برنامه ریزی چند هدفه منابع پراکنده با در نظر گرفتن اثر مدل بار

STUDENT

DEGREE

YEAR

In most studies carried out for implementation of distributed generation (DG) resources, determination of optimal place and size of DG is necessary. These two parameters are optimized based on technical and economical constraints. Thus, DG planning leads to solve an optimization problem with given objective functions and constraints. These constraints are affected by specific conditions of distribution systems and legal limitations of DG installation. So each one formulizes optimal DG planning based on its own requirements. In this thesis to achieve optimal DG planning, a multi objective problem is defined. The objective functions include the cost functions and the system performance functions. Due to the different nature of the objective functions, an innovative method based on the Pareto principle is used to solve the problem. In this method, objective function is either DG capacity or DG cost. DG cost includes investment, operation and maintenance costs in the planning horizon. This objective function is appropriate for utility companies, which invest in DGs themselves. Even if the investment is made by investors outside the company, the utility companies plan to reduce the costs imposed by DG installation and improve the system performance indices. The amount of loss reduction is specified and considered as a constraint of planning problem so that several scenarios with different amount of loss reduction can be defined. Finally, the decision maker selects the best solution by comparing the results of these scenarios. In addition to the total amount of losses, several other performance indices are calculated for each solution and decision maker can choose the final decision based on the different requirements. These requirements can be any of the performance indices, location and size of DGs. In addition to the real power losses, other performance indices considered in this planning are: 1- reactive power losses, which reflect the voltage stability of the system. 2- Voltage deviation of buses from voltage of main system substation bus. 3- Level of MVA flows/currents through the network regarding the maximum capacity of conductors. 4- The intake real power from the upstream network which shows the demand of the distribution system from fossil-intensive powerhouses. 5- The intake reactive power which shows the stress that imposed to the upstream network by the distribution system. Furthermore, a comprehensive study on the effect of load models on DG planning in the distribution system is carried out. Also the effect of constant power loads and actual loads, i.e. voltage dependent loads on the results is investigated. It is demonstrated that load models affect the location and size of DG and performance indices. The planning problem is solved by using particle swarm optimization (PSO) and tested on well-known 33 bus and 69 bus systems. Keywords: DG Planning, Load Model, DG Cost, PSO

یکی از مهم‌ترین گام‌ها در بکارگیری منابع تولید پراکنده در شبکه‌های توزیع، مطالع? فنی و اقتصادی جهت تعیین مکان و ظرفیت بهین? آنهاست. به این منظور بر اساس شرایط خاص شبکه‌های توزیع و اهداف ویژه‌ای که مدنظر آنهاست و قوانینی که قانون‌گذار برای نصب منابع تدوین کرده است، مسئل? برنامه‌ریزی منابع پراکنده با توابع هدف و قیود مناسب تعریف می‌شود. به این لحاظ دیده می‌شود که در مراجع مختلف مسئل? برنامه‌ریزی به شکل‌های کاملاً مختلف تعریف شده است. در این پایان‌نامه نیز یک مسئل? برنامه‌ریزی منابع پراکنده برای تعیین مکان و انداز? آنها تعریف و حل می‌شود. این یک مسئل? بهینه‌سازی با چند تابع هدف است. توابع هدف شامل توابع هزینه‌ای و همچنین توابع عملکردی سیستم است. با توجه به ماهیت متفاوت توابع هدف، از یک روش ابتکاری بر اساس اصل پارتو برای حل مسئله استفاده می‌شود. به این ترتیب که توابع هزینه‌ای در تابع هدف مسئله قرار می‌گیرند، یکی از توابع عملکردی به عنوان قید لحاظ می‌شود و سایر توابع به ازای هر حل محاسبه و به عنوان نتایج حاصل از حل مسئل? بهینه‌سازی در نظر گرفته می‌شوند. تابع هدف به دو صورت ظرفیت منابع پراکنده یا هزین? سرمایه‌گذاری، بهره‌برداری و نگهداری منابع در افق برنامه‌ریزی در نظر گرفته می‌شود. بکارگیری این تابع هدف در شرکت‌های برقی مناسب است که سرمایه‌گذاری روی منابع پراکنده توسط خود آنها انجام می‌شود و یا اگر هم سرمایه‌گذاری توسط سرمایه‌گذاران خارج از شرکت انجام می‌شود، نصب منابع پراکنده هزینه‌هایی را به شرکت برق تحمیل می‌کند که در نتیجه شرکت برق به دنبال کم کردن هزینه‌ها و به عبارتی استفاده از کمترین منابع به‌گونه‌ای است که با کمترین هزینه بتواند به اهداف خود شامل بهبود شاخص‌های عملکردی برسد. در مسئل? برنامه‌ریزی تعریف شده، میزان کاهش تلفات مشخص و به عنوان یک قید در نظر گرفته می‌شود. به این ترتیب چندین مسئله با چند مقدار مشخص کاهش تلفات حل شده و در نهایت برنامه‌ریز می‌تواند با مقایس? نتایج این چند مسئله با هم بهترین حل را انتخاب نماید. به این منظور برای هر حل علاوه بر تلفات، چندین شاخص عملکردی دیگر نیز محاسبه می‌شود که با توجه به نتایج بدست‌آمده شامل مقدار هم? شاخص‌های عملکردی و محل و انداز? منابع، برنامه‌ریز تصمیم نهایی را اتخاذ می‌کند. شاخص‌های عملکردی که در این مسئله در نظر گرفته می‌شوند، علاوه بر میزان تلفات توان حقیقی عبارتند از: 1- تلفات توان راکتیو که شاخصی برای انعکاس وضعیت سیستم از نظر پایداری ولتاژ است. 2- انحراف انداز? ولتاژ باس‌های سیستم از انداز? ولتاژ باس مرجع که همان باس پست اصلی سیستم است. 3- میزان فاصل? توان جاری روی خطوط شبکه نسبت به ظرفیت آنها . 4- توان حقیقی ورودی به فیدر توزیع از شبک? بالادست که به‌گونه‌ای نشان‌دهند? میزان تقاضای سیستم توزیع از نیروگاه‌های متمرکز فسیلی سیستم است. 5- توان راکتیو ورودی به فیدر توزیع از شبک? بالادست که به‌گونه‌ای نشان‌دهند? استرسی است که سیستم توزیع از نظر درخواست توان راکتیو به سیستم بالادست وارد می‌نماید. از جمله قیود دیگری که در مسئل? برنامه‌ریزی در نظر گرفته می‌شود، مقدار DG قابل نصب و ضریب نفوذ DG می‌باشد. همچنین در این پایان‌نامه، یک مطالع? کامل و جامع پیرامون اثر مدل‌ بار در برنامه‌ریزی DG انجام می‌شود و نقش بارهای ثابت و بارهای واقعی یعنی بارهای وابسته به ولتاژ، روی نتایج برنامه‌ریزی بررسی می‌شود. نشان داده می‌شود که مدل بار در نظر گرفته شده روی مکان و ظرفیت DG و همچنین شاخص‌های عملکرد تأثیر می‌گذارد. حل مسئل? بهینه‌سازی برنامه‌ریزی توسط روش اجتماع ذرات (PSO) انجام و الگوریتم روی شبکه‌های 33 باس و 69 باس بکار گرفته می‌شود. کلمات کلیدی: 1- برنامه‌ریزی منابع پراکنده 2- مدل بار 3- هزین? DG 4-