23579

طراحي شبكه توزيع برق از طريق مكانيابي و تخصيص پستها با افزايش قابليت اطمينان شبكه

كارشناسي ارشد

مهندسي صنايع

97-99

99/10/8

دكترسيد فريد قنادپور

دكتر دين محمد ايمانيان

مهندسي صنايع

در اين پژوهش مسأله برنامه‌ريزي شبكه برق چندمرحله‌اي در افق زماني چهار ساله طراحي مي‌گردد. برنامه‌ريزي و تخصيص توان الكتريكي توسط تسهيلات برق‌رساني شامل نيروگاه، پست‌هاي فوق‌توزيع و سپس پست‌هاي توزيع به مشتري مي‌باشد. براي مقابله با عدم‌قطعيت پارامترها از بهينه‌سازي استوار استفاده شده است. در مدل غير قطعي، ريسك پارامترهاي غيرقطعي به ميزان سطح حفاظت در نظر گرفته شده پوشش داده مي‌شود، امّا هزينه‌هاي بيشتري به شبكه تحميل مي‌گردد. نتايج مدل‌هاي غير قطعي به دنياي واقعي نزديك‌تر هستند. نرخ خرابي خطوط در هر دوره زماني مي‌تواند متناسب با جريان داخل خطوط تغيير نمايد. بنابراين مدل‌سازي قابليت اطمينان سيستم بر پايه نرخ خرابي خطوط در دوره‌هاي زماني مختلف انجام خواهد شد. برخي شاخص‌هاي قابليت اطمينان سيستم‌ قدرت مانند متوسط انرژي تأمين نشده و متوسط زمان اختلال سيستم با توجه به نرخ خرابي خطوط در مساله مدلسازي مي‌گردند. براي حل مدل دو هدفه ايجاد شده، از روش اپسيلون محدوديت توسعه يافته (AEC) استفاده مي‌گردد. جهت مقايسه مرزهاي كاراي تشكيل شده در سطوح حفاظت مختلف از شاخص‌هاي عملكرد مرزكارا مانند شاخص معيار پراكندگي، تعداد نقاط غير مسلط و فاصله ميانگين از نقطه ايده‌آل استفاده مي‌شود. مسأله در دو سناريو اصلي يعني در نظرگيري منبع توليد پراكنده و عدم در نظرگيري آن در سيستم حل مي‌گردد. مطابق با نتايج عددي، استفاده از منابع توليد پراكنده منجر به كاهش تراكم بار و كاهش هزينه تقويت پست‌ها مي‌گردد. استفاده از منابع توليد پراكنده تأثير قابل‌توجهي در كمينه‌سازي هزينه‌هاي قابليت اطمينان و هم‌چنين هزينه‌هاي كلي ايجاد شبكه خواهد داشت. همچنين افزايش نرخ نفوذ منبع توليد پراكنده در سيستم منجر به صرفه جويي مالي بيشتري مي‌گردد. نهايتاً هشت سناريو با ويژگي‌هاي در نظرگيري منابع توليد پراكنده يا عدم در نظرگيري آن، قطعيت و عدم قطعيت، شبكه شعاعي و حلقوي براي مدل طراحي مي‌گردد و هزينه‌هاي آن‌ها با هم مقايسه مي‌شود. مطابق با نتايج به دست آمده بهترين سناريو براي كاهش هزينه‌هاي سيستم در نظرگيري منابع توليد پراكنده در فضاي غيرقطعي با يك شبكه‌شعاعي مي‌باشد.

1400/02/19

Designing a power network by location-allocation for substations considering reliability improvement

12/29/2021 12:00:00 AM

In this work, a multi-stage power network is planned. Power is transmitted along network in 4 levels containing power plant, HV substations, MV substations and customer load point. To overcome uncertain parameters robust optimization is used. The results for uncertain model is closer to real world. Also feeder’s failure rate can change according to feeder’s power current level in each planning stage. Reliability indices containing AENS and SAIDI are calculated according to feeder failure rate. To solve the bi-objective linear programming Augmented Epsilon Constraint (AEC) is utilized. To comparison different efficient Pareto set, some of Pareto set performance indices is utilized. Also the problem is solved in two main scenarios containing considering DG and not considering it. According obtained results, using DG has a considerable positive effect on minimization reliability cost and total cost. Also DG penetration rate in the power system leads to more money saved. Ultimately, eight scenario considering certainty or uncertainty, radial and meshed configuration also DG or not using DG is investigated. According to obtained results best scenario for system cost reduction is introduced.

برنامه‌ريزي چندمرحله‌اي شبكه برق , بهينه‌سازي استوار , روش اپسيلون محدوديت توسعه يافته , روش اپسيلون محدوديت توسعه يافته , منبع توليد پراكنده

Power Network Multi-Stage Planning , Robust Optimization , Auegmented Epsilon Constrainted Method , System Reliacility , Distributed Generation (DG)