پخش بار بهینه در شبکه های قدرت به کمک الگوریتم ژنتیک
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:PDF
تعداد صفحه:157
پایانامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”
مهندسی برق- قدرت
چکیده :
پخش بار بهینه یکی از اساسی ترین مدول های نرم افزارهای موجود در مراکز بهره برداری و برنامه ریزی سیستم های قدرت است که به منظور تنظیم بهینه متغیرهای تحت کنترل سیستم برای دستیابی به تولیدی مطمئن با کمترین هزینه و بیشترین امنیت و نیز برآوردن اهداف عملیاتی دیگر در سیستم، به شکل های مختلف به کار می روند. علیرغم پیشرفت های چشمگیر به دست آمده در زمینه نرم افزارهای پخش بار بهینه، این مسئله همچنان به عنوان یکی از مشکل ترین مسئله های ریاضی باقی مانده است و الگوریتم کارآمدی که به طور همزمان دارای توانائی های سرعت، انعطاف پذیری و لحاظ پارامتر های قابلیت اطمینان در حل این مسئله باشد، تحت بررسی و مطالعه می باشد.
در این پایان نامه، حل مسئله پخش بار بهینه بر مبنای حداقل کردن تابع هدف به کمک الگوریتم ژنتیک صورت می گیرد و تابع هدف بر پایه حداقل کردن هزینه سوخت مصرفی نیروگاه ها با رعایت پارامترهای قابلیت اطمینان بنا شده است. لحاظ پارامترهای قابلیت اطمینان در تابع هدف به صورت افزودن یک تابع جریمه به تابع هدف می باشد.
همچنین نتایج حاصل از نرم افزار پخش بار بهینه، بر روی شبکه نمونه 30 شینه IEEE انجام پذیرفته و صحت نتایج با مراجع معتبر تائید شده است.
فصل اول:
مقدمه
مهندسین همواره با مسایل مربوط به تضمین سودآوری سرمایه گذاری های انجام شده به منظور تولید محصولات و ارائه خدمات مهندسی، مواجه بوده اند.
تضمین بازگشت سرمایه و سود مناسب سرمایه گذاری های عظیم به عمل آمده در صنعت برق، بهره برداری صحیح، مناسب و اقتصادی از این صنعت را در زمره مهمترین موضوعات مهندسی برق قرار داده است. در این راستا، افزایش راندمان و بازدهی تجهیزات الکتریکی و بهبود بهره برداری از آن در جهت صرفه جویی و حفظ هرچه بیشتر منابع روبه اتمام سوخت های فسیلی از یک طرف و کاهش قیمت تمام شده کیلووات ساعت برق تولیدی برای تولیدکنندگان این کالا با توجه به تورم سالانه و افزایش هزینه روزافزون مواد سوختی، نیروی انسانی و تعمیرات و نگهداری از این تجهیزات از طرف دیگر، از جمله مسایلی است که مهندسان را از دیرباز به خود مشغول کرده است. موفقیت های حاصل از این تلاش مستمر در زمینه ساخت و طراحی افزایش پیوسته، مداوم و قابل توجه راندمان بویلرها، ژنراتورها و دیگر تجهیزات انتقال و توزیع انرژی الکتریکی را به همراه داشته و در زمینه بهره برداری، در نتایج حاصل از تحقیقات دانشمندان و مهندسان کاملاً مشهود و بسیار امیدوار کننده است.
در این رهگذر پخش بار بهینه به عنوان ابزاری کارآمد، نقش بسزایی در بهره برداری هرچه اقتصادی تر از سیستم قدرت ایفا می نماید. به طور کلی، پخش بار اقتصادی وسیله ای برای کنترل توزیع توان حقیق مورد تقاضای مشترکین، بین واحدهای تولید کننده موجود در سیستم قدرت است و از آن در مسایل تبادل اقتصادی بین چند ناحیه سیستم و به مدار آوردن نیروگاه ها استفاده می شود. بعلاوه به عنوان ابزاری در طراحی سیستم های قدرت نیز مورد استفاده قرار می گیرد. مسئله بهره برداری اقتصادی از سیستم قدرت از زمانی مطرح شد که دو یا چند واحد تولید انرژی الکتریکی با یکدیگر در تامین بار یک سیستم الکتریکی مشارکت داشته و ظرفیت کل آنها در مجموع بیش از میزان مصرف بوده و لذا آرایش های متفاوتی از میزان تولید واحدها را به دنبال داشته است.
