Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Reza Karshenas,Gholamreza Yousefi
حمیدرضا کارشناس (استاد مشاور) غلامرضا یوسفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohamadali Dehghan
محمدعلی دهقان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Cost Allocation of Harmonic Pollution Compensation to Industrial Customers
Harmonic pollutions are one the most considered issues in power systems because the number of nonlinear loads of industrial customers has increased in the past few decades. Harmonic distortions create numerous operational issues for the utilities and the customers. Power systems operators have always been looking for practical methods to reduce harmonic distortions caused by industrial customers. In this regard, some penalties are considered for harmonic-producing customers, in order to encourage them to control or reduce their harmonic injection into the grid. In literature, different methods have been proposed for cost allocation to the industrial harmonic-producing customers. Usually, a harmonic filter is considered for each customer to control each customer’s harmonics. Then, based on the filtering cost, the customer has been charged. Dedicating a filter to each customer has two fundamental problems. First, it is not cost-effective, and forcing all customers to install filters is not necessarily fair. The second problem is that installing a large number of filters in the grid will be led to additional operational problems. On the other hand, in most of the proposed methods, customers’ share in harmonic generatio has not been considered. Via measuring the power quality parameters at the common point of the coupling (PCC), the amount of voltage and current distortions could be determined, but determining the share of each contributing side (the customer and the grid) in this harmonic pollution is another problem. In this thesis, at the first step a traarent and practical procedure for an optimal filter siting and sizing is proposed. Optimal filters siting and sizing is performed in such a way that the harmonic distortions meet the standards, while power systems limitations and technical restrictions of filters are taken into account. Meta-heuristic Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm is used for optimal filtering and minimizing related costs. Then, for a fair allocation of filtering costs to the customers, a participation coefficient is defined and then determined for each customer in the grid. These coefficients are calculated based on harmonic distortion contribution of each customers at PCC and their respected deviation from standard limits. In this thesis, the Previously purposed methods in harmonic contribution determination, are analyzed. According to the goals of this thesis and based on the performed analysis, the three point-method has been applied to determine the harmonic distortion contributions caused by each customer in the grid. The proposed method is implemented on the 14-bus IEEE test system. The results shows the method is fully applicable and is practical. Keywords: Harmonic distortions, Harmonic contribution determination, Optimal filtering, Cost allocatio
در سال‌های اخیر، با افزایش بارهای غیرخطی مشترکین برق صنعتی، بحث آلودگی هارمونیکی‌ در سیستم قدرت مورد توجه قرار گرفته است. ولتاژ و جریان‌های هارمونیکی، مشکلات متعددی برای شبکه و مشترکین به وجود می‌آورند. متولیان برق همواره دنبال راه‌کارهایی برای کاهش تزریق هارمونیک‌های مشترکین برق صنعتی به شبکه بوده‌اند. در این خصوص، برای مشترکین هارمونیک‌زا جریمه‌هایی در نظر گرفته شده است تا ترغیب به کنترل هارمونیک‌های تزریقی به شبکه شوند. روش‌های گوناگون برای تخصیص هزینه به مشترکین صنعتی هارمونیک‌زا، در مقالات پیشنهاد شده است. در این مراجع برای کنترل هارمونیک‌های هر مشترک، یک فیلتر هارمونیکی در نظر گرفته شده است. سپس بر مبنای هزینه فیلترگذاری، جریمه مشترک تعیین شده است. نصب فیلتر هارمونیکی به طور جداگانه برای هر مشترک، دو مشکل اساسی دارد. اول این‌که نصب فیلتر هارمونیکی توسط هر مشترک مقرون‌به‌صرفه نیست و مجبور کردن همه مشترکین به فیلترگذاری با نارضایتی آن‌ها مواجه می‌شود. مشکل دوم، نصب تعداد زیاد فیلتر در شبکه از لحاظ فنی باعث ایجاد مشکلات اضافه خواهد شد. از طرفی در اکثر قریب‌به‌اتفاق راهکارهای ارائه شده در مراجع، سهم مشترکین در ایجاد آلودگی هارمونیکی در نظر گرفته نشده است. با اندازه‌گیری پارامترهای کیفیت توان در نقطه اتصال مشترک به شبکه، هارمونیک‌های ولتاژ و جریان تعیین می‌شوند ولی سهم هر یک از طرفین (مشترک و شبکه) در ایجاد آلودگی هارمونیکی مشخص نیست. در این پایان‌نامه، ابتدا یک روش شفاف و قابل پیاده‌سازی عملی برای فیلترگذاری پیشنهاد شده است. فیلترگذاری بهینه در شبکه به گونه‌ای انجام می‌شود که تولید آلودگی هارمونیکی مشترکین در حد و منطبق بر استاندارد شود و همچنین محدودیت‌های شبکه قدرت، استانداردها و نکات فنی فیلترگذاری رعایت شوند. برای فیلترگذاری بهینه و کمینه کردن هزینه، از روش تکاملی بهینه‌سازی ازدحام ذرات استفاده شده است. سپس برای تخصیص منصفانه هزینه فیلترگذاری به مشترکین، برای هر مشترک یک ضریب مشارکت در تامین هزینه فیلتر تعریف شده است. این ضریب بر اساس نتایج تعیین سهم هارمونیکی در نقطه اتصال مشترک به شبکه و میزان تجاوز هارمونیک‌های مشترک از حد استاندارد تعیین می‌شود. در این پایان‌نامه، روش‌هایی تعیین سهم هارمونیکی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به هدف این پایان‌نامه و بر اساس بررسی روش‌های موجود، برای تعیین سهم هارمونیکی از روش سه‌نقطه‌ای استفاده شده است. روش پیشنهادی در شبکه استاندارد 14 باس IEEE پیاده‌سازی و نتایج حاکی از عملیاتی بودن روش ارائه شده است. کلمات کلیدی: آلودگی هارمونیکی، تعیین سهم هارمونیکی، فیلترگذاری بهینه، تخصیص هزینه.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی