جایابی بهینه ادوات SVC & TCSC به منظور کاهش تلفات در سیستم های انتقال با استفاده از الگوریتم ژنتیک

پایان نامه ای که به شما همراهان صمیمی فروشگاه دیجی لود معرفی میگردد از سری پایان نامه های جدید رشته برق و با عنوان جایابی بهینه ادوات SVC & TCSC به منظور کاهش تلفات در سیستم های انتقال با استفاده از الگوریتم ژنتیک در 82 صفحه با فرمت Word (قابل ویرایش) در مقطع کارشناسی ارشد تهیه و نگارش شده است. امیدواریم مورد توجه کاربران سایت و دانشجویان عزیز مقاطع تحصیلات تکمیلی رشته های جذاب مهندسی برق قرار گیرد.

چکیده تحقیق جایابی بهینه ادوات SVC & TCSC به منظور کاهش تلفات در سیستم های انتقال با استفاده از الگوریتم ژنتیک :

با گسترش روزافزون مصرف انرژي در جهان، توسعه شبكه هاي قدرت امري ضروريست. اما ايجاد خطوط انتقال جديد، مستلزم صرف زمان وهزينه هاي گزاف بوده ولذا درصورت امكان استفاده ازهمان خطوط با ظرفيت انتقال بالاتر بسيار مقرون به صرفه می باشد. امروزه سیستم شبکه های قدرت با مشکلاتی از قبیل  ناپایداری ولتاژ با ریسک بالا و تلفات توان مواجه است. این پدیده ناشی ازعدم کنترل توان راکتیو در شرایط بهره برداری سنگین به سبب افزایش تقاضای بار و توسعه سیستم های قدرت در دنیا است. به طور کلی مشکل  کنترل توان راکتیو از دو منظر قابل بررسی است: جبران بار و پشتیبانی از ولتاژ. بدین منظور به جهت کاهش تلفات توان  کل سیستم  یا انحراف ولتاژ به عنوان یک هدف، با محاسبه تنظیمات بهینه خروجی توان راکتیو و ولتاژ ترمینال نیروگاه ها ، تپ ترانسفورماتور و تنظیمات  خروجی ادوات دیگر جبران کننده مانند بانک خازنی و مولد سنکرون استفاده می شود.

دراین خصوص از تنظیمات  ادوات انعطاف پذیر جریان متناوب FACTS  به عنوان کنترلرهای اضافه شده درنظر گرفته شده است تا  با اعمال برپارامترهای سیستم انتقال، شاهد تاثیرآن بر کاهش تلفات انتقال در سیستم قدرت باشیم.  از  مدل های استاتیک جبران سازها  دو نوع از ادوات FACTS شامل: جبران ساز موازی توان راکتیو (SVC) و خازن جبران ساز سری کنترل شده با تریستور  (TCSC)، در فرمول حل مسئله گنجانده شده است. دراين پایان نامه با جايابي بهينه اين ادوات در شبكه قدرت توسط الگوريتم ژنتيك ، با کنترل توان راکتیو به كاهش هرچه بيشترتلفات وافزايش ظرفيت انتقال انرژي درخطوط كمك مي شود و در پايان با شبيه سازي شبكه تست  6 و24 شین IEEE و قراردادن ادوات FACTS درآن اين امراثبات خواهد شد.

واژه‌های کلیدی: ادوات  FACTS، SVC ، TCSC  ، جایابی ، الگوریتم ژنتیک ( GA)

الگوریتم ژنتیک ( GA)

الگوريتم هاي ژنتيك الگوريتم هايي هستند كه بر پايه تكامل طبيعي و بقاي برتر كار مي كنند و در محاسبات تکاملی به صورت انتزاعی از مفاهیم اساسی تکامل طبیعی در راستای جستجو برای یافتن راه حل  بهینه مختلف الهام گرفته شده است.

الگوریتم ژنتیک یکی از اصول انتخاب طبیعی داروین برای یافتن فرمول بهینه جهت پیش بینی یا تطبیق الگو استفاده می کنند. الگوریتم های ژنتیک اغلب گزینه خوبی برای تکنیک های پیش بینی بر مبنای تصادف هستند .مختصراً گفته می شود که الگوریتم ژنتیک (GA) یک تکنیک برنامه نویسی است که از تکامل ژنتیکی به عنوان یک الگوی حل مسئله استفاده می کند.