پخش بار اقتصادی عمدتاً یک مسئله بهینه سازی غیرخطی است که معمولاً هدف آن حداقل نمودن هزینه تولید است. گاهی اهداف دیگری مانند بهبود امنیت سیستم و کاهش صدمات زیست محیطی ناشی از احتراق سوخت های فسیلی در نیروگاه های حرارتی، نیز همزمان مورد نظر است. این بهینه سازی تحت یک دسته قیود معادله ای و نامعادله ای انجام می پذیرند. قیود معادله ای سیستم براساس نوع مدل انتخابی برای شبیه سازی شبکه و قیود نامعادله ای با توجه به محدودیت های فیزیکی و عملیاتی موجود در سیستم تعیین می شوند. بنابراین مسئله پخش بار بهینه در سیستم قدرت را می توان توسط یک مدل بهینه سازی غیرخطی با محدودیت که دارای چندین تابع هدف است، نشان داد.
پخش بار اقتصادی در صورتی که فقط به منظور تعیین میزان تولید حقیقی نیروگاه ها انجام شود و در آن شبیه سازی شبکه تنها با یک معادله تعادل مربوطه به توان های حقیقی صورت پذیرد، پخش بار اقتصادی کلاسیک خوانده می شود. در صورتی که تنظیم دیگر متغیرهای قابل کنترل سیستم به مقدار بهینه خود مدنظر باشد، باید از مدل های دقیق تر برای شبیه سازی شبکه استفاده نمود. چنانچه از معادلات پخش بار سیستم به عنوان مدل شبکه استفاده شود، مسئله به پخش بار بهینه یا به اختصار، OPF تبدیل می گردد.
و...
مقدمه :
بی شک صنعت برق مهمترین و حساسترین صنایع در هر کشور محسوب میشود. بطوریکه عملکرد نادرست تولید کنندهها و سیستمهای قدرت موجب فلج شدن ساختار صنعتی ، اقتصادی ، اجتماعی و حتی سپاسی در آن جامعه خواهد شد. از زمانیکه برق کشف و تجهیزات برقی اختراع شدند. تکنولوژی با سرعت تساعدی در جهت پیشرفت شتاب گرفت. بطوریکه میتوان گفت در حدود دویست سال اخیر نود درصد از پیشرفت جامع بشری به وقوع پیوست. و شاید روزی یا هفتهای نباشد که دانشمندان سراسر جهان مطلب جدیدی در یکی از گراشیهای علم برق کشف و عنوان نکنند. و انسان قرن بیست و یکم بخش قابل توجهای از آسایش رفاه خود را مدیون حرکت الکترونها میباشد. و دانشمندان در این عرصه انسانهای سختکوش بودند که همه تلاش خود را برای افراد راحت طلب بکار بستند.
در آغاز شکل گیری شبکههای برقی ، مولدها ، برق را بصورت جریان مستقیم تولید میکردند و در مساحتهای محدود و کوچک از آنها بهرهمند میشد. و این شبکهها بصورت کوچک و محدود استفاده میشد. با افزایش تقاضا در زمینه استفاده از انرژی الکتریکی دیگر این شبکههای کوچک پاسخگوی نیاز مصرف کنندهها نبود و میبایست سیستمهای برقرسانی مساحت بیشتری را تحت پوشش خود قرار میدادند. از طرفی برای تولید نیز محدودیتهایی موجود بود که اجازه تولید انرژی الکتریکی را در هر نقطه دلخواه به مهندسین برق نمیداد. زیرا که نیروگاهها میبایست در محلهایی احداث میشد که انرژی بطور طبیعی یافت میشد. انرژیهای طبیعی مثل : آب ، باد ، ذغال سنگ وغیره بنابراین نیروگاهها را میبایست در جاهایی احداث میکردند که یا در آنجا آب و یا باد و یا ذغال سنگ و دیگر انرژیهای سوختی موجود بود. بدین ترتیب نظریه انتقال انرژی الکتریکی از محل تولید انرژی تا محل مصرف پیش آمد. این انتقال نیز توسط برق جریان مستقیم امکانپذیر نبود. زیرا ولتاژ در طول خط انتقال افت می کرد و در محل مصرف دیگر عملاً ولتاژی باقی نمیماند. بنابراین مهندسین صنعت برق تصمیم گرفتند که انرژی الکتریکی را بطور AC تولید کنند تا قابلیت انتقال داشته باشد. و این عمل را نیز توسط ترانسفورماتورها انجام دادند. ترانسفورماتورها میتوانستند ولتاژ را تا اندازه قابل ملاحظهای بالا برده و امکان انتقال را فراهم آورند. مزیت دیگری که ترانسفورماتورها به سیستمهای قدرت بخشیدند. این بود که با بالا بردن سطح ولتاژ ، به همان نسبت نیز جریان را پائین می آوردند ، بدین ترتیب سطح مقطع هادیهای خطوط انتقال کمتر میشد و بطور کلی میتوانستیم کلیه تجهیزات را به وسیله جریان پائین سایز نماییم. و این امر نیز از دیدگاه اقتصادی بسیار قابل توجه مینمود.
