پایان نامه کنترل بهینه غیر‌متمرکز منابع تولید پراکنده در شبکه‌های برق

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه کنترل بهینه غیر‌متمرکز منابع تولید پراکنده در شبکه‌های برق دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:112

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد”M.sc”

فهرست مطالب:
چکیده 1
1-   مقدمه    3
1-1 مفاهیم اساسی تولیدات پراکنده    4
1-2 نفوذ واحدهای تولید پراکنده و انواع آن    8
1-3 مفهوم شبکه هوشمند    10
1-3-1 تعریف    10
1-3-2 انتظارات از شبکه هوشمند    12
1-4 شبکه هوشمند و سیستم‌های چند عاملی    12
1-5 سیستم‌های چند عاملی    15
1-5-1عامل (Agent)    15
1-5-2 خودگردان بودن عامل    16
1-5-3 سیستم‌های چند عامل هوشمند    17
1-6 شرح مساله     18
2- سیستم‌های توزیع و پخش بار    21
2-1 مقدمه    21
2-2 آشنایی با سیستم های توزیع    21
2-3 انواع شبکه‌های توزیع    22
2-3-1 شبکه شعاعی ساده    22
2-3-2 شبکه شعاعی مرکب    23
2-3-3 شبکه حلقوی باتغذیه ازیکسو    23
2-3-4 شبکه حلقوی باتغذیه ازدوسو (رینگ)    24
2-3-5 شبکه غربالی    25
2-4 تعریف بار       26
2-5 پخش بار    26
2-5-1 تاریخچه    27
2-6 آنالیز پخش بار    27
2-7 پخش‌بار بهینه    30
2-8 تاریخچه پخش بار بهینه    31
2-8-1روش برنامه‌ریزی خطی    31
2-8-2 روش نیوتن رافسون    32
2-8-3 روش برنامه ریزی مربعی    32
2-8-4 برنامه ریزی غیر خطی    33
2-8-5 روش نقطه درونی    33
2-9 تلفات درشبکه های توزیع    34
2-10 مساله بهینه سازی    35
3- روش کنترل غیر‌متمرکز مبتنی بر MAS    38
3-1 بهینه سازی غیر متمرکز شبکه برق    39
3-2 روش تجزیه تخفیف یافته لاگرانژی (LR)    41
3-2-1 پیاده‌سازی روش تخفیف یافته لاگرانژ در شبکه توزیع برق     43
3-3 مقایسه روش‌های مختلف بهینه سازی غیر متمرکز    46
3-3-1 شبکه 34 شین    46
3-4 مقایسه روش‌های مختلف درکاهش تلفات    49
3-4-1 بهینه سازی غیر متمرکز بر روی شبکه 34 باس    52
4- مدل‌سازی و شبیه سازی بر مبنای MAS    56
4-1 مقدمه    56
4-2 انتخاب شبکه 34 باس    56
4-3 استفاده از Matpower    60
4-3-1شبیه سازی شبکه در Matpower    61
4-4 پخش بار بهینه متمرکز    65
4-5 پخش بار بهینه به روش غیر متمرکز    68
4-5-1 Stateflow چیست؟   69
4-6 شبیه سازی در   Simulink/stateflow    69
4-7 مقایسه روش متمرکز و غیر متمرکز    77
5- نتیجه‌گیری و پیشنهادها برای ادامه پژوهش    79
5-1 پیشنهادها جهت ادامه پژوهش    81
6- فهرست مراجع    83




فهرست جداول
جدول ‏1 1: مقادیر مختلف تولیدات پراکنده در تعریف‌های گوناگون    5
جدول ‏1 2: تعریف‌های مختلف تولیدات پراکنده    6
جدول ‏1 3: انواع منابع تولید پراکنده      7
جدول ‏3 1: بار راکتیو (KVar) برای سیستم 34 باس    47
جدول ‏3 2:  ولتاژ باس‌ها برای سیستم 34 باس    48
جدول ‏3 3: مقایسه تعداد درون‌یابی و زمان در روش‌های مختلف    49
جدول ‏3 4 : مقایسه میزان تولید خازن‌ها در شبکه 34 شین بین روش‌های متمرکز و غیر متمرکز    53
جدول ‏3 5 : مقایسه میزان تلفات در شبکه 34 شین بین روش‌های غیر متمرکز و متمرکز    53
جدول ‏3 6 : مقایسه تعداد درون یابی و زمان انجام آن در روش‌های مختلف    54
جدول ‏4 1:ادمیتانس و امپدانس شبکه 34 شین IEEE    57
جدول ‏4 2:مقادیر توان اکتیو و راکتیو شبکه 34 شین IEEE    58
جدول ‏4 3:اطلاعات شین‌های شبکه نمونه    62
جدول ‏4 4:اطلاعات شین‌های شبکه پس از پخش بار در Matpower    63
جدول ‏4 5:اطلاعات شاخه‌های شبکه نمونه پس از پخش بار    64
جدول ‏4 6:اطلاعات شین‌ها پس از پخش بار بهینه    66
جدول ‏4 7:اطلاعات شاخه‌ها پس از پخش بار بهینه    67
جدول ‏4 8:اطلاعات زیر سیستم اول شبکه 34 شین    70
جدول ‏4 9:اطلاعات زیر سیستم دوم شبکه 34 شین    71
جدول ‏4 10: میزان تولید انرژی در زیر سیستم اول    73
جدول ‏4 11: میزان تولید انرژی در زیر سیستم اول    75
جدول ‏4 12: مقایسه میزان تولید و تلفات در روش‌های مختلف پخش بار    77
جدول ‏4 13: مقایسه زمان و تعداد تکرار دو روش پخش‌بار    77

