که در آن:
KE : هزینه انرژی (/Kwh$)
∆E : میزان کاهش تلفات انرژی (Kwh)
KP: هزینه تلفات حداکثر (/Kw$)
∆P : میزان کاهش تلفات حداکثر (Kw)
KC : هزینه خازن (/Kvar$)
C: اندازه ظرفیت جبرانسازی (Kvar)
پیشگامان در موضوع جایابی بهینه خازن، از روش های تحلیلی برای بیشینه‏کردن تابع هزینه (۲-۲) استفاده کرده‏اند ]۴ و۵[. گرچه با این روشها به سادگی می‏توان به جوابهایی نسبتاً نزدیک دست یافت اما آنها مبتنی بر فرضیات غیرواقعی از یک فیدر همچون هادی با اندازه ثابت و بار یکنواخت می‏باشند. یکی از قوانین ساده و معروف مربوط به جایابی خازن که از روش های تحلیلی بدست آمد قانون می‏باشد. جهت دستیابی به جوابهای دقیقتر، مدلهای فیدر بهبود یافتند بدین‏منظور نویسندگان در ]۶ و۷[ به معادل‏سازی فیدرهای استانداردشده با در نظرگرفتن قسمت‏هایی[۱۳] با هادی‏های با سطح مقطع متفاوت و بارهای توزیع شده غیریکنواخت پرداختند. همچنین گراینگر و همکارانش ]۱۰-۸[ با درنظر گرفتن طراحی خازنهای قابل قطع و وصل در الگوریتمهای خود، دو مسئله جایابی خازن و جایابی تنظیم­کننده­ های ولتاژ را مورد بررسی قرار دادند که موجب بهبود کارهای قبلی آنها شد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۲-۵-۲- برنامه‏نویسی ریاضی
با پیشرفت فناوری و در دسترس قرارگرفتن منابع محاسباتی قوی در حل مسائل جایابی خازن روش‏های تحلیلی جای خود را به روش­های عددی عموماً روش­های مبتنی بر تکرار جهت دستیابی به مقدار حداکثر یا حداقل یک تابع هدف متشکل از متغیرهای مساله مورد ارزیابی دادند. با بکارگیری این روش­ها امکان تعریف توابع صرفه‏جویی به ­صورت پیچیده­تر فراهم شده به ­طوری­ که نکات واقعی یک شبکه توزیع لحاظ شده است و شرایط حاکم بر مسئله به ­صورت کامل­تری بیان می‏شود. روش­های مبتنی بر برنامه­ ریزی عددی را می­توان تحت عناوین برنامه­ ریزی خطی، برنامه­ ریزی اعداد صحیح و برنامه­ ریزی دینامیکی تقسیم‏بندی کرد که در ادامه هر یک از این روش­ها به ­صورت مختصر توضیح داده شده است.
۲-۵-۲-۱- برنامه­ ریزی خطی
برنامه­ ریزی خطی یکی از روش­های ریاضی است که جهت بیشینه یا کمینه‏کردن یک تابع هدف، با توجه به محدودیت­ها و شرایط، به­کار گرفته می­ شود. تفاوت اصلی برنامه­ ریزی خطی با دیگر روش­های ریاضی در این است که اهداف و شرایط مسئله به­ صورت خطی بیان می­شوند. به بیان ساده ساختار اصلی یک مسئله برنامه­ ریزی خطی با رابطه (۲-۳) بیان می­ شود.

(۲-۳)

با هدف اینکه:

(۲-۴)

