شبکه توزیع یکی بخشهای سه گانه سیستمهای قدرت میباشد و به عنوان مرحله نهایی از زنجیره تولید و انتقال انرژی الکتریکی به محل مصرف شناخته میشود. یکی از روش های اصولی در جهت بهبود وضعیت طراحی و بهره برداری از این شبکه ها، بحث اتوماسیون سیستم توزیع میباشد. اما آنچه در بحث اتوماسیون همواره نکته ابهامی برای عملیاتی شدن آن میباشد قیمت بالای ادوات کلیدزنی کنترل پذیری
است که ابزار اصلی مدیریت آرایش بلادرنگ شبکه تلقی میگردند. این مهم لازم می دارد که این ادوات به گونه ای بهینه جایابی گردند تا توجیه اقتصادی سود حاصله از اجرای اتوماسیون در این شبکه ها جنبه های عملیاتی شدن آن را تقویت کند. اما رویکردهای مطرح شده تاکنون نتوانسته اند توجیه اقتصادی صحیحی از جایابی کلید و طرح اتوماسیون ارائه دهند. چرا که تنها یک هدف را دنبال کرده و مزایای اقتصادی طرح را به صورت همه جانبه در مدل اقتصادی تحلیل نکرده اند. این مهم به این دلیل قابل اهمیت است که مکان کلیدهای مانور اتوماتیک به طور همزمان میتواند هم بر قابلیت اطمینان شبکه و هم بر تلفات آن تاثیر گذارد. لذا بررسی همه جانبه مزایای فنی و اقتصادی طرح اتوماسیون در بحث جایابی چندمنظوره ادوات کلیدزنی کنترل پذیر شبکه احتمالاً میتواند توجیه اقتصادی صحیحی را برای عملی شدن اتوماسیون ارائه دهد. این هدف، رسالت اصلی این تحقیق خواهد بود که با جایابی بهینه چندمنظوره ادوات کلیدزنی کنترل پذیر، بر مبنای یک طرح منطقی از اعمال اتوماسیون توانسته است توجیه به مراتب دقیق تری را از جنبه های اقتصادی و فنی حاصل از طراحی و بهره برداری شبکه های توزیع اتوماتیک ارائه دهد.
در فصل اول از این پایان نامه با تشریح بحث جایابی کلید اتوماتیک، به بیان اهمیت موضوع این پژوهش از دیدگاه علمی و کاربردی پرداخته و با بیان پیشینه این تحقیق به فضاهای خالی و نکات نادیده در مساله مورد بحث اشاره خواهیم کرد. در فصل دوم بیانی کلی از فرمولاسیون مساله جایابی چند منظوره کلیدهای اتوماتیک پیشنهاد میگردد و سپس با بیان پیچیدگی های تحلیل یکپارچه این فرمولاسیون از طریق ابزارهای متداول بهینه سازی، به ارائه فرمولاسیون تفکیک شده ای در مواجهه با این مساله اقدام گردیده و نهایتاً روش پیشنهادی در دو فضای تفکیک شده تحلیل میگردد. فصل سوم بررسی آماری شاخص های برگرفته از نتایج پیاده سازی در سیستم تست مورد مطالعه را پیش رو خواهد گذاشت و در فصل چهارم نیز بررسی آنالیز حساسیت طرح پیشنهادی در اثر تغییرات حدی پارامترهای اقتصادی مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. فصل پنجم نیز برای اثبات عملکرد مطلوب و دقت نیل به جواب بهینه در رویکرد پیشنهادی تدوین گردیده است.
