600 likes | 997 Views
1. با عرض خير مقدم و تشكر خدمت اساتيد محترم و حضار گرامي. پايان نامه كارشناسي ارشد. تعيين مُد بهينه عملكرد DG با در نظر گرفتن برخي شاخص هاي قابليت اطمينان. اساتيد راهنما: دكتر فرزاد رضوي- دكتر محمود فتوحي فيروزآباد دانشجو: زهرا كلهري. زمستان 1389. فهرست مطالب. مقدمه. شرح مسأله.
E N D
با عرض خير مقدم و تشكر خدمت اساتيد محترم و حضار گرامي
پاياننامه كارشناسي ارشد تعيين مُد بهينه عملكرد DGبا در نظر گرفتن برخي شاخصهاي قابليت اطمينان اساتيد راهنما: دكتر فرزاد رضوي- دكتر محمود فتوحي فيروزآباد دانشجو: زهرا كلهري زمستان 1389
فهرست مطالب مقدمه شرح مسأله الگوريتم هاي پيشنهادي براي تعيين مُد بهينه عملكرد DG پياده سازي روشهاي پيشنهادي ارائه و تحليل نتايج حاصل از شبيه سازي نتیجه گیری و پیشنهادها براي ادامه كار 4
توليد پراكنده مفهوم كلي حذف پيك هر نوع توليد در محل مصرف مُدهاي عملكرد توليد پراكنده جزيرهاي ارادي بار پايه پشتيبان مقدمه 5
شاخص هاي اصلي نقاط بار شاخص هاي سيستم شاخص هاي اقتصادي مقدمه شاخص هاي قابليت اطمينان سيستم هاي توزيع احتمال عملکرد رضايت بخش يك سيستم تحت شرايط کار مشخص و براي مدت زمان معين قابليت اطمينان
مقدمه توابع زيان قطعي مشترك ناحيه(SCDF) براي 7 ناحيه(گروه) از مشتركين
مقدمه مروري بر مطالعات انجام شده در زمينهي DG و قابليت اطمينان • بررسي روش در نظر گرفتن و مدل كردن DG در مطالعات قابليت اطمينان (مراجع [18]،[33]،[34]،[35]،[36]،[37] و[38]) • بررسي اثر وجود منابع توليد پراكنده بر عملكرد تجهيزات حفاظتي و تأثير آن بر قابليت اطمينان سيستمهاي توزيع • (مرجع[47]) • بررسي تأثير حضور DG بر قابليت اطمينان سيستمهاي توزيع • (مراجع [5]،[39]،[40]،[41]،[42]،[43]،[44]،[45] و[46]) • تعيين مكان و ظرفيت بهينهي DG براي بهبود قابليت اطمينان سيستمهاي توزيع • (مراجع [48]،[49] و [50]) • بررسي عملكرد جزيرهاي DG و تأثير آن بر قابليت اطمينان سيستمهاي توزيع • (مراجع [6]،[14]،[16]،[20]،[22] و [51]) • ارزيابي قابليت اطمينان سيستمهاي توزيع بر اساس مُد عملكردDG • (مراجع[7] و[8]) 8
مقدمه مدل 6 حالته ارائه شده در مرجع [8] 9
هدف پروژه تعيين مُد بهينه عملكرد DG سه مُد عملكرد حذف پيك، پشتيبان و جزيره اي ارادي سه شاخص قابليت اطمينان SAIDI، EENSو ECOST شرح مسأله شرح مسأله 10
الگوريتم پيشنهادي براي كاهش SAIDI الگوريتم هاي پيشنهادي براي تعيين مُد بهينه عملكرد DG
هدف الگوريتم پيشنهادي اول هدف الگوريتم پيشنهادي اول هدف الگوريتم پيشنهادي اول هدف الگوريتم پيشنهادي اول هدف الگوريتم پيشنهادي اول هدف الگوريتم پيشنهادي اول هدف الگوريتم پيشنهادي اول هدف الگوريتم پيشنهادي اول هدف الگوريتم پيشنهادي اول حداقل كردن SAIDI حداقل كردن SAIDI حداقل كردن SAIDI حداقل كردن SAIDI حداقل كردن SAIDI حداقل كردن SAIDI حداقل كردن SAIDI حداقل كردن SAIDI سيگنال تصميم گيري روش پيشنهادي اول DG در كل سال به صورت واحد حذف پيك با قابليت عملكرد جزيرهاي ارادي DG در كل سال به صورت واحد پشتيبان الگوريتم هاي پيشنهادي براي تعيين مُد بهينه عملكرد DG
فلوچارت الگوريتم تعيين مُد بهينه DG در روش پيشنهادي اول