۲-۵-۲-۲- برنامه­ ریزی اعداد صحیح
به این روش بیشتر مسائلی ارجاع داده می­شوند که تمام و یا قسمتی از متغیرها دارای مقادیر صحیح باشند. از آن­جایی که تعداد بانک­های خازنی و مکان استقرار خازن­ها را می­توان به­ صورت اعداد صحیح بیان کرد، روش برنامه­ ریزی اعداد صحیح جهت حل مسائل خازن­گذاری قابل استفاده خواهد بود که در مرجع ]۱۱[ بکار گرفته شده است.
۲-۵-۲-۳- برنامه­ ریزی دینامیکی
اصول اولیه این روش بر پایه جداسازی مسئله به تعدادی زیرمسئله است. بعد از جداسازی مسئله به زیرمسئله­ها، هر زیرمسئله در حالت­های ممکن بررسی شده و بهینه می­گردد. سپس با توجه به مقادیر بهینه هر زیرمسئله، نقطه بهینه برای کل مسئله مورد بررسی به ­دست می ­آید. از مشکلات این روش مدل­سازی و تقسیم مسئله به چند زیرمسئله می­باشد. برای اولین بار در مرجع ]۱۲[ از این روش جهت جایابی خازن با هدف کاهش تلفات استفاده شده است.
۲-۵-۳- روش های ابتکاری
معمولاً روش­های عددی دارای پیچیدگی زیاد می­باشند و در مواردی نیز اطلاعات کافی در مورد اصل مسئله به روش­های عددی وجود ندارد. در این حالات برای رسیدن به یک جواب معقول در مورد مکان و ظرفیت بهینه خازن­ها در شبکه توزیع، از روش­های ابتکاری استفاده می­ شود. این روش­ها مبتنی بر قواعد شهودی و تجربی هستند که با ایجاد استراتژی‏های سریع و عملی، فضای جستجوی کمتری را نسبت به روش­های بهینه­سازی دیگر در نظر می­گیرند. در عین­حال باید توجه کرد که با به­ کارگیری این روش معمولاً به نقطه بهینه اصلی در مقایسه با روش­های عددی نمی­ توان رسید.
در مراجع ]۱۳و۱۴[ روشهایی مبتنی بر تکنیک‏های جستجوی ابتکاری جهت کاهش تلفات در سیستمهای توزیع با کمک بازآرایی سیستم ارائه شده است. عبدالسلام و همکارانش در یک تکنیک ابتکاری براساس اصول بکاررفته در مراجع ]۱۳و۱۴[ ابتدا فیدری که دارای بیشترین توان تلفاتی ناشی از جریانهای بار راکتیو است را انتخاب کرده و سپس از بین تمام گره­هایی که بار آن­ها از فیدر انتخاب شده می­گذرد، گره­ای که بار آن بیشترین تأثیر را در تلفات فیدر دارد به ­عنوان نقطه کاندید خازن­گذاری معرفی می­ کنند ]۱۵[. نویسندگان در ]۱۶[ کار انجام شده در مرجع ]۱۵[ را با تعیین گره‏های حساس که بیشترین تأثیر را در کاهش تلفات برای کل سیستم توزیع دارند و تعیین اندازه بهینه خازن براساس حداکثرسازی در صرفه جویی اقتصادی ناشی از کاهش تلفات انرژی و تلفات توان پیک، بهبود بخشیده‏اند.
۲-۵-۴- روش های مبتنی بر هوش مصنوعی
محبوبیت روزافزون هوش مصنوعی موجب شد تا محققان زیادی به بررسی کاربرد آن در مسایل مربوط به مهندسی برق قدرت از جمله موضوع جایابی خازن بپردازند در دهه‏های گذشته مقالات متعددی در این زمینه به چاپ رسیده است. در این میان می‏توان به سیستمهای خبره[۱۴] ]۱۷و ۱۸[، شبکه‏های عصبی هوشمند[۱۵]] ۱۹ [، سخت‏کاری شبیه‏سازی شده[۱۶] ]۲۰[، منطق فازی[۱۷] ]۲۱[ و الگوریتمهای بهینه ‏سازی همچون الگوریتم ژنتیک[۱۸] ]۲۲ و۲۳[، مورچگان[۱۹] ]۲۴ و۲۵[، بهینه ‏سازی تجمع ذرات[۲۰] ]۲۶[، شبیه‏سازی رشد گیاه[۲۱] ]۲۷[، بهینه ‏سازی کلونی زنبور[۲۲] ]۲۸ [و… اشاره کرد. تمامی روش های یاد شده می‏توانند با بهره گرفتن از برنامه‏های نرم‏افزاری موجود اجرا شوند یا توسط هر زبان برنامه‏نویسی به راحتی کدنویسی شوند. همچنین در سالهای اخیر ترکیبی از روش های یاد شده، در مراجع علمی مرتبط با مسئله جایابی بهینه خازن مورد استفاده قرار گرفته است که نتایج آن نشان‏دهنده سرعت و کارآیی مناسب این روشها در رسیدن به پاسخ مطلوب و بهینه است ]۳۱-۲۹[.
۲-۶- تعریف تولید پراکنده
اکثر تعاریفی که برای تولید پراکنده[۲۳] مطرح شده‏اند بر پایه ظرفیت و محل اتصال منبع تولید به شبکه استوار می‏باشند. یک تعریف کلی که می‏توان برای تولید پراکنده ارائه کرد عبارتست از:” منبع تولید توان با ظرفیت محدود”. اما این تعریف مشخص نمی‏کند که محدودیت ظرفیت تولید چقدر است و یا این محدودیت از چه ناشی می‏شود.
طبق یک نظرسنجی که CIRED در سال ۱۹۹۹ از کشورهای مختلف بعمل آورده است [۳۲] برخی از کشورها تعاریف خود را بر مبنای سطوح ولتاژ ارائه کرده‏اند و پاره‏ای دیگر تولید پراکنده را بر اساس یک سری مشخصات اساسی مثل استفاده از انرژی‏های نو، تولید همزمان حرارت و برق، نداشتن مرکز کنترل توان خروجی و… تعریف کرده‏اند [۳۲] و [۳۳] (جدول ۲-۱).
جدول ۲-۱: تعریف کشورهای مختلف از تولید پراکنده ] ۳۴-۳۲[

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...