پیوست در نظر گرفته شده در انتهای این پایان نامه نیز به عنوان بخشی اصلی از این پایان نامه، تنها به جهت پیوستگی مطالب اصلی و گریز از حواشی اطلاعاتی در انتهای پایان نامه بیان گردیده است. در پیوست- الف- ساختارهای نوین شبکه توزیع در قالب تشریح نقاط قوت و ضعف آنها از دیدگاه تلفات و قابلیت اطمینان بررسی شده است. پیوست-ب-روش های آنالیز پخش بار شبکه توزیع را مورد تشریح قرار داده است. در پیوست -ج- مطالعه ای فشرده و جامع بر روی قابلیت اطمینان و مفهوم آن در شبکه توزیع همراه با بررسی مفهومی اندیس های مربوطه و دیدگاه های موجود در ارزیابی مالی قابلیت اطمینان شبکه توزیع بررسی خواهند شد. در پیوست- د- نیز دو پارامتر اساسی تحلیل مساله تشریح گردیده است.
تولید پراكنده عموماً عبارت است از تولید برق در محل مصرف اما گاهاً به تكنولوژی هایی گفته می شود كه از منابع تجدیدپذیر برای تولید برق استفاده م یكنند. آنچه عموماً مورد قبول است، این است كه این مولدها صرف نظر از نحوة تولید توان مولدهای تولیدپراكنده، حجم این مولدها نسبتاً كوچك بوده و ظرفیت آنها معمولاً كمتر از 300MW می باشد و مستقیماً به شبكه توزیع وصل می شوند. بالا رفتن هزینه های انتقال و توزیع، به مولدهای تولیدپراكنده این امكان را میدهد كه برق تولیدی خود را به قیمتی ارزانتر در اختیار مصرف كنندگان قرار دهد. بخصوص در سیستم های تجدید ساختار شده تولیدپراكنده می تواند در مناطقی كه دارای LMP2 بالاتری هستند توجیه اقتصادی داشته باشد. علاوه بر این تولید پراكنده امكان استفاده از منابع پاك برای تولید برق را می دهد.
1-2- تولید پراکنده (DG)
تعاریفی كه برای تولیدپراكنده ارائه شده است تا حدودی متفاوت است. IEEE، تولید برق توسط وسایلی كه به اندازه كافی از نیروگاه های مركزی كوچكتر باشند و قادر به نسب در محل مصرف هستند را به عنوان تولیدپراكنده تعریف كرده است. IEA، واحدهای تولید كنندة توان در محل مصرف یا در داخل شبكه توزیع كه توان را به طور مستقیم به شبكه توزیع محلی تزریق می كنند را DG معرفی میكند، اما CIGRE، شرط غیر قابل دیسپچ شدن را برای این مولدها ذكر كرده است.
اتصال مولدهای DG به شبكه توزیع علی رغم مزایای كه برای شبكه دارد اما اتصال آنها به شبكه باعث ایجاد هارمونیک در شبكه و كاهش امپدانس اتصال كوتاه می شود. ضمناً اگر در هنگام خاموشی مولد DG متصل به شبكه به صورت جزیره ای كار كند می تواند برای تعمیركاران شبكه خطرناك باشد.
از آنجایی كه صنعت برق به سمت رقابتی شدن كامل حركت می كند ، خدمات گوناگونی كه قبلاً توسط شركتهای برق ارائه می شد ، اكنون به صورت مجزا ارائه می شود . عمده توجه به پیشرفت ISO، بر روی ساختار بازار به منظور انتقال برق و انرژی و همچنین بر بازار ارائه خدمات جانبی كه به سوی بحرانی تر شدن پیش می رود ، معطوف شده است . خدمات جانبی به طور عمده به خدماتی گفته می شود كه علاوه بر انرژی برای بهره برداری مطمئن شبكه برق لازم است . بهره برداری مطمئن سیستم قدرت به در دسترس بودن ذخیره های تولید نیازمند است تا بدین وسیله ، پیشامدهای تولید و انتقال پوشش داده می شود . یک موضوع اساسی سیستم قدرت تجدید ساختار شده ، تعیین هزینه تأمین خدمات جانبی و چگونگی تغییر این هزین هها با توجه به تصمیم گیری های بهره برداری است .
