فهرست مطالبعنوان........ صفحه فصل اول: کلیات تحقیق1-1 دیباچه............. .21-2 مطالعهی تاثیرگذاری خازن روی شبکه.............. .41-2-1 کاربرد بانک خازنی............ ..91-2-2 مکان بانک خازنی بهینه.......... 101-2-3 مزایای خازن شنت....... 121-2-4 گزینههای عملی برای کاهش تلفات............ 131-3 معیار طراحی................ 141-4 جبرانسازی توان راکتیو........... 151-5 اصلاح ضریب قدرت.......... 171-6 محدوده و هدف پایاننامه........ 191-7 بيان مسأله اساسي تحقيق.......... 201-8 طرح کلی پایاننامه.............. 22 فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق2-1 دیباچه........................................ 242-2 روشهای تحلیلی................................. 242-3 روشهای برنامهریزی ریاضی....................... 252-4 روشهای ابتکاری................................ 272-5 روشهای مبتنی بر هوش مصنوعی.................... 292-5-1 الگوریتم ژنتیک........................... 292-5-2 سیستمهای خبره............................ 312-5-3 آبکاری شبیهسازی شده...................... 322-5-4 شبکههای عصبی مصنوعی...................... 342-5-5 تئوری مجموعه فازی........................ 35 فصل سوم: بهینهسازی اجتماع ذرات3-1 دیباچه........................................ 393-2 کاربرد بهینهسازی اجتماع ذرات در سیستمهای قدرت. 403-2-1 جایابی و تعیین ظرفیت بهینهی خازن......... 413-2-2 پخش بار اقتصادی.......................... 423-2-3 پخش بار بهینه............................ 423-2-4 کنترل ولتاژ و توان راکتیو بهینه.......... 433-2-5 طراحی پایدارسازی سیستم قدرت.............. 443-3 مفهوم PSO..................................... 443-4 عناصر اصلی الگوریتمPSO....................... 453-5 اجرای الگوریتم PSO............................ 443-6 مزایای الگوریتم PSO به سایر الگوریتمهای تکاملی52 فصل چهارم: بهینهسازی تابع هدف4-1 دیباچه........................................ 554-2 بیان مساله.................................... 574-3 قیود......................................... 594-4 مدل بار پیشنهادی.............................. 614-4-1 مدلسازی بار از لحاظ نوع مصرف............. 614-4-2 مدلسازی بار از لحاظ توان، امپدانس و جریان ثابت 634-5 حل مساله جایابی خازن با استفاده از الگوریتم PSO64 فصل پنجم: نتایج شبیهسازی5-1 دیباچه........................................ 675-2 جایابی دو خازن................................ 685-3 جایابی چهار خازن.............................. 715-4 جایابی شش خازن................................ 745-5 جایابی هشت خازن............................... 775-6 جمع بندی.............................................................80 فصل ششم: بحث و نتیجهگیری6-1 دیباچه........................................ 826-2 نتیجهگیری..................................... 826-3 پیشنهادها..................................... 84 پیوستهاالف: اطلاعات شبکهی نمونه........................... 86مراجع............................................. 89 فهرستجدولهاجدول (1-1): مقایسهی نرخهای سود به هزینهی روشهای کاهش تلفات...........................................14جدول (4-1): ضريب تغيير بار........................ 62جدول(5-1): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور دو بانک خازنی69جدول(5-2): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده دو بانک خازنی69جدول(5-3): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور چهار بانک خازنی 72جدول(5-4): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده چهار بانک خازنی 72جدول(5-5): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور شش بانک خازنی75جدول(5-6): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده شش بانک خازنی75جدول(5-7): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور هشت بانک خازنی 78جدول(5-8): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده هشت بانک خازنی 78جدول(الف-1): اطلاعات مربوط به خطوط و توانهای مصرفی شبکهی نمونه 88 فهرستشكلهاشکل (1-1): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پسفاز6شکل (1-2): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پیشفاز6شکل (1-3): دیاگرام فازروی یک مدار با ضریب قدرت پسفاز8شکل (1-4): نمایش مدل بار معادل فیدر شعاعی......... 