بالا رفتن هزینه های تولید و سوخت در نیروگاهها طراحان سیستم های الکتریکی را وادار می سازند که شبکه ای الکتریکی با کمترین تلفات را بوجود آورند. سیستم های توزیع نیز عنوان بخش بسیار مهمی که ارتباط با مصرف کننده را برقرار می سازد نیز در این محدوده قرار دارند به عبارت بهتر کاهش تلفات در سیستم های توزیع به عنوان یک اصل مهم می تواند مورد توجه قرار بگیرد.اصولاً خازن ها تجهیزاتی هستند که در شبکه های انتقال و توزیع موارد استفاده زیادی دارند و عملاً به صورت شنت و سری مورد استفاده قرار میگیرند و وظیفه تنظیم ولتاژ و توان راکتیو انتقالی را بعهده دارند. خازن های شنت با تصیح ضریب قدرت با خازن سری با تنظیم راکتانس اندکتیو خط این کار را انجام می دهند. در شبکه های توزیع عملاً از خازن های شنت استفاده می شود و در این پروژه نیز به بررسی چنین خازن هایی پرداخته می شود.در واقع خازن های شنت سالیان درازی است که مورد استفاده قرار می گیرند اما به دلیل شرایط خاصی که در این قبیل مسائل پیش می آید طراحان هنوز با پیچیدگی های خاصی درگیر هستند که در عین سادگی هنوز مسائل چندی در ارتباط با استفاده بهینه از خازن باقی است. استفاده از خازن به منظور تأمین توان راکتیو مصرف کنندگان است چرا که توان راکتیو مصرف کننده از دو طریق قابل حصول می باشد یکی از طریق مراکز تولید در نیروگاه ها و دیگری استفاده از خازن می باشد.در سال ۱۳۷۹ طرح خازن گذاری در شبکه های فشار ضعیف با هدف افزایش ظرفیت تولید و انتقال مطرح گردید. با توجه به استقبال مسئولین از این طرح، اقدام به برگزاری مناقصات خریداری گردید. و حدود ۱۵۰۰ مگاوار از این خازن ها ۵/۱۲ کیلووار ۴۰۰ ولت خریداری و از اوایل سال ۱۳۸۰ تحویل شرکت های منطقه ای گردید. هفتاد مگاوار از این خازنها نیز تحویل شرکت برق منطقه ای خراسان شد. از همان زمان تحقیقاتی در این شرکت جهت یافتن روشی برای نصب بهینه خازن ها در شبکه آغاز شد. روشی که بتواند تعداد و محل های نصب خازن ها در فیدرهای فشار ضعیف را به گونه ای که نه تنها مشکلات و معضلاتی در شبکه پدید نیاورد، بلکه بتواند بیشترین کاهش تلفات را نیز عاید نماید و در عین حال اقتصادی نیز باشد ارائه نماید.در جستجوها و بررسیهای انجام شده بین مقالات داخلی و خارجی اثری از نصب خازن در شبکه فشار ضعیف به دست نیامده است. مقالات خازن گذاری در شبکه توزیع عمدتاً مربوط به بخش فشار متوسط شبکه می باشد و در بخش فشار ضعیف تاکنون خازن گذاری انجام نشده است. در کشورهای پیشرفته سازندگان دستگاه ها و وسایل با بار راکتیو مجبور به نصب خازن روی دستگاه ها و جبران توان راکتیو تولیدات خود در محل مصرف می باشند و مابقی توان راکتیو جاری روی شبکه در بخش فشار متوسط یا ایستگاه های فوق توزیع جبران می شود.