بهینه مولد­های گاز سوز به­منظور حفظ قابلیت اطمینان شبکه با در نظر گرفتن مسئله ترانزیت برق

 استاد راهنما:

دکتر مهرداد ستایش نظر

 مهر ماه 1388

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

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                                                                                                                   صفحه

1 آشنایی با ساختار شبکه های الکتریکی با تأکید بر بخش توزیع.. 3

1-1 مقدمه.. 3

1-2 ساختار سیستم های قدرت.. 3

1-3 آشنایی با شبکه های توزیع.. 5

1-4 انواع شبکه های توزیع.. 5

1-5 جزیره ای شدن.. 8

1-6 عوامل مؤثر در طراحی و بهره برداری از شبکه های توزیع.. 9

2 مروری بر منابع تولید پراکنده و اهمیت مطالعه آنها.. 14

2-1 مروری بر منابع تولید پراکنده.. 14

2-1-1 منابع تجدید ناپذیر.. 15

2-1-1-1   توربین های گازی 15

2-1-1-2   موتور های احتراق داخلی پیستونی 17

2-1-1-3   تکنولوژی میکرو توربین ها 20

2-1-2      منابع تجدید پذیر.. 21

2-1-2-1   توربین های آبی كوچك 21

2-1-2-2   پیل های سوختی 21

2-1-2-3   انرژی باد 22

2-1-2-4   سیستم های فتوولتاییک 23

2-1-2-5   استفاده از حرارت انرژی خورشید 24

2-1-2-6   زیست توده 25

2-1-2-7   زمین گرمایی 26

2-1-3      مقایسه انواع تکنولوژی ها.. 26

2-2 اهمیت تولید پراكنده.. 28

2-2-1      مزایای اقتصادی.. 28

2-2-2      تولید مطمئن و ایمن.. 29

2-2-3      مزایای اجتماعی.. 30

2-2-4      مزایای محیطی.. 30

2-2-5      محدودیت های تولید پراكنده.. 31

2-2-6      آثار منابع‌ تولید پراكنده‌ بر روی ‌شبكه های‌ الكتریكی.. 31

2-2-7      تأثیر DG بر قابلیت اطمینان شبكه توزیع.. 32

2-2-8      تاثیر DG بر تنظیم ولتاژ در شبكه.. 33

2-2-9      حفاظت.. 34

2-2-10    اثرات منفی احتمالی   DG در شبكه.. 34

2-3 مطالعات انجام شده.. 35

3 ملاحظات مدل سازی در توسعه DG.. 39

3-1 عوامل مؤثر در مدل سازی.. 40

3-1-1 ساختار شبکه های توزیع.. 40

3-1-1-1   مدل انحصاری 40

3-1-1-2   مدل رقابتی 43

3-1-2 نکات قابل توجه در توسعه منابع تولید پراکنده.. 44

3-2 انتخاب نوع تکنولوژی.. 45

3-3 مدل سازی مسئله.. 46

3-3-1 تأثیر DG بر تلفات.. 47

3-3-2 تأثیر DG بر قابلیت اطمینان.. 47

3-3-2-1   شاخصهای مورد کاربرد در ارزیابی قابلیت اطمینان توزیع 48

3-4 تصمیم گیری چند معیاره.. 51

3-4-1 بهینه سازی چند خصیصه ای.. 51

3-4-2 بهینه سازی چندهدفه.. 52

3-4-2-1   روش بهینه سازی ترتیبی 52

3-4-2-2   روش ضرایب وزنی 53

3-4-2-3   روش محدودیت 53

4 فرمول بندی توسعه منابع DG در شبکه های توزیع.. 56

4-1 فرمول بندی پخش بار.. 56

4-2 محدودیت های پخش بار.. 59

4-3 محدودیت خرید توان از شبکه.. 60

4-4 هزینه خرید توان از بازار عمده فروشی.. 61

4-5 مدل سازی تولید پراکنده.. 62

4-6 فرمول بندی توسعه منابع تولیدپراکنده.. 63

4-7 هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری  DG.. 63

4-7-1 هزینه سرمایه گذاری DG.. 63