هدف
در این بررسی این تاثیرات اجرای بازارهای رزرو در بازار انرژی در دو قسمت تاثیرات فنی و تاثیرات اقتصادی تقسیم شده است. تاثیرات فنی عبارتند از تغییرات به وجود آمده در شرایط بهره برداری شبكه و پارامترهای مرتبط با بهره برداری كوتاه مدت یا بلند مدت شبكه. تاثیرات اقتصادی به دسته ای از پارامترهای اقتصادی بهره برداری از شبكه اطلاق می شود كه از اصول اقتصادی حاكم، رفتار بازیگران و
عملكرد بازار تاثیر می گیرند. مواردی نظیر قیمت محصول یا سود شركت كنندگان در بازار یا قدرت بالقوه بازار برای یک یا چند تولید كننده خاص، سه نمونه بارز از مشخصات اقتصادی هر بازار است . آنچه كه در این پروژه مورد توجه قرار گرفته است، بررسی اثر متقابل بازارهای مختلف انرژی و خدمات جانبی در شرایط فنی و اقتصادی به وجود آمده در سیستم قدرت است . در این بررسی ساختارهای مختلف بازارهای انرژی و خدمات جانبی مورد بررسی قر ار می گیرند و با بهره گیری از پارامترهای فنی و اقتصادی ذكر شده، به مقایسه تاثیر متقابل بازارها در نتایج فنی و اقتصادی پرداخته می شود.
پیشینه تحقیق
بر طبق FERC، خدمات جانبی به منظور ایجاد امكان انتقال توان از فروشندگان به خریداران با توجه به اجبار نواحی كنترلی و شركتهای انتقال برای حفظ بهره برداری مطمئن از سیستم انتقال به هم پیوسته قدرت ، بر طبق دستورالعمل 1995 FERC، شش نوع خدمات جانبی و تعرفه های مربوط به هر یک از آنها تحت عنوان تعرفه های پیش فاكتوری مشخص گردید . این خدمات ، هزینه های بالغ بر 5 تا 25 درصد و میانگین 10 درصد كل هزینه های تولید و انتقال را در بر می گیرند.
اهمیت رادار ردگیر در سیستمهای دفاعی و نیز در كاربردهای فراوان غیرنظامی امروزه بر كسی پوشیده نیست. رادارهای ردگیر با استخراج پیوسته دقیق مكان هدف، امكان تعیین خط سیر هدف، سرعت آن و پی شبینی مكان بعدی آن را نیز فراهم می كنند.
از میان روش های ردگیری راداری، روش تكپالس به دلیل قابلیت ویژه كه در متن این رساله تفصیل بحث شد هاند و از همه مهمتر دقت بالای ردگیری، جایگزین روش های دیگر گردیده است و تقریباً همه ی سیستمهای ردگیری راداری جدید مجهز به این تكنیک می باشند.
این رادارها در زمان گذشته به طور كامل با قطعات آنالوگ ساخته می شده اند. با پیشرفت فن آوری مدارهای دیجیتال خصوصاً ورود مبدل های آنالوگ به دیجیتال سریع و دقیق و نیز پردازشگرهای سیگنال دیجیتال بلادرنگ و پیشرفت تئوری پردازش دیجیتال، رویكرد به سیستمهای دیجیتال به ویژه پردازشگرهای دیجیتال روزافزون شده است. دلیل عمدهی این امر، دقت، پایداری، انعطاف پذیری و ساختار فشردهی مدارهای دیجیتال در مقایسه با مدارهای آنالوگ می باشد.
در این رساله، یک رادار ردگیر تكپالس با پارامترهای واقعی توصیف شده و سپس یک گیرنده ی دیجیتال با نمونه برداری از سیگنال دریافتی در مرحله ی فركانس میانی و پردازش نمونه ها، طراحی گردیده است.
این رساله شامل چهار فصل می باشد. در فصل اول، سیستمهای راداری به طور كلی معرفی شده اند و طرز كار یک رادار عمومی توضیح داده شده است.