17شکل (1-5): بهترین مکان بانک خازنی برای اصلاح ضریب قدرت 18شکل(1-6):مثلث توان............................... 19شکل(2-1): ساختار شبکهی عصبی....................... 34شکل(3-1): مفهوم پایهی الگوریتم PSO................ 45شکل(3-2): شبهکد گام 1 الگوریتم PSO................ 47شکل(3-3): شبهکد گام 2 الگوریتم PSO................ 48شکل(3-4): شبهکد گام 3 الگوریتم PSO................ 48شکل(3-5): شبهکد گام 4 الگوریتم PSO................ 49شکل(3-6): جمعیت بعد از چند تکرار در یک فضای دو بعدی50شکل(3-7): شبه کد الگوریتم PSO..................... 51شکل(3-8): فلوچارت حل نحوهی بهینهسازی الگوریتم PSO. 53شکل(4-1): حل مسالهی جایابی بهینهی خازن با استفاده از الگوریتم PSO 65شکل(5-1): شبکهی 33 شینهی نمونه.................... 67شکل(5-2): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور دو بانک خازنی............................................. 71شکل(5-3): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور چهار بانک خازنی............................................. 74شکل(5-4): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور شش بانک خازنی............................................. 77شکل(5-5): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور هشت بانک خازنی............................................. 80شکل(الف-1): شبکهی 33 شینهی نمونه.................. 87 فصلاول: کلیات تحقیق -1 دیباچهتحلیل شبکههای توزیع یکی از دغدغههای اصلی بهرهبرداران شبکه است. یک مهندس سیستم بایستی اطلاعاتی دربارهی تعداد، اندازه، محل و نوع المانهای شبکه، به منظور تحلیل شبکهی توزیع، بداند. از آنجائیکه اکثریت سیستمهای توزیع عملا شعاعیاند، جهت مدلسازی و تحلیل شبکه بایستی به چالشهای مختلفی غلبه کرد، که عبارتند از [1]:شبکهی توزیعی دارای تنوع وسیعی از اجزاست که دارای پیچیدگی و ابعاد بزرگیاند. به عنوان مثال، اغلب بارهای متصل شده، تنها از یکی از سه فاز تغذیه میکنند.توزیع بار در فیدرها و شاخهها نوعا یکسان نبوده و از این رو سیستم توزیع نامتعادل است. سیستمهای نامتعادل، نامناسباند.کل سیستم توزیع با حداقل نظارت و کنترل عمل میکند. بنابراین، دادههای واقعی موجود سیستمبرای مدلسازی و تحلیل آنها بسیار محدود است.طراحان نیازمند اطلاعات دقیق برای مدلسازی و طراحی جایگزین برای سیستمهای پیچیده، بهمنظور غلبه بر مشکلات مختلف همراه با طراحی، بهرهبرداری و کنترل سیستمهای توزیع، هستند.پاسخ برخی از انواع مشکلات مانند انتخاب هادی، تنظیم ولتاژ، جایابی خازن نیازمند مدلها وتکنیکهای دقیق است.مطالعات تحلیلی و طراحی برای شرکتها به منظور اطمینان از تامین کیفیت توان انجام شده است.برخی از دلایل پیچیدگی جنبههای طراحی سیستم توزیع در ادامه ارائه شده است.
جایابی بهینه خازن با هدف بهبود پروفیل ولتاژ و کمینه سازی تلفات توان شبکه توزیع واقعی با مدل سازی بارهای مختلف WORD
فهرست مطالبعنوان........ صفحه فصل اول: کلیات تحقیق1-1 دیباچه............. .21-2 مطالعهی تاثیرگذاری خازن روی شبکه.............. .41-2-1 کاربرد بانک خازنی............ ..91-2-2 مکان بانک خازنی بهینه.......... 101-2-3 مزایای خازن شنت....... 121-2-4 گزینههای عملی برای کاهش تلفات............ 131-3 معیار طراحی................ 141-4 جبرانسازی توان راکتیو........... 151-5 اصلاح ضریب قدرت.......... 171-6 محدوده و هدف پایاننامه........ 191-7 بيان مسأله اساسي تحقيق.......... 201-8 طرح کلی پایاننامه.............. 22 فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق2-1 دیباچه........................................ 242-2 روشهای تحلیلی................................. 242-3 روشهای برنامهریزی ریاضی....................... 252-4 روشهای ابتکاری................................ 272-5 روشهای مبتنی بر هوش مصنوعی.................... 292-5-1 الگوریتم ژنتیک........................... 292-5-2 سیستمهای خبره............................ 312-5-3 آبکاری شبیهسازی شده...................... 322-5-4 شبکههای عصبی مصنوعی...................... 342-5-5 تئوری مجموعه فازی........................ 35 فصل سوم: بهینهسازی اجتماع ذرات3-1 دیباچه........................................ 393-2 کاربرد بهینهسازی اجتماع ذرات در سیستمهای قدرت. 403-2-1 جایابی و تعیین ظرفیت بهینهی خازن......... 413-2-2 پخش بار اقتصادی.......................... 423-2-3 پخش بار بهینه............................ 423-2-4 کنترل ولتاژ و توان راکتیو بهینه.......... 433-2-5 طراحی پایدارسازی سیستم قدرت.............. 443-3 مفهوم PSO..................................... 443-4 عناصر اصلی الگوریتمPSO....................... 453-5 اجرای الگوریتم PSO............................ 443-6 مزایای الگوریتم PSO به سایر الگوریتمهای تکاملی52 فصل چهارم: بهینهسازی تابع هدف4-1 دیباچه........................................ 554-2 بیان مساله.................................... 574-3 قیود......................................... 594-4 مدل بار پیشنهادی.............................. 