4-7-2 هزینه بهره برداری DG.. 64

4-8 فرمول بندی هزینه تلفات.. 65

4-9 فرموله بندی قابلیت اطمینان.. 65

5 مطالعات عددی و شبیه سازی.. 72

5-1 مطالعه نخست : مدل انحصاری DisCo بدون حضور DG های خصوصی.. 72

5-1-1 سیستم مورد مطالعه.. 73

5-1-1-1   نتایج مطالعه نخست 78

5-1-1-2   جمع بندی 85

5-1-2 اثر تغییر نرخ رشد بار.. 86

5-1-2-1   جمع بندی 92

5-2 مطالعه دوم: حضور توأم DG های خصوصی و غیر خصوصی.. 92

5-2-1      شبیه سازی 1. 96

5-2-2      جمع بندی.. 101

5-3 مطالعه سوم : توسعه DG در حضور ترانزیت.. 102

5-3-1      تعیین مکان، زمان و ظرفیت بهینه منابع DG در حضور ترانزیت   102

5-3-1-1   شبیه سازی 2 102

5-3-1-2   شبیه سازی 3 104

5-3-1-3   اثر تغییر ظرفیت ترانزیت 110

5-3-1-4   جمع بندی 114

6 نتیجه گیری و پیشنهاد.. 117

6-1 نتیجه گیری.. 117

6-2 پیشنهادات.. 118

7 منابع و مراجع.. 119

فهرست شکل­ها                                                                                                        صفحه

شکل  ‏1‑1: نحوه ارسال انرژی الکتریکی از نقاط تولید به مصرف 4

شکل  ‏1‑2: ارتباط بخشهای سیستم قدرت از نگاه سطوح ولتاژ. 5

شکل  ‏1‑3 : شمای یک سیستم توزیع و فوق توزیع 7

شکل  ‏1‑4 : شمای یک سیستم توزیع و فوق توزیع در حضور منابع تولید پراکنده 8

شکل  ‏1‑5 : عملکرد جزیره ای در شبکه های قدرت 9

شکل  ‏1‑6 :  تابع خسارت برای انواع مختلف مشترکین 10

شکل  ‏1‑7 :  ارزیابی هزینه قابلیت اطمینان 11

شکل  ‏2‑1 :  شمایی از نحوه عملکرد یک توربین گاز 16

شکل  ‏2‑2 : نحوه عملکرد موتور های پیستونی 19

شکل  ‏2‑3  :  ساختار و نحوه عملکرد میکروتوربین 20

شکل  ‏3‑1: محدوده تحت تملک DisCo در حالت انحصاری 41

شکل  ‏3‑2 : محدوده تحت تملک DisCo در حالت عدم انحصار 42

شکل  ‏3‑3 :  نحوه تأثیر گذاری DG بر تلفات 47

شکل  ‏3‑4 : شبکه شعاعی در حضور منبع تولید پراکنده 49

شکل  ‏4‑1 :  تقریب پروفایل بار با دو سطح بار 58

شکل  ‏4‑2  : فلوچارت محاسبه هزینه بار تأمین نشده 68

شکل  ‏4‑3  : فلوچارت توسعه منابع تولید پراکنده از نگاه برنامه و فرمول بندی مسئله 70

شکل  ‏5‑1 دیاگرام تک خطی سیستم مورد مطالعه 74

شکل  ‏5‑2 : ظرفیت تجمعی DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-1-1) از مطالعه نخست. (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 80

شکل  ‏5‑3 : ظرفیت تجمعی DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-1-2) از مطالعه نخست. (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 81

شکل  ‏5‑4 : ظرفیت تجمعی DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-1-3) از مطالعه نخست. (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 82

شکل  ‏5‑5 : رژیم بهره برداری از DG های موجود در هر زیر دوره و در هر شین در سناریوی (1-1-1) از مطالعه نخست. 83

شکل  ‏5‑6 : رژیم بهره برداری از DG های موجود در هر زیر دوره و در هر شین در سناریوی (1-1-2) از مطالعه نخست. 83