بدین ترتیب شبکههای قدرت AC شکل گرفت و خطوط انتقال و پستهای متعددی نیز برای انتقال انرژی الکتریکی در نظر گرفته شد. و برای تأمین پیوسته انرژی این شبکهها به یکدیگر متصل شدند و تا امروه نیز در حال گسترش و توسعه میباشند. هرچه سیستمهای قدر الکتریکی بزرگتر میشد بحث بهرهبرداری و پایداری سیستم نیز پیچیدهتر نشان میداد. و در این راستا مراکز کنترل و بهره بردار از سیستمهای قدرت میبایست در هر لحظه از ولتاژها و توانهای تمامی پستها و توانهای جاری شده در خطوط انتقال آگاهی مییافتند. تا بتوانند انرژی را بطور استاندارد و سالم تا محل مصرف انتقال و سپس توزیع کنند. این امر مستلزم حل معادلاتی بود که تعداد مجهولات از تعداد معلومات بیشتر بود. حل معادلاتی که مجهولات بیشتری از معلومات آن دارد نیز فقط در فضای ریاضیاتی با محاسبات عدد امکانپذیر است که در تکرارهای مکرر قابل دستیابی است. در صنعت برق تعیین ولتاژها و زوایای ولتاژها و توانهای اکتیو و راکتیو در پستها و نیروگاهها را با عنوان پخش بار (load flow) مطرح میشود.
پخش بار در سیستمهای قدرت دارای روشهای متنوعی میباشد که عبارتند از : روش نیوتن ۰ رافسون ، روش گوس – سایدل ، روش Decaupled load flow و روش Fast decaupled load flow که هر یک دارای مزیتهای خاص خود میباشد. روش نیوتن- رافسون یک روش دقیق با تکرارهای کم میباشد که جوابها زود همگرا میشود ، اما دارای محاسبات مشکلی است. روش گوس – سایدل دقت کمتری نسبت به نیوتن رافسون دارد و تعداد و تکرارها نیز بیشتر است اما محاسبات سادهتری دارد. روش Decaupled load flow یک روش تقریبی در محاسبات پخش بار است و دارای سرعت بالایی میباشد ، و زمانی که نیاز به پیدا کردن توان اکتیو انتقالی خط مطرح است مورد استفاده میباشد. روش Fast decaupled load flow نیز یک روش تقریبی است که از سرعت بالایی نیست به نیوتن رافسون و گوس سایدل برخوردار میباشد. و از روش Decaupled load flow نیز دقیقتر میباشد. اما مورد بحث این پایاننامه روش نیوتن – رافسون است که در ادامه به آن میپردازیم.
130 صفحه فایل ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب:
مقدمه
فصل اول – شرحی بر پخش بار .