جهت خازن گذاری در شبکه فشار ضعیف بررسی و مطالعه روش های خازن گذاری در شبکه فشار متوسط می تواند مفید باشد. در برخی از این روشها محدودیتهایی جهت شبکه، بارها و خازن ها در نظر گرفته شده است. و این اجزاء مسئله در قالب فرمول های ریاضی محدود شده تا با استفاده از روش های ریاضی تابع هدف تشکیل شده بهینه گردد.چون بخش اعظم تلفات سیستمهای قدرت در شبکه های توزیع صورت می گیرد، کاهش تلفات در این شبکه ها از اهمیت خاصی برخوردار است، یکی از روش های مناسب در کاهش تلفات شبکه، نصب خازن در پست های توزیع است. از آنجایی که نصب خازن با تجهیزات جانبی و حفاظتی ان نیازمند سرمایه گذاری و صرف هزینه است، انتخاب نادرست مقدار، و محل نامناسب نصب آن باعث افزایش غیر ضروری هزینه در شبکه توزع میشود. برای جلوگیری از این هزینه ها لازم است، انتخاب مقدار خازن و محل مناسب نصب آن با مطالعه و دقت کافی صورت گیرد. معمولاً در روش های بهینه سازی که محاسبات نصب خازن انجام می دهند، مشکلاتی مانند نبودن فضای کافی برای نصب خازن ها یا کمبود اکیپ های سرویس نگهداری را در محاسبات منظور نمی کنند.در این فصل پروژه روندی تشریح می شود که با کمک آن می توان روشهای خازن گذاری را مطابق با محدودیتهای عملی شبکه اصلاح کرد. تعمیم روش های خازن گذاری به شبکه فشار ضعیف باعث آزاد شدن ظرفیت خطوط فشار ضعیف می شود که احتمال اضافه بار بیشتری نسبت به شبکه های فشار متوسط دارد. با توجه به این موضوع در ایران قیمت تمام شده خازن های فشار ضعیف نصبت به خازن های فشار متوسط (به دلیل ارز بری کمتری) کمتر است توجیه اقتصادی قوی تری برای خازن گذاری در فشار ضعیف وجود دارد. بنابراین از نظر اقتصادی بهتر است که ابتدا در فشار ضعیف خازن گذاری انجام می شود و سپس اقدام به خازن گذاری در شبکه فشار متوسط کرد. این عمل علاوه بر صرفه اقتصادی، باعث آزاد شدن بار ترانس های توزیع، کاهش تلفات در خطوط ۱۰۰ ولت و کاهش افت در انشعابات می شود. فهرست :فصل ۱- بررسی استفاده از خازن و کنترل cos F۱-۱- تأثیر خازن در کاهش تلفات سیستمفصل ۲- کاربرد خازنهای موازی۲-۱- مزایای کاربرد خازن های موازی۲-۲- مبانی و معیارهای انتخاب بانکهای خازنی۲-۳- انتخاب محل خازن در سیستم های برق۲-۳-۱- عوامل محدود کردن نصب و سطح ولتاژ خازن۲-۴- انتخاب ظرفیت هر واحد خازنی۲-۵- انتخاب ظرفیت بانک های خازنی۲-۵-۱- نکات انتخاب ظرفیت بانک های خازنی۲-۶- انتخاب تعداد و نوع فیدرهای مورد نیازفصل ۳- خازن گذاری بهینه در شبکه فشار ضعیف۳-۱- مقدمه۳-۲- خازن گذاری در شبکه فشار ضعیف۳-۲-۱- مدل خازن ها۳-۲-۲- مدل شبکه۳-۲-۳- مدل بار۳-۲-۴- تابع هدف۳-۳- طریقه محاسبه Δpioss۳-۴- محاسبات اقتصادی۳-۵- نتایج مثال عملی۳-۶- نتیجه گیریفصل ۴- خازن گذاری در شبکه های فشار ضعیف با توجه به توزیع تجمعی مشترکین۴-۱- نقش جبران سازی توان