چکیده
با گسترش روزافزون مصرف انرژی در جهان، توسعه شبکه های قدرت امری ضروریست. اما ایجاد خطوط انتقال جدید، مستلزم صرف زمان وهزینه های گزاف بوده ولذا درصورت امکان استفاده ازهمان خطوط با ظرفیت انتقال بالاتر بسیار 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 کنندهمانند 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. دراین پایان نامه با جایابی بهینه این ادوات در شبکه قدرت توسط الگوریتم ژنتیک، با کنترل توان راکتیو به کاهش هرچه بیشترتلفات وافزایش ظرفیت انتقال انرژی درخطوط کمک می شود و در پایان با شبیه سازی شبکه تست6 و24 شین IEEE و قراردادن ادوات FACTS درآن این امراثبات خواهد شد.
واژه‌های کلیدی: ادوات FACTS، SVC ، TCSC ، جایابی ، الگوریتم ژنتیک ( GA)
فهرست مطالب
عنوان صفحه
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 (Kd) ..................................................................................................... 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 TCSCوSVCدر 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
- ۹۶/۰۸/۰۱