۱- پخش بار
۲- شین مرجع یا شناور
۳- شین بار
۴- شین ولتاژ کنترل شده
۵- شین نیروگاهی
۶- شین انتقال
فصل دوم – محاسبات ریاضی نرم افزار
۱- حل معادلات جبری غیر خطی به روش نیوتن-رافسون
۲- روشی برای وارون کردن ماتریس ژاکوبین
فصل سوم – معادلات حل پخش بار به روش نیوتن-رافسون
۱- حل پخش بار به روش نیوتن – رافسون
فصل چهارم – تعیین الگوریتم کلی برنامه
۱- الگوریتم کلی برنامه
۲- الگوریتم دریافت اطلاعات در ورودی
۳- الگوریتم محاسبه ماتریس ژاکوبین
۴- الگوریتم مربوط به وارون ژاکوبین
۵- الگوریتم مربطو به محاسبه
۶- الگوریتم مربوط به محاسبه ماتریس
۷-الگوریتم مربوط به ضرب وارون ژاکوبین در ماتریس
۸- الگوریتم مربوط به محاسبه
۹- الگوریتم تست شرط
۱۰- الگوریتم مربوط به چاپ جوابهای مسئله در خروجی
فصل پنجم – مروری بر دستورات برنامه نویسی C++
1- انواع داده
۲- متغیرها
۳۳- تعریف متغیر
۴- مقدار دادن به متغیر
۵- عملگرها
۶- عملگرهای محاسباتی
۷- عملگرهای رابطهای
۸- عملگرهای منطقی
۹- عملگر Sizcof
10- ساختار تکرار for
11- ساختارتکرار While
12- ساختار تکرار do … While
13- ساختار تصمیم if
14- تابع Printf ( )
15- تابع Scanf ( )
16- تابع getch ( )
17- اشارهگرها
۱۸- متغیرهای پویا
۱۹- تخصیص حافظه پویا
۲۰- برگرداندن حافظه به سیستم
۲۱- توابع
۲۲- تابع چگونه کار میکند
فصل ششم – تشریح و نحوی عملکرد برنامه
فصل هفتم – نرم افزار
پیش بینی بار سیستم های توزیع انرژی
175 صفحه در قالب word
به همراه 131 اسلاید آماده در قالب پاورپوینت
1-1 مقدمه کلی و تاریخچه
پیش بینی بار یک فرایند مرکزی و جامع در برنامه ریزی و بهره برداری صنعت برق بوده است. روشهای برخورد زیادی در دو دهه اخیر برای به کارگیری این مسئله تحقیق و بررسی شده اند.این روشها اغلب ماهیتا با هم تفاوت داشته و به نظریات مختلف مهندسی و تحلیل های اقتصادی پاسخ می دهند.
یکی از مراحل مهم در طراحی سیستمهای توزیع انرژی الکتریکی پیش بینی بار و سیر تغییرات آن از زمان حال تا پایان سال مورد نیاز برای طراحی می باشد.پیش بینی بار صحیح علاوه بر صرفه جویی در هزینه های سرمایه گذاری، امکان برنامه ریزی زمانی مناسب جهت اجرای پروژه را نیز فراهم می نماید.(طراحی دینامیک). در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه، برنامه های اقتصادی میان مدت و بلند مدتی به منظور رسیدن به اهداف اقتصادی و اجتماعی ان کشورها طرح ریزی می شود.یکی از شاخه های برنامه های اقتصادی، پیش بینی مصرف انرژی و شاخه فرعی ان ، پیش بینی مصرف انرژی الکتریکی است.
با پیش بینی مصرف انرژی الکتریکی می توان اطلاعات کافی برای طراحی و توسعه شبکه های توزیع تهیه کرد. این پیش بینی به منظور تحلیل نیازهای اینده و برنامه ریزی در باره محل ،ظرفیت و وابستگی فیدرها، پست های اصلی و پست های فرعی ، مورد نیاز است.
پیش بینی مصرف انرژی الکتریکی با اعمال ضریب بار به پیش بینی بار پیک تبدیل می شود. تا جهت طراحی اجزاء مختلف سیستمهای تولید ، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی استفاده می شود
گروه کاری پیش بینی بار IEEE در دو فاز فهرست مستندی در مورد پیش بینی بار منتشر کرده است.فهرست اول(فاز 1)فلسفه های کلی پیش بینی بار را پوشش داده است،و فهرست دوم(فاز2) روی موضوعات اقتصادی پیش بینی بار تمرکز دارد.آخرین بررسی بوسیلهGross وGaliana در1987 گزارش می شود که در این گزارش نویسندگان روشهای مختلف پیش بینی بار کوتاه مدت را بررسی کرده اند. که بعضی از روشها پیشنهادی بوده و بعضی نیز هم اکنون مورد استفاده می باشند. انتشارات دیگری نیز وجود دارند که مسئله پیش بینی بار را بررسی نموده اند. یکی از اینها کار آقای Bunn است که روندهای پیش بینی بار کوتاه مدت را در صنعت تولید برق مورد ارزیابی قرار داده است.در یک کار دیگرآقایBunnوFarmer به بررسی و بحث در روشهایی از پیش بینی پرداخته اند که در صنعت برق به کار برده می شوند.کار دیگری توسط آقایFields انجام شده که مدلهای تحقیقاتی پیش بینی کمی را در بر گرفته است در پیش بینی بار تکنیکهای مختلفی برای مسئله پیش بینی روزانه بار به کار گرفته شده است.تقریبا کلیه این تکنیک ها از روشهای آماری استفاده کرده اند،اما امروزه روشهای پیشرفته تری وجود دارند
که با استفاده از سیستم های خبره(مبتنی بر دانش)مسئله پیش بینی بار را انجام می دهند.
