دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباس­پور)

دانشکده برق

پایان­نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق- تجدید ساختار

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

پژوهش و تدوین:

علیرضا لطفی

 استاد راهنما:

دکتر مهرداد ستایش نظر

 

مهر ماه 1388

 
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد
تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
***ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود می باشد***
متن کامل را می توانید دانلود نمائیدزیرا فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به گونه نمونه)
اما در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود می باشد
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 کوچک 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   بهره گیری 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 پراکنده.. 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 پراکنده.. 31
2-2-6      آثار منابع‌ تولید پراکنده‌ بر روی ‌شبکه های‌ الکتریکی.. 31
2-2-7      تأثیر DG بر قابلیت اطمینان شبکه توزیع.. 32
2-2-8      تاثیر DG بر تنظیم ولتاژ در شبکه.. 33
2-2-9      حفاظت.. 34
2-2-10    اثرات منفی احتمالی   DG در شبکه.. 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: چگونگی 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 چگونگی عملکرد یک توربین گاز 16
شکل  ‏2‑2 : چگونگی عملکرد موتور های پیستونی 19
شکل  ‏2‑3  :  ساختار و چگونگی 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 :  چگونگی 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 : اختصار جمع بندی مطالعات انجام شده در پایان نامه مطابق طریقه انجام مطالعات 115
فهرست جداول                                                                                                                  صفحه
جدول ‏2‑1 : مقایسه ویژگیهای تکنولوژی های مختلف 27
جدول ‏2‑2 مطالعات انجام شده در ارتباط 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 بهره گیری 77
جدول ‏5‑5 : اطلاعات نرخ های بازار بهره گیری 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 بهره گیری 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 اندازه تزریق توان 103
جدول ‏5‑17 : فرضیات اقتصادی مورد بهره گیری در مطالعه 104
جدول ‏5‑18 : هزینه های تحمیلی به DisCo در حالت مختلف تزریق توان(ارزش کنونی هزینه ها) 110
جدول ‏5‑19 : اندازه مصرف و نقطه تزریق توان 111
جدول ‏5‑20 اندازه 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. در نظر داشتن 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 پایان­نامه، 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 در نظر داشتن ملاحضات قابلیت اطمینان  مشخص نماییم. انجام مطالعات در چند مدل صورت می­گیرد که در این مدل­ها خرده­فروشان در بازار جایگاهی نخواهند داشت.  مطالعه چگونگی توسعه منابع تولید پراکنده متعلق به شرکت­های توزیع، مطالعه توسعه در حضور تولید کنندگان خصوصی و مطالعه توسعه در حالتی که امکان ترانزیت برق در سیستم هست، از مجموعه مطالعات این پایان­نامه می­باشد. اما پیش از شروع مطالعات طبق مدل­های تعریف شده، در فصل اول آشنایی مختصری با شبکه­های توزیع خواهیم داشت. در فصل دوم، مروری بر انواع تکنولوژی منابع تولید پراکنده و اهمیت مطالعه آنها انجام  می­گردد. فصل سوم چگونگی مدل سازی مسئله  را ارائه می­کند و در فصل چهار فرمول بندی این مسئله تبیین  می­گردد. در نهایت در فصل پنجم شبیه سازی و مطالعات عددی برای نیل به اهداف فوق انجام خواهد گردید.
مقدمه
در جوامع امروزی با رشد شدید بهره گیری از انرژی الکتریکی، تأثیر حیاتی این انرژی بیش از پیش عیان می باشد. سیستم­های توزیع تأثیر اساسی در فراهم کردن سرویس با کیفیت و مناسب به مصرف­کنندگان اعمال می­کنند. اهداف متنوعی در سلسله طراحی سیستم­های توزیع انرژی الکتریکی مطرح می باشد. اما با این تفاصیل در این فرآیند آغاز رشد مشترکین پیش­بینی می­گردد و سپس نیاز یا عدم نیاز به توسعه ظرفیت مشخص      می­گردد. در نگاه کلی گزینه­های مطرح در توسعه ظرفیت عبارتند از احداث و یا ارتقاء پست­ها و خطوط و منابع تولید پراکنده  که اخیراً مورد توجه قرار گرفته می باشد.
از آنجا که بهره­گیری از منابع تولید پراکنده می­تواند مزایای بسیار زیادی داشته باشد، در این پایان­نامه        به­عنوان تنها گزینه مطرح در توسعه بهره گیری می­گردد. از این رو طریقه سیر مطالب پایان­نامه مطابق شکل (1) خواهد بود. همانگونه که مشخص می باشد، در فصل اول، مرور مختصری بر شبکه­های قدرت با تأکید بر  سیستم­های توزیع الکتریکی انجام خواهد گردید. در فصل دوم، آشنایی مختصری با انواع منابع تولید پراکنده و تأثیر آنها برشبکه های توزیع الکتریکی به­همراه مطالعات انجام شده در این زمینه مشخص می­گردد. در فصل سوم، چگونگی مدل­سازی مسئله توصیف خواهد گردید. در فصل چهارم، فرمول بندی توسعه منابع تولید پراکنده تبیین می گردد و در فصل پنجم، شبیه سازی و نتایج در حالات مختلف تبیین داده خواهد گردید. در نهایت در فصل ششم، نتیجه گیری و پیشنهاداد ارائه خواهد گردید.
تعداد صفحه :178
قیمت : 14700 تومان
 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه ارشد: شبیه سازی عددی سلول خورشیدی مبتنی بر نانو نوار گرافن با استفاده از روش تابع گرین غیرتعادلی
 

***

—-

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.

***  *** ***

دسته‌ها: مهندسی برق