شکل  ‏5‑7 : رژیم بهره برداری از DG های موجود در هر زیر دوره و در هر شین در سناریوی (1-1-3) از مطالعه نخست. 84

شکل  ‏5‑8 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-1-1). 84

شکل  ‏5‑9 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-1-2). 85

شکل  ‏5‑10 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-1-3). 85

شکل  ‏5‑11 : ظرفیت DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-2-1). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 88

شکل  ‏5‑12 : ظرفیت DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-2-2). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 89

شکل  ‏5‑13 : ظرفیت DG های نصب شده در هر شین در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (1-2-3). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم. 90

شکل  ‏5‑14 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-2-1). 91

شکل  ‏5‑15 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-2-2). 91

شکل  ‏5‑16 : هزینه بار تأمین نشده در هر شین و در هر زیردوره مطابق سناریوی (1-2-3). 92

شکل  ‏5‑17 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط DisCo در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-1) 98

شکل  ‏5‑18 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط تولیدکنندگان خصوصی در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-1) 98

شکل  ‏5‑19 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط DisCo در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-2) 98

شکل  ‏5‑20 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط تولیدکنندگان خصوصی در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-2) 98

شکل  ‏5‑21 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط DisCo در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-3) 98

شکل  ‏5‑22 : منحنی تجمعی DG های نصب شده در هر شین توسط تولیدکنندگان خصوصی در زیر دوره های مختلف مطابق سناریو (2-3) 98

شکل  ‏5‑23 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به Disco در سناریو (2-1) 99

شکل  ‏5‑24 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به IP در سناریو (2-1) 99

شکل  ‏5‑25 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به Disco در سناریو (2-2) 100

شکل  ‏5‑26 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به IP در سناریو (2-2) 100

شکل  ‏5‑27 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به Disco در سناریو (2-3) 100

شکل  ‏5‑28 : رژیم بهره برداری از DG های متعلق به IP در سناریو (2-3) 101

شکل  ‏5‑29 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در حالت پایه. (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیردوره سوم 105

شکل  ‏5‑30 : توان اکتیو عبوری از خطوط در طول دوره برنامه ریزی در حالت پایه. 105

شکل  ‏5‑31 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریوی (3-1-1). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیردوره سوم 106

شکل  ‏5‑32 : توان اکتیو عبوری از خطوط در طول دوره برنامه ریزی در سناریوی (3-1-1). 106

شکل  ‏5‑33 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریوی (3-1-2). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیردوره سوم 107

شکل  ‏5‑34 : توان اکتیو عبوری از خطوط در طول دوره برنامه ریزی در سناریوی (3-1-2). 107

شکل  ‏5‑35 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریوی (3-1-3). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم 108

شکل  ‏5‑36 : توان اکتیو عبوری از خطوط در طول دوره برنامه ریزی در سناریوی (3-1-3). 108

شکل  ‏5‑37 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریوی (3-1-4). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم 109

شکل  ‏5‑38 : توان اکتیو عبوری از خطوط در طول دوره برنامه ریزی در سناریوی (3-1-4). 109

شکل  ‏5‑39 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریو (3-2-1). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم 112

شکل  ‏5‑40 : ظرفیت DG های نصب شده در هر زیر دوره  در سناریو (3-2-2). (a) زیردوره اول، (b) زیر دوره دوم و (c) زیر دوره سوم 113

شکل  ‏5‑41 : خلاصه جمع بندی مطالعات انجام شده در پایان نامه مطابق روند انجام مطالعات 115

فهرست جداول                                                                                                                  صفحه

جدول ‏2‑1 : مقایسه ویژگیهای تکنولوژی های مختلف 27

جدول ‏2‑2 مطالعات انجام شده در رابطه با منابع تولید پراکنده 37

جدول ‏5‑1 مشخصات هادی های خطوط 75

جدول ‏5‑2 مشخصات بار سیستم در سال پایه 75

جدول ‏5‑3 : فرضیات اقتصادی صورت گرفته در مطالعه 76

جدول ‏5‑4 : مشخصات فنی DG مورد استفاده 77

جدول ‏5‑5 : اطلاعات نرخ های بازار استفاده شده در مطالعه 77

جدول ‏5‑6 : هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء تابع هدف اصلی در مطالعه نخست 78