1-2 اهداف پروژه
بررسی اهمیت پیش بینی بار سیستم های توزیع انرژی
مزایا و نتایج حاصل از پیش بینی صحیح بار در سیستم های توزیع انرژی
معرفی و مقایسه روشهای مختلف پیش بینی بار سیستم های توزیع انرژی
ارائه روش های نوین و کارا در پیش بینی بار سیستم های توزیع انرژی
پیشنهاد یک روش جدید در پیش بینی بار سیستم های توزیع انرژی مبتنی بر منطق فازی و شبکه های عصبی
1-3 تقسیم بندی زمانی پیش بینی بار
انرژی الکتریکی در مقیاس وسیع به طور اقتصادی قابل ذخیره نمیباشد. بدین دلیل بر خلاف شاخههای دیگر اقتصاد، در اقتصاد الکتریسیته باید همزمان با مصرف, انرژی تولید گردد. میزان مصرف با الکتریکی ثابت نمیباشد بلکه تصوری پیچیده و غیرخطی تابعی از پارامترهای متعددی میباشد. با توجه به متغیر بودن میزان مصرف بار الکتریکی، شرکتهای تولید کننده برق، موظفند با پیشبینی آن در زمان بندیهای مختلف اطلاعات مورد نیاز برای تصمیم گیریهای خود در سیستم قدرت را حاصل نمایند.
بطور کلی پیش بینی بار بر اساس دوره پیشبینی به دستههایی تقسیم میشود
پیش بینی کوتاه مدت بار که در آن بار یک روز تا یک هفته آینده به صورت ساعتی پیش بینی می شود معیار مهمی در برنامه ریزی جهت بهره برداری از شبکه های قدرت می باشد.
تعیین زمان حداکثر بار و آمادگی قبلی برای زمانهای بحرانی شبکه، مطالعات پخش بار، مطالعات قابلیت اطمینان سیستم، برنامه ریزی برای سرویس شبکه و حتی بهره برداری اقتصادی از شبکه های تولید و انتقال همگی در گرو پیش بینی بار ساعتی میان مدت می باشد
1-4 مرور روشهای پیش بینی بار سیستم های توزیع انرژی
روشهای مختلف برای پیش بینی بار سیستم های توزیع انرژی وجود دارد که می توان موارد زیر را نام برد
1- پیش بینی بار با رگرسیون خطی
2- پیش بینی بار با سریهای زمانی آماری.
3- پیش بینی بار با اکسپونانسیل عمومی.
4- پیش بینی بار با کاربری ارضی
5- پیش بینی بار با شبکه های عصبی
6- پیش بینی بار با منطق فازی.