در دهه 70 میلادی دانشمندی از دانشگاه میشیگان به نام John Holland در کتاب خود با نام (تطبیق در سیستم های طبیعی و مصنوعی)، ایده استفاده از الگوریتم ژنتیک را در بهینه سازی های مهندسی مطرح کرد. ایده اساسی این الگوریتم انتقال خصوصیات موروثی توسط ژن هاست.

در این الگوریتم(GA)  مسأله ای که باید حل شود، ورودی است و راه حل ها طبق یک الگو کدگذاری  می شوند(باینری، حقیقی)، که تابع برازش  (Fitness)،  نام دارد.  تابع برازش ،کاندیدا (انتخاب) را ارزیابی  می کند، که اکثر آنها به صورت تصادفی انتخاب شده، و از بخش های زیر تشکیل می شوند: تابع برازش ، نمایش ، انتخاب و تغییر ( تقاطع( (Crossover ، جهش( (Mutation).

فهرست مطالب

چکیده………………………………………………………………………………………………………………………. 1

فصل اول مروری بر ادوات  FACTS و الگوریتم ژنتیک و تعریف شاخص کاهش تلفات ………………………………….. 2

1-1مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………… 3

1-2 سیستم های انعطاف پذیر انتقال جریان متناوب FACTCS ……………………………………………………………… 4

1- 3 الگوریتم ژنتیک  Genetic Algorithm…………………………………………………………………………….. 6

1-4 تعریف شاخص تلفات…………………………………………………………………………………………………. 7

1-4-1 محاسبه شاخص تلفات……………………………………………………………………………………………… 8

فصل دوم سیستم های انعطاف پذیرانتقال جریان متناوب FACTCS………………………………………………………. 10

2-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………….. 11

2-2 جبران کننده توان راکتیو استاتیکی………………………………………………………………………………….. 13

2-2-1 راکتور کنترل شده با تریستورTCR………………………………………………………………………………. 15

2-2-2 مدار معادل SVC………………………………………………………………………………………………… 23

2-2-3 کنترل و حدود SVC……………………………………………………………………………………………… 24

2-2-4 رفتار SVC ها در اغتشاشات کوچک……………………………………………………………………………. 26

2-2-5  تاثیر SVC  در افزایش حد انتقال قدرت ……………………………………………………………………….. 27

2-3 مدل دینامیکی  TCSC   و هارمونیک های تولیدی ان……………………………………………………………… 29

فصل سوم تعیین مکان و اندازه ی ادوات TCSCو  SVCبا الگوریتم ژنتیک (GA)……………………………………… 35

3-1  مقدمه…………………………………………………………………………………………………………….. 36

3-2  مدل سازی TCSCوSVC………………………………………………………………………………………….. 37

3-3  مزایای استفاده از تجهیزات FACTS……………………………………………………………………………… 37

3-4  مدل سازی TCSC………………………………………………………………………………………………… 38

3-5  مدل سازی  SVC…………………………………………………………………………………………………. 40

3-6  درجه جبران موازی (K_d) ……………………………………………………………………………………….. 42

عنوان                                                                                                                               صفحه

3-7  تابع هدف کمینه کردن تلفات…………………………………………………………………………………… 43

3-8  الگوریتم جایابی بهینه با کد بندی ژنتیک حقیقی…………………………………………………………………44

3-9  الگوریتم قرار گرفتن TCSCو SVCدر سیستم………………………………………………………………….. 45

فصل چهارم نتایج شبیه سازی……………………………………………………………………………………… 46

4-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………….. 47

4-2  نتایج مربوط به سیستم نمونه 6 شین………………………………………………………………………….. 47

4-3  بررسی شاخص کاهش تلفات در سیستم با 6 شین………………….. ……………………………………….. 48

4-3-1 بررسی شاخص کاهش تلفات درسیستم با 6 شین بدون نصب ادوات………………………………………… 48

4-3-2 بررسی شاخص کاهش تلفات با نصب SVCدرسیستم با 6 شین……………………………………………… 48

4-3-3 بررسی شاخص کاهش تلفات با نصبTCSCدرسیستم با 6 شین…………………………………………….. 48

4-3-4بررسی شاخص کاهش تلفات با نصب ترکیبی  SVC و TCSCدرسیستم با 6 شین……………………………. 49

