چکیده
معضل امروز سیستم های قدرت الکتریکی بحث تلفات می باشد. این مسأله موقعی که از شبکه های توزیع صحبت می شود، شکل جدیتری به خود می گیرد، برای حل همین مسأله محققان سعی نموده اند با اعمال روشهای مختلف درصدد کاهش آن برآیند، بدین منظور روشهای مختلفی برای آن ارائه شده که تجدید آرایش شبکه های توزیع یکی از آن موارد می باشد . برای حل مسأله کاهش تلفات به روش تجدید آرایش شبکه نیز روشهای مختلفی ارائه شده که یکی از شاخه های مهم این روشها را می توان به روشهای هیوریستیک اشاره کرد.
در این پایان نامه سعی شده با معرفی تلفات و روشهای مختلف کاهش آن مسأله تجدید آرایش شبکه های توز یع معرفی گردد، روشهای مختلف تجدید آرایش شبکه های توزیع مطرح و از نقطه نظر نقاط ضعف و قوت هر یک مورد بررسی قرار گرفته است . درادامه با توضیح دادن الگوریتم ژنتیک به عنوان یکی از روشهای هیوریستیک مورد مطالعه قرار گرفته و مزایای آن بیان شده است. در پایان به اعمال این الگوریتم به روی شبکه 33 شینه باران نتایج بدست آمده با چند مرجع معتبر مقایسه شده و ارجحیت این روش نسبت به روشهای دیگر مورد بررسی قرار گرفته است.
مقدمه
آن بخش از انرژی الکتریکی که به کار مفید تبدیل نشود تلفات نام دارد. امروزه انرژی الکتر یکی یکی از صورتهای رایج در کاربردهای مورد نیاز بشر می باشد. بسیاری از سیستمهای پیشرفته مبتنی بر دستگاه هایی است که با استفاده از انرژی الکتریکی کار می کنند، و باید گفت زندگی بشر در حال حاضر بدون استفاده از انرژی الکتریکی تقریباً غیر ممکن شده است. اتلاف انر ژی الکتریکی در سیستمهای تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی درصد قابل توجهی دارد و با توجه به اینکه مقدار انرژی الکتریکی که امروزه تولید و مصرف می گردد بسیار زیاد است، میزان اتلاف انرژی نیز مقدار قابل ملاحظه ای خواهد بود. از طرف دیگر انرژی الکتریکی با هز ینه های قابل توجهی تولید و منتقل می گردد، لذا ارزش اقتصادی انرژی الکتریکی که تولید می شود ولی به مصرف کنندگان فروخته نمی شود یعنی در شبکه انتقال و توزیع تلف می گردد قابل توجه است . تلف شدن انرژی الکتریکی به این معنی است که بخشی از انرژی تولید شده توسط ژنراتو رها به مشترکین مجاز شبکه نمی رسد، به عبارت دیگر نمی توان از کل ظرفیت تجهیزات شبکه استفاده نمود و این مفهوم را با تلفات توان بیان می نمایند که همان توان، انرژی تلف شده است و موجب این می شود که با توجه به راندمان تجهیزات فقط بخشی از ظرفیت هر دستگاه یا تجهیز مفید واقع شود.
این همه موجب شده مطالعه مباحث مربوط به تلفات یکی از مباحث مورد توجه صاحبان و پژوهشگران صنعت برق باشد. طبق مطالعات انجام شده بیشترین سهم از تلفات انرژی الکتریکی مربوط به بخش شبکه های توزیع خصوصاً با بهره برداری شعاعی می باشد . در کشورمان ایران طبق آنچه در مرجع [9] آمده در شبکه های توزیع ایران تلفات توان 23,3 درصد میباشد، که این عدد را می توان معضلی در شبکه های توزیع کشورمان دانست.
به این منظور در این پایان نامه به ارائه راهکاری برای کاهش این تلفات برآمدیم.
فصل اوّل
مروری بر تلفات در شبکه های توزیع و روشهای کاهش آن
1-1- مقدمه
مطالعات انجام شده در رابطه با کاهش تلفات انرژی الکتریکی را می توان به دو بخش تقسیم نمود:
– تجهیزات
– شبکه
در بخش تجهیزات: مسائل مربوط به عوامل مؤثر در تلفات تجهیزات مورد استفاده در شبکه های الکتریکی از جمله خطوط، ترانسفورماتورها، عایقها و… بررسی می گردند و این موضوع مستقل از شرایط و شکل و مشخصات یک شبکه خاص قابل انجام است. به عنوان مثال مطالعه هادی های با مقاومت اهمی کمتر و یا مطالعه ترانسفورماتورهای با جنس هسته بهتر از نظر تلفات و غیره در این بخش قرار می گیرند.
در بخش شبکه: مسائل مربوط به عوامل مؤثر در تلفات شبکه و با فرض بکارگیری تجهیزات معین با تلفات مشخص مطرح می گردد . در این بخش مسائلی مانند جریانهای نامتعادل، جریان های راکتیو، شکل منحنی بار در شبکه، نحوه بارگذاری روی شبکه و موقعیت نقطه تغذیه و… مطرح می گردد. یک موضوع مهم در کاهش تلفات در شبکه های توزیع ارزیابی تلفات شبکه می باشد. در این خصوص نیز می توان گفت که با توجه به پیچیدگیهای موجود و عوامل مختلف مؤثر در تلفات شبکه ارائه روشهایی که بتوان یک ارزیابی دقیق یا حتی یک اندازه گیری قابل اعتماد و عملی از تلفات شبکه فراهم نمود کار ساده ای نمی باشد، لذا این مباحث نیز هنوز در محدوده کارهای تحقیقاتی محسوب می گردد.
هر سیستمی که دارای تعدادی خروجی و ورودی است در عمل، تمام فعالیتهای ورودی در خروجی دریافت نمی گردد (در مقیاس واحد)، نسبت این دو مقدار و تفاوت آنها به ترتیب با پارامترهای راندمان و تلفات سیستم تعریف و به عنوان شاخص های کیفی سیستم منظور می شوند. در طراحی ها سعی بر آن است که تا با کاهش تلفات، راندمان و بهره وری سیستم را بهبود بخشند. در این راستا تعریف تلفات و شناخت اجزا آن کمک زیادی به طر احان می نماید . در شبکه های الکتریکی قسمتی از انرژی الکتریکی تولید شده در نیروگاهها، در حد فاصل تولید تا مصرف تلف می گردد. بررسی های انجام شده نشان می دهد سهم عمده ای از تلفات انرژی در بخش توزیع انرژی الکتریکی هدر می رود.
تعداد صفحه : 93
کاهش تلفات در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی به روش تجدید آرایش شبکه با روش هیوریستیک
