عنوان مطالب	شماره صفحه
فصل سوم : کنترل کنندههای فازی – عصبی	32
(1-3مقدمه	33
(2-3سیستم های فازی	33
(3-3شبکه های عصبی RBF	38
(4-3الگوریتم های آموزشی در شبکه عصبی RBF	40
(5-3سیستم های نرو-فازی	44
(6-3شبکه عصبی RBF و کنترل کننده فازی	46
فصل چهارم : الگوریتم آموزشی FHLA	48
(1-4مقدمه	49
(2-4طراحی ساختار شبکه RBF و مقداردهی اولیه به آن	49
(3-4مشخص نمودن تعداد نرونهای لایه RBF	54
(4-4تنظیم پارامترهای شبکه RBF	55
(5-4پروسه تنظیم پارامترهای شبکه	58
(6-4حساسیت الگوریتم FHLA نسبت به الگوهای آموزشی	59
فصل پنجم : اصول پردازش تصویر	61
(1-5مقدمه	62
(2-5مفاهیم اولیه در پردازش تصویر	62
(3-5روشهای استخراج پارامترهای ترافیکی	63
(4-5نظارت مبتنی بر ناحیه ثابت	64

فهرست مطالب

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان مطالب	شماره صفحه
(5-5 نظارت مبتنی بر ردگیری	66
فصل ششم : شبیهسازی کنترل کننده هوشمند ترافیک	73
(1-6مقدمه	74
(2-6طراحی سیستم کنترلرفازی	77
(3-6پیادهسازی نرم افزاری الگوریتم آموزشی FHLA	79
(4-6مدل سازی تقاطع ایزوله	82
(5-6کنترل کننده پیش زمانبندی شده	83
(6-6پردازش تصویر	84
(7-6نتایج شبیه سازی	88
فصل هفتم : نتیجهگیری و پیشنهادات	101
نتیجهگیری	102
پیشنهادات	103
منابع و ماخذ	104
فهرست منابع فارسی	105
فهرست منابع لاتین	106
چکیده انگلیسی	109

فهرست جدول ها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان		شماره صفحه
: 1-2 معرفی پارامترهای حاکم بر پدیده ترافیک		13
: 1-4 اندیسهای اعتباری خوشهای		56
: 1-6 پایگاه دانش قوانین فازی		79
: 2-6 میانگین ورود وسایل نقلیه در طی 3 روز متوالی		80
: 3-6 مقادیر تابع هزینه با تغییر تعداد نرونهای لایه میانی		81
: 4-6 خطای نهایی آموزش و تست شبکه عصبی		82
5-6	: نرخ جریان اشباع در هر یک از ورودیهای تقاطع	83
: 6-6 نتایج حاصل از زمان بندی چراغ تقاطع به روش کنترل کلاسیک		84
7-6	: متوسط سطح اشباع در هر یک از ورودیهای تقاطع	89
8-6	: متوسط تاخیر تقاطع با دو روش کنترل چراغ تقاطع	90

فهرست نمودارها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان	شماره صفحه
: 1-6 نرخ ورود وسایل نقلیه به تقاطع در24 ساعت	77
: 2-6 منحنی تغییرات تابع هزینه	81
: 3-6 روند آموزش شبکه عصبی	82
: 4-6 مقایسه آمار شمارش دستی و شمارش هوشمند در 15 دقیقه	88
: 5-6 نرخ ورود وسایل نقلیه به تقاطع در 100 مرحله تکرار الگوریتم	91
: 6-6 روند تغییرات چرخه	92
: 7-6 روند تغییرات طول زمان سبز چراغ در هریک از فازها	92
: 8-6 متوسط تاخیر تقاطع در هر مرحله اجرای الگوریتم با دو روش کنترل	93
: 9-6 روند تغییرات تاخیر تقاطع با در نظرگرفتن تغییرات متوسط شار ورودی	94
: 10-6 تغییرات شار ورودی شمالی (کنترلر هوشمند)	95
: 11-6 تغییرات شار ورودی شمالی (کنترلر کلاسیک)	95
: 12-6 تغییرات شار ورودی جنوبی (کنترلر هوشمند)	96
: 13-6 تغییرات شار ورودی جنوبی (کنترلر کلاسیک)	96
: 14-6 تغییرات شار ورودی شرقی (کنترلر هوشمند)	97
: 15-6 تغییرات شار ورودی شرقی (کنترلر کلاسیک)	97
: 16-6 تغییرات درجه اشباع در ورودی شمالی (کنترلر هوشمند)	98
: 17-6 تغییرات درجه اشباع در ورودی شمالی (کنترلر کلاسیک)	98
: 18-6 تغییرات درجه اشباع در ورودی جنوبی (کنترلر هوشمند)	99
: 19-6 تغییرات درجه اشباع در ورودی جنوبی (کنترلر کلاسیک)	99
: 20-6 تغییرات درجه اشباع در ورودی شرقی (کنترلر هوشمند)	100
: 21-6 تغییرات درجه اشباع در ورودی شرقی (کنترلر کلاسیک)	100