4-4  نتایج مربوط به سیستم با 24 شین……………………………………………………………………………. 51

4-4  بررسی شاخص کاهش تلفات در سیستم 24 شین…………………………………………………………….. 53

4-4-1 بررسی شاخص کاهش تلفات درسیستم 24 شین بدون نصب ادوات………………………………………… 53

4-4-2 بررسی شاخص کاهش تلفات درسیستم 24 شینIEEE با نصب SVC……………………………………….. 53

4-4-3 بررسی شاخص کاهش تلفات درسیستم 24 شین IEEE با نصب TCSC……………………………………… 53

4-4-4 بررسی شاخص کاهش تلفات درسیستم 24 شین با نصب ترکیبیTCSCوSVCدر سیستم 24  شین IEEE……. 54

فصل پنجم. نتیجه گیری و پیشنهادات………………………………………………………………………………. 59

5-1 نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………… 60

5-2  پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………. 60

مراجع …………………………………………………………………………………………………………….. 61

ضمائم……………………………………………………………………………………………………………….64

ABSTRACT………………………………………………………………………………………………………. 68

فهرست شکل ها

شکل 2-1 ارایشSVC  از نوع TCR+FC…………………………………………………………………… 14

شکل 2-2 ولتاژ و جریان راکتور برای …………………………………………………………………. 16

شکل 2-3 ولتاژ و جریان راکتور برای ……………………………………………………………….. 17

شکل 2-4 ولتاژ و جریان راکتور برای ………………………………………………………………. 17

شکل 2-5 راکتانس معادل TCR……………………………………………………………………………….. 21

شکل 2-6SVC  از نوع TCR+FC…………………………………………………………………………. 23

شکل 2-7 مشخصه کنترلی ولتاژ – جریانSVC……………………………………………………………….. 24

شکل 2-8 تاثیر جبران کنندهTCR+FC در حالت گذرا………………………………………………………… 26

شکل 2-9 سیستم قدرت با دو ماشین و یک   SVCدر وسط خط………………………………………………… 27

شکل 2-10 منحنی توان- زاویه………………………………………………………………………………….. 28

شکل 2-11 مدل TCSCدر یک خط انتقال…………………………………………………………………….. 30

شکل 2-12 مدار معادلTCSC   برای شبیه سازی با مشخصات داده شده……………………………………… 30

شکل 2-13 جریان خط برای ………………………………………………………………………….. 31

شکل 2-14 جریان خط برای …………………………………………………………………………. 31

شکل 2-15 جریان راکتور و ولتاژ و جریان در حالت ماندگار برای ………………………………….. 32

شکل 2-16جریان راکتور و ولتاژ و جریان در حالت ماندگار برای …………………………………… 32

شکل 3-1مدار معادل خط به همراه TCSC………………………………………………………………………….. 38

شکل 3-2 سوسپتانس موازی متغیر……………………………………………………………………………………. 40

شکل 3-3 مشخصات استاتیکی SVC در شین با ولتاژ بالا…………………………………………………………… 40

شکل 4-1 نمای تک خطی سیستم نمونه 6 شین ………………………………………………………………………..47

شکل 4-2 نمودارپروفیل ولتاژ شین ها برای سیستم نمونه 6 شین……………………………………………………….49

شکل 4-3 نمودار شاخص تلفات برای خطوط سیستم نمونه 6 شین……………………………………………………..50

شکل 4-4 نمای تک خطی سیستم با 24 شین IEEE………………………………………………………………… 52

شکل 4-5 پروفیل ولتاژ شین های 1 تا 8 قبل و بعد از نصب ادوات با در نظر گرفتن شاخص کاهش تلفات……………54

شکل 4-6 پروفیل ولتاژ شین های 9 تا 16 قبل و بعد از نصب ادوات با در نظر گرفتن شاخص کاهش تلفات………….55

شکل 4-7 پروفیل ولتاژ شین های 17 تا 24 قبل و بعد از نصب ادوات با در نظر گرفتن شاخص کاهش تلفات………..55

فهرست جداول

جدول 2-1 حداکثر دامنه جریا ن هارمونیک در TCR…………………………………………………………………….22

جدول 2-2 ضرائب THD برای TCSC…………………………………………………………………………………34

جدول 4-1 مقایسه شاخص تلفات  قبل و بعد از نصب ادوات در سیستم 6 شین…………………………………………….50

جدول 4-2 مقایسه شاخص تلفات قبل و بعد از ادوات درخطوط سیستم 24 شین………………………………………….. 56

جدول 4-3 مقایسه شاخص تلفات قبل و بعد از نصب ادوات در سیستم 24 شین …………………………………………..58

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا مشکل شما مورد بررسی قرار گیرد.

برای دانلود فایل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.