در فصل دوم، انواع روش های ردگیری به ترتیب تكامل توضیح داده شده و طرز كار هر سیستم و مزایا و معایب آن مشخص گردیده است.
در فصل سوم، روش ردگیری تكپالس به عنوان روش برتر توصیف شده و گیرنده ی آن و انواع مختلف پردازشگرهای آن بررسی گردیده و در نهایت یک روش برای پردازش سیگنالهای دیجیتال انتخاب شده است.
در فصل چهارم روش طراحی یک گیرنده ی دیجیتال و بلوك های قبل از مبدل آنالوگ به دیجیتال، مانند تقویت كننده، فیلتر و AGC، توضیح داده شده و با توجه به ویژگی های سیگنال IF، تعداد بیت، فركانس نمونه برداری و سایر پارامترهای مبدل انتخاب گردیده است. در ضمن روش پردازش سیگنال به منظور استخراج پارامترهای لازم برای ردگیری بحث شده است.
انجام این پروژه گرچه با تلاش فراوان و در مدت زمان نسبتاً زیاد و با مطالعات گسترده ای انجام گرفته، اما قطعاً دارای نقایص و محدودیت هایی است و می توان آن را به عنوان قدم اول از یک راه طولانی تلقی نمود. به امید گام های آینده و آینده ای درخشان برای كشور اسلامی مان.
طی سال های اخیر تحقیقات وسیعی در خصوص روش های بهینه سازی جهت حل مسایل دینامیکی در عرصه های مهندسی و تجاری صورت گرفته است و روش های بهینه سازی متعددی مورد بررسی قرار گرفته اند. دسته ای از این روش ها که به روش های تکاملی موسومند به جهت ویژگی های مناسب خود مورد توجه واقع شده اند. یکی از روش های بهینه سازی هوشمند که در طبقه بندی روش های تکاملی قرار می گیرد و مانند الگوریتم ژنتیک از روش های مبتنی بر جمعیت می باشد الگوریتم بهینه سازی اجتماع پرندگان نام دارد و به اختصار PSO نامیده می شود. این روش بهینه سازی با الهام از رفتار پرندگان و چگونگی عملکردشان در یافتن لانه شان، طراحی شده و به خوبی توانایی بهینه سازی مسایل شناخته شده مهندسی را دارد. در این فصل ابتدا اساس و پایه این الگوریتم شرح داده شده و سپس نحوه پیاده سازی آن در دو حالت گسسته و پیوسته بیان می گردد.
فصل اول:
بررسی روش بهینه سازی براساس الگوریتم اجتماع پرندگان
1-1- تاریخچه
PSO به وسیله یک روانشناس (kennedy) و یک مهندس برق (Eberhart) در سال 1995 به وجود آمده است و از الگوریتم هایی که رفتار گروهی دیده شده در انواع پرندگان را مدل می کردند ناشی شده است. Kennedy و Eberhart در مدل هایی که به وسیله یک زیست شناس به نام Heppner توسعه پیدا می کرد علاقه مند شدند. Heppner پرندگان را در رفتارهای گروهی وقتی که به سمت لانه کشیده می شدند مطالعه می کرد.
در شبیه سازی ها، پرندگان بدون هیچ مقصد خاصی پرواز می کردند و گروه هایی از آنها خود به خود شکل می گرفت تا زمانی که یکی از این پرندگان بر روی لانه ظاهر می شد. یک پرنده به خاطر فرود بر روی لانه از گروه دور می شد که در نتیجه آن دیگر پرندگان به سمت لانه حرکت می کردند. زمانی که این پرندگان لانه را کشف می کردند در آنجا فرود می آمدند و پرندگان بیشتری به سمت لانه تا زمانی که کل گروه در آنجا فرود بیاید کشیده می شدند. پیدا کردن یک لانه نظیر پیدا کردن یک جواب در یک زمینه از جواب های ممکن در یک فضای مساله است.