راکتیو در بهره برداری مناسب از شبکه های فشار ضعیف۴-۲- خازن سازی در شبکه های فشار ضعیف بر مبنای توزیع تجمعی مشترکین۴-۲-۱- فرضیات خازن سازی در شبکه های فشار ضعیف بر مبنای توزیع تجمعیفصل ۵- جایابی خازن در شبكه هاي فشار ضعيف با استفاده از الگوريتم ژنتيك۵-۱- مقدمه۵-۲- تعريف مسئله بهينه سازي۵-۳- تابع هدف۵-۳-۱- مدل سازي ارزش اقتصادي كاهش تلفات انرژي الكتريكي۵-۴- هزينه سرمايه گذاري جهت خريد، نصب و نگهداري۵-۵- الگوريتم حل مسئله۵-۶- الگوريتم ژنتيك در جايابي خازن۵-۷- شبيه سازي فيدر توزيع فشار ضعيف با جبرانسازي بهينه توان راكتيو به كمك خازن۵-۸- مطالعات شبيه سازي فيدرهاي نمونه۵-۸-۱- معرفي فيدر۵-۸-۲- شبيه سازي فيدر نمونه بدون خازن۵-۸-۳- شبيه ساز فيدر نمونه در حالت جبرانسازي بهينه توان راكتيو به كمك خازن۵-۹- نتيجه گيريفصل ۶- جایابی و تعیین ظرفیت خازن موازی در شبکه های توزیع به کمک الگوریتم ژنتیک با هدف کاهش تلفات توان اهمی شبکه۶-۱- مقدمه۶-۲- الگوریتم ژنتیک (GA)۶-۳- تابع ارزیابی۶-۴- عملگرهای تولید مثل (Reproduction)۶-۴-۱- عملگر انتخاب۶-۴-۲- عملگر ضربدری۶-۴-۳- عملگر تغییر ناگهانی۶-۵- مولفه های ژنتیک۶-۵-۱- تعداد جمعیت (N)۶-۵-۲- نرخ عملگر ضربدری (C)۶-۵-۳- نرخ عملگر جهش ناگهانی (M)۶-۶- روش حل مسئله خازن گذاری۶-۶-۱- تعیین موقعیت های کاندید نصب خازن۶-۷- تابع هدف۶-۸- الگوریتم حل مسئله خازن گذاری۶-۹- نتایج کاربرد روش خازن گذاری در شبکه توزیع شعاعی۶-۱۰- مشخصات الگوریتم ژنتیک۶-۱۱- نتیجه گیریفصل ۷- يك روش ابتكاري جهت تعيين مكان و اندازه بهينه خازن هاي ثابت در شبكه هاي توزيع شعاعي۷-۱- معرفي يك روش ابتكاري جهت تعيين مكان و اندازه بهينه خازن هاي ثابت در شبكه هاي توزيع شعاعي۷-۲- فرمولاسيون مسئله۷-۲-۱- مدل بار۷-۲-۲- مكان يابي خازن ها۷-۳- الگوريتم بهينه سازي۷-۴- شبيه سازي و نتايج آنفصل ۸- خازن گذاری در شبکه های فشار متوسط۸-۱- مقدمه۸-۲- خازن گذاری در شبکه فشار متوسط۸-۲-۱- خازن گذاری با آزادی کامل۸-۲-۲- خازن گذاری با محدودیت نصب در بعضی پست ها۸-۲-۳- خازن گذاری با تعداد از پیش تعیین شده۸-۳- اطلاعات ورودی برای محاسبات خازن گذاری فشار متوسط۸-۴- نحوه انجام کار خازن گذاری۸-۵- نحوه انتخاب خازن سوئیچ شونده۸-۶- خازن گذاری در شبکه فشار ضعیف۸-۷- محاسبات توجیهی خازن گذاری فشار ضعیف۸-۸- نتیجه محاسبات فشار ضعیف۸-۹- تعیین مکان نصب خازن در فشار ضعیففصل ۹- منافع اقتصادی نصب خازن در شبکه های توزیع۹-۱- مزایای ناشی از آزاد شدن ظرفیت تولید۹-۲- مزایای ناشی از آزاد شدن ظرفیت خطوط انتقال۹-۳- مزایای ناشی از آزاد شدن ظرفیت پست های توزیع۹-۴- مزایای ناشی از کاهش تلفات انرژی۹-۵- مزایای ناشی از افت ولتاژ۹-۶- مزایای ناشی از آزادشدن ظرفیت فیدرها۹-۷- سود مالی ناشی از بهبود ولتاژ