الگوريتم پيشنهادي براي كاهش EENS الگوريتم هاي پيشنهادي براي تعيين مُد بهينه عملكرد DG
هدف الگوريتم پيشنهادي دوم حداقل كردن EENS سيگنال تصميم گيري روش پيشنهادي دوم DG در كل سال به صورت واحد حذف پيك با قابليت عملكرد جزيرهاي ارادي DG در كل سال به صورت واحد پشتيبان الگوريتم هاي پيشنهادي براي تعيين مُد بهينه عملكرد DG
فلوچارت الگوريتم تعيين مُد بهينه DG در روش پيشنهادي دوم
الگوريتم پيشنهادي براي كاهش TCOST الگوريتم هاي پيشنهادي براي تعيين مُد بهينه عملكرد DG
هدف الگوريتم پيشنهادي سوم حداقل كردن TCOST hTCOST(t) الگوريتم هاي پيشنهادي براي تعيين مُد بهينه عملكرد DG
سيگنال تصميم گيري روش پيشنهادي سوم الگوريتم هاي پيشنهادي براي تعيين مُد بهينه عملكرد DG DG در كل سال به صورت واحد پشتيبان DG در كل سال به صورت واحد حذف پيك با قابليت عملكرد جزيرهاي ارادي
فلوچارت الگوريتم تعيين مُد بهينه DG در روش پيشنهادي سوم
شبيه سازي مونت كارلوي ترتيبي(زنجيره اي) پياده سازي روش هاي پيشنهادي عدد تصادفي يكنواخت در رنج 0 تا 1
پياده سازي روش هاي پيشنهادي فلوچارت الگوريتم پياده سازي روش پيشنهادي اول
فلوچارت الگوريتم پياده سازي روش پيشنهادي دوم پياده سازي روش هاي پيشنهادي
فلوچارت الگوريتم پياده سازي روش پيشنهادي سوم پياده سازي روش هاي پيشنهادي
شبكه مورد مطالعه براي پياده سازي روش هاي پيشنهادي
نرخ خرابي ترانسفورماتورهاي توزيع 45/0 خرابي در سال زمان تعمير ترانسفورماتورهاي توزيع 200 ساعت 93/15 خرابي در سال نرخ خرابي DG زمان تعمير DG 75 ساعت اطلاعات قابليت اطمينان عناصر شبكه
سناريوهاي مورد بررسي سناريو 1: محاسبه شاخص هاي قابليت اطمينان مورد نظر وقتي DGدر كل سال به صورت واحد حذف پيك بدون قابليت بهره برداري به صورت جزيره اي ارادي بهره برداري مي شود. سناريو 2: محاسبه شاخص هاي قابليت اطمينان مورد نظر وقتي DGدر كل سال به صورت واحد حذف پيك با قابليت بهره برداري به صورت جزيره اي ارادي بهره برداري مي شود. سناريو 3: محاسبه شاخص هاي قابليت اطمينان مورد نظر وقتي DGدر كل سال به صورت واحد پشتيبان بهره برداري مي شود. سناريو 4: مقايسه شاخص هاي قابليت اطمينان ساعتي بدست آمده در سه سناريوي قبلي و انتخاب مُد DG كه حداقل مقدارشاخص قابليت اطمينان مربوطه را ايجاد كرده به عنوان مُد عملكرد بهينه(روش پيشنهادي)
ارائه و تحليل نتايج حاصل از شبيه سازي همگرا شدن شبيه سازي مونت كارلو در روش پيشنهادي براي كاهشSAIDI(سناريو 4)
ارائه و تحليل نتايج حاصل از شبيه سازي همگرا شدن شبيه سازي مونت كارلو در روش پيشنهادي براي كاهشEENS(سناريو 4)
ارائه و تحليل نتايج حاصل از شبيه سازي همگرا شدن شبيه سازي مونت كارلو در روش پيشنهادي براي كاهشTCOST(سناريو 4)
نتیجه گیری • بهينه بودن پاسخ بدست آمده از بكارگيري روشهاي پيشنهادي. • نزديك بودن پاسخ بهينه به پاسخ حالتي كه DGدر كل سال در مُد پشتيبان بهرهبرداري ميشود، زمانيكه هدف كاهش SAIDI يا EENS است. • كارآمد بودنروش پيشنهادي براي كاهش هزينهي كلي بهرهبرداري. • تأثير مثبت عملكرد جزيرهاي ارادي در بهبود شاخصهاي قابليت اطمينان. • امكان بهرهبرداري بهينه از DG با استفاده از روش پيشنهاد شده در پايان نامه.