614-4-1 مدلسازی بار از لحاظ نوع مصرف............. 614-4-2 مدلسازی بار از لحاظ توان، امپدانس و جریان ثابت 634-5 حل مساله جایابی خازن با استفاده از الگوریتم PSO64 فصل پنجم: نتایج شبیهسازی5-1 دیباچه........................................ 675-2 جایابی دو خازن................................ 685-3 جایابی چهار خازن.............................. 715-4 جایابی شش خازن................................ 745-5 جایابی هشت خازن............................... 775-6 جمع بندی.............................................................80 فصل ششم: بحث و نتیجهگیری6-1 دیباچه........................................ 826-2 نتیجهگیری..................................... 826-3 پیشنهادها..................................... 84 پیوستهاالف: اطلاعات شبکهی نمونه........................... 86مراجع............................................. 89 فهرستجدولهاجدول (1-1): مقایسهی نرخهای سود به هزینهی روشهای کاهش تلفات...........................................14جدول (4-1): ضريب تغيير بار........................ 62جدول(5-1): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور دو بانک خازنی69جدول(5-2): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده دو بانک خازنی69جدول(5-3): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور چهار بانک خازنی 72جدول(5-4): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده چهار بانک خازنی 72جدول(5-5): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور شش بانک خازنی75جدول(5-6): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده شش بانک خازنی75جدول(5-7): مقادیر پارامترهای جایابی خازن در حضور هشت بانک خازنی 78جدول(5-8): مکان و ظرفیت بهینهی نصب شده هشت بانک خازنی 78جدول(الف-1): اطلاعات مربوط به خطوط و توانهای مصرفی شبکهی نمونه 88 فهرستشكلهاشکل (1-1): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پسفاز6شکل (1-2): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پیشفاز6شکل (1-3): دیاگرام فازروی یک مدار با ضریب قدرت پسفاز8شکل (1-4): نمایش مدل بار معادل فیدر شعاعی......... 17شکل (1-5): بهترین مکان بانک خازنی برای اصلاح ضریب قدرت 18شکل(1-6):مثلث توان............................... 19شکل(2-1): ساختار شبکهی عصبی....................... 34شکل(3-1): مفهوم پایهی الگوریتم PSO................ 45شکل(3-2): شبهکد گام 1 الگوریتم PSO................ 47شکل(3-3): شبهکد گام 2 الگوریتم PSO................ 48شکل(3-4): شبهکد گام 3 الگوریتم PSO................ 48شکل(3-5): شبهکد گام 4 الگوریتم PSO................ 49شکل(3-6): جمعیت بعد از چند تکرار در یک فضای دو بعدی50شکل(3-7): شبه کد الگوریتم PSO..................... 51شکل(3-8): فلوچارت حل نحوهی بهینهسازی الگوریتم PSO. 53شکل(4-1): حل مسالهی جایابی بهینهی خازن با استفاده از الگوریتم PSO 65شکل(5-1): شبکهی 33 شینهی نمونه.................... 67شکل(5-2): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور دو بانک خازنی............................................. 71شکل(5-3): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور چهار بانک خازنی............................................. 74شکل(5-4): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور شش بانک خازنی............................................. 77شکل(5-5): نمایش نموداری پروفیل ولتاژ و توانهای شبکه در حضور هشت بانک خازنی............................................. 80شکل(الف-1): شبکهی 33 شینهی نمونه.................. 87 فصلاول: کلیات تحقیق -1 دیباچهتحلیل شبکههای توزیع یکی از دغدغههای اصلی بهرهبرداران شبکه است. یک مهندس سیستم بایستی اطلاعاتی دربارهی تعداد، اندازه، محل و نوع المانهای شبکه، به منظور تحلیل شبکهی توزیع، بداند. از آنجائیکه اکثریت سیستمهای توزیع عملا شعاعیاند، جهت مدلسازی و تحلیل شبکه بایستی به چالشهای مختلفی غلبه کرد، که عبارتند از [1]:شبکهی توزیعی دارای تنوع وسیعی از اجزاست که دارای پیچیدگی و ابعاد بزرگیاند. به عنوان مثال، اغلب بارهای متصل شده، تنها از یکی از سه فاز تغذیه میکنند.توزیع بار در فیدرها و شاخهها نوعا یکسان نبوده و از این رو سیستم توزیع نامتعادل است. سیستمهای نامتعادل، نامناسباند.کل سیستم توزیع با حداقل نظارت و کنترل عمل میکند. بنابراین، دادههای واقعی موجود سیستمبرای مدلسازی و تحلیل آنها بسیار محدود است.طراحان نیازمند اطلاعات دقیق برای مدلسازی و طراحی جایگزین برای سیستمهای پیچیده، بهمنظور غلبه بر مشکلات مختلف همراه با طراحی، بهرهبرداری و کنترل سیستمهای توزیع، هستند.پاسخ برخی از انواع مشکلات مانند انتخاب هادی، تنظیم ولتاژ، جایابی خازن نیازمند مدلها وتکنیکهای دقیق است.مطالعات تحلیلی و طراحی برای شرکتها به منظور اطمینان از تامین کیفیت توان انجام شده است.برخی از دلایل پیچیدگی جنبههای طراحی سیستم توزیع در ادامه ارائه شده است.