فهرست شکلها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان	شماره صفحه
: 1-2 منحنی حجم-ترافیک به صورت تابعی از تراکم	15
: 2-2 بررسی مدل احتمالی ترافیک	16
: 3-2 فرآیند تحلیل تقاطعهای چراغدار	19
: 4-2 ساختار روش کنترل سازگار با ترافیک	23
: 5-2 نحوه عملکرد کنترل کننده سازگار با ترافیک	24
: 6-2 طرح چراغ دوفازه	27
: 7-2 طرح چراغ سه فازه	27
: 8-2 طرح چراغ چهار فازه	28
: 9-2 نمودار تخلیه تقاطع در طول یک فاز چراغ راهنمایی	29
: 1-3 ساختار سیستم کنترل کننده فازی	34
: 2-3 دی فازی ساز مرکز ثقل	36
: 3-3 بلوک دیاگرام کنترل کننده فازی ترافیک	37
: 4-3 ساختار شبکه عصبی RBF	38
: 5-3 ساختار نوع خاصی از شبکه نرو- فازی	45
: 1-4 فلوچارت طراحی مقادیر اولیه شبکه عصبی RBF	51
: 1-5 چرخه به روز رسانی در تخمین بردار حالت	71
: 1-6 تقاطع ایزوله دوفازه	76
: 2-6 انتخاب تصویر زمینه و پنجره ثابت	87
: 3-6 عبور وسیله نقلیه از پنجره ثابت در یک فریم	87

فهرست شکلها

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان		شماره صفحه
4-6	: اختلاف پنجره ثابت در تصویر زمینه و فریم خوانده شده وتبدیل به باینری	87
5-6	: حذف عناصر اضافی از تصویر	87
: 6-6 به هم چسباندن اجزای گسسته شده		87
7-6	: شمارش اشیاء برچسب گذاری شده	87

چکیده:

دراین پایان نامه یک تکنیک موثر بر مبنای سیستمهای عصبی- فازی برای کنترل چراغهای راهنمایی و بر اساس پردازش هوشمند تصاویر ترافیکی دریافتی از دوربینهای نصب شده در یک تقـاطع ایزولـه، ارائـه شـده است. هدف از کنترل ترافیک در خیابانهای منتهی به یک تقـاطع ایزولـه آن اسـت کـه در یـک بـازه زمـانی مشخص، از ایجاد اشباع در هریک از بازوها جلوگیری کرده و همچنـین بتـوان زمـان انتظـار وسـایل نقلیـه در پشت چراغ قرمز را به حداقل رساند تا نهایتا ترافیکی روان و مطلوب، همراه بـا ایمنـی در سـطح تقـاطع ایجـاد گردد. به این منظور قوانین فازی مدل کننده تقاطع ایزوله که ساختار کنترلر فازی را تشکیل دادهاند، بر مبنـای درجه اشباع که نشان دهنده میزان تقاضا به ظرفیت هریـک از ورودیهـای تقـاطع میباشـد، طراحـی شـدهانـد.

اساس کار، بر استفاده از شبکه عصبی RBF^١، به همراه یک روش پیشنهادی آموزش مبتنـی بـر فـازی خواهـد بود. در الگوریتم یادگیری ²FHLA، علاوه بر تعیین وزنهای ارتباطی بین لایه مخفـی و خروجـی، پارامترهـای لایه RBF شامل تعداد نرون، مرکز نرون و عرض آن نیز در طول فرایند آموزش تعیین میگردند. مقادیر اولیه پارامترها با استفاده از منطق فازی و روشهای خوشه یابی فازی و به کمک تکنیک ³FCM به دست مـی آینـد.