پیشنهادها براي ادامه كار • تعيين ظرفيت، مكان و مُد بهينهي DG با معيار قابليت اطمينان. • بررسي تعيين مُد بهينهي عملكرد DG در محيط بازار برق. • تعيين مُد بهينهي عملكرد DG، با حضور چندين منبع توليد پراكنده. • پيادهسازي عملي طرحهاي پيشنهادي و طراحي كنترلر. • بررسي مسأله براي DGهاي با تكنولوژيهاي تجديدپذير مانند انرژي باد و ... • تأمين توان راكتيو توسط DG و تأثير آن بر تعيين مُد بهينهي عملكرد DG.
مراجع [1] قاسم پور آقاملکي، ح. «بهينه يابي نيروگاههاي کوچک گازسوز(DG) در منطقه غرب مازندران»، پاياننامه کارشناسی، دانشکده برق، دانشگاه صنعت آب و برق(شهيد عباسپور)، ايران، 1386. [2] T. Ackermann, G. Andersson, L. Soder “Distributed Generation: A Definition”, ELSEVIER, Electric Power Systems Research 57, pp.195–204, 2001. [3] P. A. Daly and J. Morrison, “Understanding The Potential Benefits of Distributed Generation On Power Delivery Systems”, in Proc. Rural Electric Power Conf , pp. A2/1–A2/13, 2001. [4]G. Pepermans, J. Driesen, D. Haeseldonckx, R. Belmans, W. D’haeseleer, “Distributed Generation: Definition, Benefits and Issues”, ELSEVIER, Energy Policy 33, pp.787–798, 2005. [5] L.F. Pozzatti, A.Barin, L.N. Canha, R.Q. Machado, A.R. Abaide, F.A. Farret, C.G.Carvalho, “Simulation of Transient State Impacts from Low Power DG Aiming at Improving Power Quality and Reliability of Distribution Networks” PowerENG 2007, pp.702-706, April 12-14, 2007. [6]E.Carpaneto, G.Chicco ,A.Prunotto,“Reliability of Reconfigurable Distribution Systems Including Distributed Generation” , 9th International Conference on Probabilistic Methods Applied to Power Systems KTH, Stockholm, Sweden - June 11-15, pp.1-6, 2006. [7] I.S.Bae, J.O.Kim, “Reliability Evaluation of Distributed Generation Based on Operation Mode”, IEEE Transactions on power systems, Vol. 22, NO. 2, pp.785-790, May 2007. [8] I-S.Bae, J-O Kim, J-C.Kim, C.Singh, “Optimal Operating Strategy for Distributed Generation Considering Hourly Reliability Worth” , IEEE Transactions on power systems VOL. 19, NO. 1, pp.287-292, February 2004. 41
مراجع [9] W.G.Scott, “Micro Turbine Generators for Distribution Systems”, IEEE Industry Applications Magazine, May/June 1998. [10] S. S. Duttagupta, “A Reliability Assessment Methodology for Distribution Systems With Distributed Generation”, Master of Science Thesis, Electrical Engineering, Texas A&M University, May 2006. [11] S. Zhang, D.Wang, R. Zhang, T. Zhao, “Impact Study on Intentional Islanding Strategies of Distribution Networks Based on Distributed Generation”, 2010 International Conference On Computer Design And Appliations (ICCDA 2010), IEEE Conference, Volume 5, PP.251-254, 2010. [12] J. C. M. Vieira, W. Freitas,W. Xu, A. Morelato, “An Investigation on the Nondetection Zones of Synchronous Distributed Generation Anti-Islanding Protection”, IEEE Tranactions on Power Delivary, VOL.23, NO.2, PP.593-600, April 2008. [13]P. Fuangfoo, W.J. Lee, M.T. Kuo, “Impact Study on Intentional Islanding of Distributed Generation Connected to a Radial Subtransmission System in Thailand’s Electric Power System”, IEEE Transactions on Industry Applications, VOL.43, NO.6, PP.1491-1498, November/December 2007. [14] P.Fuangfoo, T.Meenual, W-J.Lee, C.Chompoo-inwai, “PEA Guidelines for Impact Study and Operation of DG for Islanding Operation” , IEEE Transactions on industry applications,VOL. 44, NO. 5, pp.1348-1353, September/October 2008. [15] S.Jang, K..Kim, “An Islanding Detection Method for Distributed Generations Using Voltage Unbalance and Total Harmonic Distortion of Current”, IEEE Tranactions on Power Delivary, VOL.19, NO.2, PP.745-752, April 2004. 42