شکل ‏1 1:موضوعات پیش روی شبکه هوشمند    10
شکل ‏1 2:ساختار شبکه اتوماسیون پراکنده    14
شکل ‏2 1:شماتیک یک شبکه شعاعی ساده    22
شکل ‏2 2: شماتیک یک شبکه شعاعی مرکب    23
شکل ‏2 3: شماتیک یک شبکه حلقوی باتغذیه ازدوسو (رینگ)    24
شکل ‏2 4: شماتیک یک شبکه غربالی     25
شکل ‏2 5: نمونه یک شبکه برق             28
شکل ‏3 1: تقسیم نمونه‌ای شبکه برق      39
شکل ‏3 2: نمایشی از شبکه برق با 3 شین    44
شکل ‏3 3: ساختار شبکه 34 شین IEEE    46
شکل ‏3 4: نمای خط انتقال در شبکه توزیع    50
شکل ‏3 5 : شبکه 34 شین با وجود خازن    52
شکل ‏4 1: شبکه 34 شین IEEE           56
شکل ‏4 2: شبکه 34 شین IEEE به همراه منابع تولید پراکنده    59
شکل ‏4 3: تقسیم بندی شبکه 34 شین به همراه منابع تولید پراکنده    60
شکل ‏4 4: تقسیم بندی شبکه 34 شین به عامل‌های مجزا    68
شکل ‏4 5: نمایش دو زیر سیستم در Stateflow    71
شکل ‏4 6: اندازه ولتاژ در شین 24 پس از پخش بار بهینه در زیر سیستم اول    72
شکل ‏4 7: زاویه ولتاژ در شین 24 پس از پخش بار بهینه در زیر سیستم اول    72
شکل ‏4 8: اندازه ولتاژ شین 25 بدست آمده از روی زیر سیستم اول    73
شکل ‏4 9: زاویه ولتاژ شین 25 بدست آمده از روی زیر سیستم اول    73
شکل ‏4 10: اندازه ولتاژ در شین 25 پس از پخش بار بهینه در زیر سیستم دوم    74
شکل ‏4 11: زاویه ولتاژ در شین 25 پس از پخش بار بهینه در زیر سیستم دوم    74
شکل ‏4 12: اندازه ولتاژ شین 24 بدست آمده از روی زیر سیستم دوم    75
شکل ‏4 13: زاویه ولتاژ شین 24 بدست آمده از روی زیر سیستم دوم    75
شکل ‏4 14: نمای کلی شبیه سازی در Simulink/Matlab    76



 
چکیده:
هدف اصلی در این پروژه پیاده سازی کنترل غیر متمرکز در شبکه‌های توزیع می‌باشد. در حال حاضر روش‌های اتوماسیون عموما مبتنی بر روش‌های متمرکز و بر اساس ساختار SCADA می‌باشند. به این صورت که یک مرکز اصلی، اطلاعات را از تعداد زیادی واحدها که در پست‌ها واقع هستند جمع آوری کرده و پس از پردازش و تصمیم‌گیری در نهایت فرامین را به سیستم اعمال می‌کند. بدلیل مشکلات زیادی که در ادامه بیان شده است، دراین پایان نامه اتوماسیون و کنترل غیر متمرکز شبکه‌های برق مورد بررسی قرار گرفته است.
در این تحقیق توسط فن‌آوری سیستم‌های چند عامله (MAS Technology) که یکی از جدیدترین فن‌آوری‌های حال حاضر دنیا می‌باشد به اتوماسیون غیر متمرکز یک شبکه نمونه با حضور منابع تولید پراکنده (DG) پرداخته شده است. کنترل چند عامله به عنوان یک روش قابل توسعه، قابل انعطاف و تطبیق پذیر محسوب می‌شود که در اینجا بحث کاهش تلفات در شبکه توزیع با استفاده از منابع تولید پراکنده مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور پس از مقایسه نتایج روش‌های مختلف پخش بار بهینه غیر متمرکز و انتخاب روش LR به عنوان روش مناسب، از این روش برای کاهش تلفات در یک شبکه 34 شین IEEE استفاده شده است. مقایسه نتایج روش پیشنهادی با نتایج حاصله از روش متمرکز حاکی از توانایی روش ارائه شده در یافتن پاسخ بهینه می‌باشد. لذا این روش می‌تواند در بسیاری از کاربردها نظیر شبکه‌های هوشمند که در آن توابع هدف متنوعی وجود دارد مورد استفاده قرار گیرد.
در این پایان نامه سعی شده است که انجام پیاده ‌سازی با استفاده از نرم افزارهای آموزشی و قابل دسترس صورت گیرد. از اینرو پیاده سازی کنترل چند عامله بر روی شبکه نمونه در محیط نرم افزار Matlab و با استفاده از جعبه ابزار Stateflow صورت گرفته است. تهیه و اجرای برنامه به گونه‌ای انجام شده که قابلیت‌های سیستم‌های چند عاملی نظیر انعطاف پذیری و گسترش پذیری به سادگی قابل پیاده سازی باشد.
کلید واژه‌ها: شبکه هوشمند، منابع تولید پراکنده، کنترل غیر متمرکز، سیستم‌های چند عامله، کاهش تلفات شبکه‌های توزیع انرژی الکتریکی