1-4-1 پیش بینی بار با روش رگرسیون خطی چندمتغیره(MLR):
در روش رگرسیون خطی چند متغیره(MLR)بار بر حسب متغیرهای توصیفی خود مثل متغیر آب و هوا ومتغیرهای غیر آب و هوایی که بر بار الکتریکی تاثیر می گذارد تعریف می شود.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد 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
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
پایان نامه کارشناسی ارشد روانشناسی
گرایش روانشناسی تربیتی
121 صفحه
چکیده
ظهور فناوری رایانه موجب توسعه و افزایش استفاده از محیطهای یادگیری چندرسانهای با هدف بهبود یادگیری معنادار در آموزش شده است. در این محیطها، طراحان با دو قالب اصلی ارائه مطالب (کلمه ها و تصاویر) سعی در کاهش بار شناختی و افزایش یادگیری دارند. پژوهش حاضر نیز با هدف کاهش بارشناختی و بهبود یادگیری یادگیرندگان در یک محیط چندرسانهای مبتنی بر رایانه از طریق وجه حسی (گفتار در برابر متن) و کنترل سرعت ارائه مطالب تقطیع شده (یادگیرنده- سرعت در برابر سیستم- سرعت) به همراه مکث صورت گرفت. تنها تفاوت دو گروه اخیر در امکان استفاده از دکمه نمایش در حالت آموزش یادگیرنده- سرعت بود. محتوای مطالعه حاضر به صورت زنجیره علّی، قطعههای معنادار شکلگیری صاعقه را طی 16 مرحله به دانشآموزان دختر راهنمایی شهر اصفهان ارائه کرد. ابزار گرداوری اطلاعات، آزمونهای یادسپاری و انتقال و برگههای سنجش بارشناختی بودند. پژوهش به صورت کاملاً آزمایشی (یک طرح عاملی2×2) انجام شد. نتایج نشان دادکه گروه گفتاری در آزمون یادسپاری بهتر از گروه متنی عمل کردند و گروههای یادگیرنده- سرعت بار شناختی کمتری را در جریان آموزش نسبت به گروههای سیستم- سرعت تجربه کردند. هیچ اثر متقابلی بین وجه حسی و سرعت ارائه مطالب یافت نشد. این یافتهها تأییدی بر اثر مثبت و سازنده وجه حسی و تعامل یادگیرنده با سیستم بر یادگیری چندرسانهای حتی در حالت ارائه مطالب تقطیع شده بود. استلزامهای نظری و عملی، محدودیتها و جهتگیریهای پژوهشی آینده مورد بحث قرار گرفتند.
یکی از مؤلفههای مطرح در افزایش تلفات شبکه توزیع مسأله عدم تعادل بار در این شبکه اعم از شبکه فشار ضعیف , ترانسفورماتورهای توزیع و شبکه فشار متوسط میباشد. این مؤلفه که به عنوان یک عامل اختلال در عملکرد شبکه توزیع اعلام وجود میکند به دو صورت عدم تساوی بار فازها و عدم تساوی ضریب توان بار فازها ( یا ترکیبی از هر دو ) متظاهر میگردد و باید در هریک از بخشهای سه گانه شبکه توزیع مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار بگیرد.
با آماری که از پستها و شبکه توزیع تهیه شده عدم تعادل بار مأیوس کننده است و این مشخصه نشان دهنده عدم رعایت اصول فنی از طرف پرسنل توزیع و بعضاً سهل انگاری و عدم وجود دانش فنی در ایجاد شبکههای برق رسانی مبتنی بر اصول فنی برای مصرف کنندهها میباشد.
1-1- اثر عدم تعادل بار در افزایش تلفات شبکه فشار ضعیف
1-1-1- تبعات نامتعادلی بار
الف) افزایش تلفات قدرت : تلفات قدرت در شبکه فشار ضعیف شامل دو دسته تلفات قدرت در فازها و تلفات قدرت در سیم نول میباشد. با فرض ثابت بودن مجموع جریان سه فاز , تلفات قدرت در فازها در حالت عدم تعادل بار بیش از تلفات در حالت تعادل بار بوده که به آن تلفات در نول هم اضافه میشود و با توجه به این امر که اکثراً مقاطع سیمها در نول نصف مقاطع سیم فازها و بنابراین مقاومت اهمی سیم نول حدود دو برابر مقاومت سیم فازها میباشد , تلفات حتی در حالت جریانهای عبوری کم , باز هم قابل توجه است.
ب) افت ولتاژ در اثر نامتعادلی : حتی با فرض این که سیمهای فاز در شبکه مقاطع یکسان و در نتیجه امپدانس مساوی داشته باشند , در اثر عبور جریان نا برابر , سیمهای فاز افت ولتاژ متفاوتی داشته و در نتیجه دارای ولتاژ نامتعادلی در طرف مصرف کنندهها بخصوص مصرف کنندههای حساس مانند موتورهای سه فاز خواهند بود. این موضوع اثرات نامطلوبی بر مصرف کنندههای سه فاز خواهد داشت.