مراجع [16] J. C. Gomez, M. M. Marcos, “Distributed Generation: Exploitation of Islanding Operation Advantages” , IEEE , pp.1-5, 2008. [17] H.H. Zeineldin, K. Bhattacharya, E.F. El-Saadany and M.M.A. Salama, “Impact Of Intentional Islanding Of Distributed Generation On Electricity Market Prices”, IEE Proc.-Gener. Transm. Distrib, Vol. 153, No. 2, March 2006. [18]S.X.Wang, W.Zhao, Y.Y.Chen, “Distribution System Reliability Evaluation Considering DG Impacts”, IEEE DRPT2008 Nanjing China, pp.2603-2607, 6-9 April 2008. [19] قديمي، ع.ا. «کنترل بار مولدهاي پيل سوختي در شبکههاي مستقل»، رساله دکتري مهندسي برق قدرت، دانشکده مهندسي برق، دانشگاه صنعتي اميرکبير(پلي تکنيک تهران)، ايران، 1387. [20] Y.M.Atwa, E.F.El-Saadany, “Reliability Evaluation for Distribution System With Renewable Distributed Generation During Islanded Mode of Operation”, IEEE Transactions on power systems, pp.1-9, 2009. [21] G. Celli, E. Ghiani, S. Mocci, F. Pilo, “Distributed Generation and Intentional Islanding: Effects on Reliability in Active Networks”, 18th International Conference on Electricity Distribution, CIRED, 6-9 June 2005. [22] H. Zeineldin, E. F. El-Saadany, M. M. A. Salama, “Intentional Islanding of Distributed Generation” , IEEE, pp.1-7, 2005. [23] “IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems”, 1547™-2003, Published by The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. 3 Park Avenue, New York, NY 10016-5997, USA, 28 July 2003. 43
مراجع [24] شعبان زاده، م. «طراحی بهينهي شبکه فشار متوسط توزيع در شرايط حضور احتمالی واحدهای توليدپراکندهي مشترکان بمنظور حفظ قابليت اطمينان شبکه و با در نظر گرفتن مسأله ترانزيت برق»، پايان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده برق، دانشگاه صنعت آب و برق(شهيد عباسپور)، ايران، 1388. [25] محمدی، ع. «کنترل ولتاژ در سيستمهای توزيع مبتنی بر منابع توليد پراکنده»، پاياننامه کارشناسی ارشد، دانشکده برق، دانشگاه صنعت آب و برق(شهيد عباسپور)، ايران، 1388. [26] R. Billinton, R. N. Allan, “Reliability Evaluation of Engineering Systems”, 2nd ed. New York: Plenum Press, 1992. [27] صفدريان. ا، «روشهاي ارزيابي كفايت سيستمهاي مركب توليد و انتقال بر پايهي پسبهينگي»، پاياننامهي كارشناسي ارشد، دانشكده برق، دانشگاه صنعتي شريف، ايران، 1389. [28]R. Billinton, R. N. Allan, “Reliability Evaluation of Power Systems”, 2nd ed. New York: Plenum Press, 1996. [29] R.E.Brown, “Electric Power Distribution Reliability”, Marcel Dekker, Inc, New York, Basel, 2002. [30] “IEEE Guide for Electric Power Distribution Reliability Indices”, Sponsored by the Transmission and Distribution Committee, IEEE Std 1366™-2003, (Revision of IEEE Std 1366-1998), 14 May 2004. [31] P.Wang, “Reliability Cost/Worth Considerations in Distribution System Evaluation”, Doctor of Philosophy, Department of Electrical Engineering,University of Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, Fa11 1998. [32] رحمانی، ا. «بررسی شیوههای نوین مطالعات قابلیت اطمینان در شبکههای توزیع»، پایاننامه كارشناسي، دانشکده برق، دانشگاه صنعت آب و برق(شهید عباسپور)، ایران، 1384. 44
مراجع [33]P.Jahangiri, M.Fotuhi–Firuzabad, “Reliability Assessment of Distribution System With Distributed Generation”, 2nd IEEE International Conference on Power and Energy (PECon 08), pp.1551-1556, December 1-3, Malaysia, 2008. [34] H.Falaghi, M.Reza.Haghifam, “Distributed Generation Impacts on Electric Distribution Systems Reliability: Sensitivity Analysis”, IEEE Conference, pp.1465-1468, November 2005. [35] M.Fotuhi-Firuzabad, A.Rajabi-Ghahnavie, “An Analytical Method to Consider DG Impacts on Distribution System Reliability”, IEEE/PES Transmission and Distribution Conference & Exhibition: Asia and Pacific Dalian, China, pp.1-6, 