جدول ‏5‑7 : هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء توابع هدف فرعی در مطالعه نخست 78

جدول ‏5‑8: نرخ های مفروض برای بازار 86

جدول ‏5‑9: هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء تابع هدف اصلی در سناریو های مختلف نرخ رشد بار 86

جدول ‏5‑10: هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء توابع هدف فرعی در سناریوهای مختلف نرخ رشد با 87

جدول ‏5‑11 : فرضیات اقتصادی مورد استفاده در مطالعه 95

جدول ‏5‑12 : نرخ های خرید برق از شبکه 96

جدول ‏5‑13 : هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء تابع هدف اصلی در مطالعه دوم 96

جدول ‏5‑14 : هزینه های بدست آمده از شبیه سازی به تفکیک اجزاء توابع هدف فرعی در مطالعه دوم 97

جدول ‏5‑15 : پروفایل تحویل توان در ترانزیت و نقطه تحویل 103

جدول ‏5‑16 : مشخصات مکان تزریق و میزان تزریق توان 103

جدول ‏5‑17 : فرضیات اقتصادی مورد استفاده در مطالعه 104

جدول ‏5‑18 : هزینه های تحمیلی به DisCo در حالت مختلف تزریق توان(ارزش کنونی هزینه ها) 110

جدول ‏5‑19 : میزان مصرف و نقطه تزریق توان 111

جدول ‏5‑20 میزان مصرف و نقطه تحویل توان 111

جدول ‏5‑21 : بخشهای مختلف هزینه های تحمیلی به DisCo 114

چکیده

متولیان سیستم­های توزیع، به­عنوان آخرین زنجیره از زنجیره برق رسانی به مشترکین، در تصمیم گیری های بلند مدت خود با مشکلاتی روبرو هستند. توجه به بازارهای الکتریکی و نرخ­های متأثر از عملکرد بازیگران بازار­های برق، شرکت­های توزیع را که مسئول و مالک سیستم­های توزیع هستند،  در تصمیم گیری­های کلان به چالش می اندازد. از طرفی، تولیدات پراکنده از منابع و گزینه­هایی هستند که در توسعه بمنظور تأمین توان مشترکین و مصونیت در برابر هزینه های اضافی در کنار توسعه خطوط، پست ها و … مورد توجه تصمیم گیران قرار می­گیرند. از دیگر سو، این منابع در کاهش تلفات و بهبود قابلیت اطمینان می­توانند مفید واقع گردند. دراین پایان نامه ، منحصراً توسعه منابع تولید پراکنده مورد توجه قرار گرفته و از بین انواع فنآوری ها، مولد گازی را انتخاب کرده و توسعه را بنحوی انجام می­دهیم که زمان، مکان و ظرفیت بهینه منابع مورد نیاز در دوره برنامه ریزی را با توجه به ملاحضات قابلیت اطمینان  مشخص نماییم. انجام مطالعات در چند مدل صورت می­گیرد که در این مدل­ها خرده­فروشان در بازار جایگاهی نخواهند داشت.  بررسی نحوه توسعه منابع تولید پراکنده متعلق به شرکت­های توزیع، بررسی توسعه در حضور تولید کنندگان خصوصی و بررسی توسعه در حالتی که امکان ترانزیت برق در سیستم وجود دارد، از مجموعه مطالعات این پایان نامه می­باشد. اما پیش از شروع مطالعات طبق مدل­های تعریف شده، در فصل اول آشنایی مختصری با شبکه ­های توزیع خواهیم داشت. در فصل دوم، مروری بر انواع تکنولوژی منابع تولید پراکنده و اهمیت بررسی آنها انجام  می­شود. فصل سوم نحوه مدل سازی مسئله  را ارائه می­ کند و در فصل چهار فرمول بندی این مسئله شرح  می­شود. در نهایت در فصل پنجم شبیه سازی و مطالعات عددی برای نیل به اهداف فوق انجام خواهد گردید.

تعداد صفحه :178

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 :        *       asa.goharii@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.

  *