ج) خطرات ناشی از جریان دار شدن سیم نول : با نامتعادل شدن جریان در سیستم سه فاز و عبور جریان از سیم نول , نسبت به زمین دارای ولتاژی میشود که درصورت عبور از حد مجاز از نظر ایمنی نامطلوب بوده و چنانچه مصرف کننده با سیم نول تماس حاصل کند , احتمال برق گرفتگی وجود خواهد داشت. علاوه بر مسائل یاد شده زیاد بودن نامتعادلی بار شبکه باعث وضعیت نامطلوبی در اجزاء دیگر شبکه از جمله ترانسفورماتورها خواهد شد.
1-1-2- شبکه فشار ضعیف
عدم تعادل بار در شبکه ضعیف بدلایل زیر بوجود می آید :
- عدم تساوی بار مشترکین در هر لحظه روی هر فاز
- وجود شبکههای تکفاز طولانی و پربار روی خطوط فشار ضعیف
- وجود لوازم برقی تکفاز موتوری با ضریب توان پائین روی خط ( مثل موتورهای تکفاز جوشکاری و000) نامتعادلی بار , به دو صورت عدم تصاوی بار فازها و جریان دار شدن سیم نول باعث افزایش تلفات شبکه میشود.
فصل اول : اثر عدم تعادل بار در افزایش تلفات شبکه توزیع
1-1-اثر عدم تعادل بار در افزایش تلفات شبکه فشار ضعیف1
1-1-1-تبعات نامتعادلی بار 1
1-1-2-شبکه فشار ضعیف 2 1-1-2-1- عدم تساوی بار فازها 2
1-1-3- اضافه تلفات ناشی از جریان دار شدن سیم نول 4
1-1-4-رسم نمودار چگونگیرابطهبین افزایش عبور جریان از سیم نول و میزان 8
تلفات در شبکه (بار کاملاً اکتیو)
1-1-5-شرایط لازم برای تعادل شبکه علاوه بر یکسان نمودن بار فازها9
1-2- اثر نامتعادلی بار در افزایش تلفات ترانسفورماتورهای توزیع11
1-2-1-عملکرد نا متعادل ترانسفورماتورهای سه فاز11
1-2-2-بارهای تکفاز روی ترانسفورماتورهای سه فاز12
1-2-3-بار تکفاز خط به خنثی در ترانسفورماتورهای سه فاز 13
1-2-4-بررسی تلفات نامتعادلی در ترانسهای توزیع15
1-2-5-ارائه پیشنهاد جهت کم کردن تلفات نامتعادلی در ترانسفورماتورهای توزیع21
فصل دوم : بررسی روشهای کاهش تلفات ناشی از نامتعادلی بار
فهرست مطالب
عنوان صفحه
2-1- ارائه الگوریتم جهت تعادل بار فازها 23
2-1-1- اساس روش 23
2-1-2-تعیین آرایش بهینه شبکه 28
2-1-3-تخصیص انشعاب جدید بودن تغییر آرایش شبکه31
2-1-4-تخصیص انشعاب جدید به شبکه بهینه شده34
2-1-5-ارائه الگوریتم 38
2-2- امکان سنجی افزایش سطح مقطع نول 43
2-2-1- امکان سنجی افزایش سطح مقطع نول در خطوط با بار سبک44
2-2-2-امکان سنجی افزایش سطح مقطع در خطوط با بار متوسط 52
2-2-4-امکان سنجی افزایس سطح مقطع نول در خطوط با شعاع تغذیه طولانی55
2-2-5- نتیجه گیری 59
2-3- سیستم زمین و اثر آن در کاهش تلفات شبکه توزیع 60
2-3-1- تلفات در سیستم نول61
2-3-2- کاهش تلفات در سیم نول 61
2-3-3-کاهش افت ولتاژ در سیم نول 64
2-3-4- اثر زمین نول در محل مصرف 64
فهرست مطالب
عنوانصفحه
2-3-5- زمین کردن شبکه توزیع 65
2-3-6-مقاومت سیم اتصال زمین و مقاومت زمین 662-3-6-1- مدل خط توزیع 67
2-3-6-2- اثر نامتعادلی فازها بر روی تلفات با توجه به سیستم زمین 70
2-3-6-3-حساسیت تلفات نسبت به مقاومت اتصال به زمین 72
2-3-6-4- جنبه اقتصادی خطا در تلفات74
2-3-6-5- مقایسه هزینه ایجاد سیستم زمین و صرفه جوئی ناشی از کاهش تلفات پیک76
2-3-6-6- اثرات جریان عبوری از سیستم زمین 77
مراجع 78
شامل 123 صفحه فایل word