2005. [36] A. A. Chowdhury, D.O. Koval, “Generation Reliability Impacts Of Industry-owned Distributed Generation Sources”, IEEE, pp.1321-1327, 2003. [37] A.A.Chowdhury, K.Agarwal, D.Koval, “Reliability Modeling of Distributed Generation in Conventional Distribution Systems Planning and Analysis”, IEEE Transactions on industry applications, VOL. 39, NO. 5, pp.1493-1498, September/October 2003. [38] A. A. Chowdhury, S. K. Agarwal, D.O. Koval, “Reliability Modeling of Distributed Generation in Conventional Distribution Systems Planning and Analysis”, pp.1089-1094, IEEE 2002. [39] D.Zhu, R.P.Broadwater, K-S.Tam, R.Seguin, H.Asgeirsson, “Impact of DG Placement on Reliability and Efficiency With Time-Varying Loads”, IEEE Transactions on Power systems, VOL. 21, NO. 1, pp.419-427, February 2006. [40] D.Lei, P.Zhen-cun, W.Bin, “Impac on Reliability in Active Networks with Distributed Generation Interconnection”, IEEE The 8th International Power Engineering Conference (IPEC), pp.972-976, 2007. 45
مراجع [41] R.E.Brown, “Reliability Benefits of Distributed Generation On Heavily Loaded Feeders”, IEEE 2007. [42] Y.Sun, M.H.J. Bollen,G. Ault, “Improving Distribution System Reliability by means of Distributed Generation”, 19th International Conference on Electricity Distribution, Vienna, Paper No 0070, May 2007. [43] T.E.McDermott , R.C. Dugan, “PQ,Reliability, and DG” , IEEE Industry Applications Magazine, pp.17-23, Sept|Oct 2003. [44] R.C. Dugan, “Distributed Resources and Reliability of Distribution Systems” , pp.106-108, IEEE 2002. [45] T.E.McDermott, R.C.Dugan, “Distributed Generation Impact on Reliability and Power Quality Indices” ,IEEE 2002. [46] R.E. Brown, L.A. A. Freeman, “Analyzing the Reliability Impact of Distributed Generation”, pp.1013-1018, IEEE 2001. [47] S. Chaitusaney,A. Yokoyama, “Reliability Analysis of Distribution System with Distributed Generation Considering Loss of Protection Coordination” , 9th International Conference on Probabilistic Methods Applied to Power Systems KTH, Stockholm, Sweden - June 11-15, pp.1-7, 2006. [48] D.H. Popovic, J.A. Greatbanks, M. Begovic, A. Pregelj, “Placement of Distributed Generators and Reclosers for Distribution Network Security and Reliability”, ELSEVIER, Electrical Power and Energy Systems 27, pp.398–408, 2005. 46
مراجع [49] C.L.T.Borges, D.M.Falcao, “Optimal Distributed Generation Allocation for Reliability, Losses, and Voltage Improvement” , ELSEVIER, Electrical Power and Energy Systems 28, pp. 413–420, 2006. [50]C.L.T.Borges, D.M.Falcao, “Impact of Distributed Generation Allocation and Sizing on Reliability, Losses and Voltage Profile”, IEEE Bologna PowerTecb Conference, June 23-26, Bologna, Italy, 2003. [51] G.Wang, Z.Liu, N.Liu, J.Zhang, “Reliability Evaluation of Distribution System With Distributed Generation Based On Islanding Algorithm” , IEEE DRPT2008 Nanjing China, pp.2697-2701, 6-9 April 2008. [52] R. Billinton, P. Wang, “Teaching Distribution System Reliability Evaluation Using Monte Carlo Simulation”, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 14, NO.2, May 1999. [53] R. Billinton,W. Li, “Reliability Assessment of Electric Power Systems Using Monte Carlo Methods”, New York: Plenum, 1994. [54] R. N. Allan, R. Billinton, I. Sjarief, L. Goel, and K. S. So, “A Reliability Test System For Educational Purposes—Basic Distribution System Data And Results,” IEEE Transactions on power systems, Vol. 6, NO. 2, pp. 813-820, May 1991. [55] C. Grigg ,P.Wong, et-el, “The IEEE Reliability Test System -1996”, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 14, NO. 3, pp. 1010-1020, August 1999. 47