همچنین از میزان تعلق هر الگوی ورودی به خوشهها و فاصله الگو تا مرکـز هـر خوشـه جهـت محاسـبه میـزان عدم شباهت استفاده شده وسپس این فاصله مینیمم میگـردد. بـرای تعیـین مقـادیر نهـایی پارامترهـا و وزنهـای ارتباطی، از ترکیب روشهای ⁴LLS و گرادیان⁵ به عنوان روش بهینهسازی استفاده میشود. نتایج شبیهسازی بر روی بانک اطلاعاتی موجود و مقایسه نتایج کاربرد این الگوریتم با سـایر روشـهای کلاسـیک کـه در کنتـرل تقاطعهای ایزوله معمول هستند، نشان دهنده میزان قابلیت این تکنیک می باشد.

کلمات کلیدی: پردازش تصویر، تقاطع ایزوله، شبکه عصبی، کنترل ترافیک، کنترل فازی

مقدمه:

امروزه با افزایش سریع کلان شهرها و افزایش تعداد خودروها، اهمیت داشتن مدیریت ترافیک موثر و کارآمد بر کسی پوشیده نیست. تـاکنون روشـهای کنتـرل ترافیـک بیـشتر مبتنـی بـر روشـهای کنترلـی کلاسیک بوده است که با مسائلی همچون سطح پایین هوشمندی در مواجه با شرایط پیچیـده ترافیکـی و عدم مدلسازی مناسب، مواجه میباشند. در این پایان نامه سعی برآن است کـه بـا بـه کـارگیری تکنیـک آموزشی FHLA که بر مبنای شبکههای عصبی RBF و روش خوشه یابی فـازی عمـل مـینمایـد، نـوعی

یک مطلب دیگر :

 

پایان نامه رضایت مجنی علیه//جرایم حدی

 کنترل هوشمند برای تنظیم پارامترهای یک تقاطع ایزوله ارائه شود، به طوری کـه در نهایـت بـه کـاهش تاخیر وسایل نقلیه در عبور از تقاطع و جلوگیری از ایجاد اشباع در هر یک از ورودیهـای تقـاطع منتهـی گردد. به این منظور برای جمع آوری اطلاعات آماری از سطح تقاطع، برای ارزیابی وضعیت ترافیکی در هر لحظه، از روشهای پردازش تصاویر حاصل از دوربینهای نصب شده در تقاطع ایزوله، استفاده شده است. در این پایان نامه و در فصل اول کلیاتی راجع به روشهای مختلف کنترل ترافیک، و تحقیقات صـورت گرفتـه در این زمینه ارئه شده است. در فصل دوم به معرفی نظریه جریان کنترل ترافیـک و روابـط حـاکم بـر آن پرداخته شده است. فصل سوم به معرفی مختصری از اصول کنتـرل فـازی و برخـی از روشـهای آموزشـی شبکههای عصبی و معرفی کنترل کنندههای نرو- فازی اختصاص دارد. در فـصل چهـارم، ارائـه الگـوریتم پیشنهادی FHLA و روش پیادهسازی آن صورت میپذیرد و در فصل پنجم به بررسی روشهای اسـتخراج اطلاعات آماری ترافیک از تصاویر ویدئویی پرداخته میشود. در فصل ششم کنترلر نـرو- فـازی طراحـی و پس از شبیه سازیهای لازم در محیط برنامـه نویـسی MATLAB، تـاثیر بـه کـارگیری کنتـرل کننـده هوشمند با استفاده ازتکنیک FHLA و به کارگیری نوعی کنترل کلاسیک پیش زمانبندی شده، بر میزان سطح تاخیر و سطح اشباع ورودیهای تقاطع بررسی و مقایسه شده است.فصل هفتم نیز بـه ارائـه نتیجـه گیری وچند پیشنهاد اختصاص دارد.

کلیـات

فصل اول: کلیات

(1-1 هدف

امروزه با افزایش سریع کلان شهرها، افزایش تعداد خودروهـا، افـزایش بهـای سـوخت، مـساله محـیط زیست، استفاده مفید از ظرفیت جادههای موجود و…، اهمیت داشتن مدیریت ترافیک موثر و کارآمد بر کـسی پوشیده نیست.

در گذشته طراحان ترافیک تنها به نحوه حرکت وسایل نقلیه، به طـوری کـه در تقاطعهـا تـصادفی رخ ندهد، به عنوان مساله اصلی در مدیریت ترافیک توجه داشتند. امروزه مسائل عمده دیگـری نیـز مـورد توجـه میباشد که از جمله میتوان به کاهش تاخیر، کاهش توقفات، کاهش مصرف سـوخت، کـاهش طـول صـفهای پشت چراغ قرمز، حذف اثرات نویز، افزایش توجه به مسائل عابران پیاده وحرکت وسایل نقلیه سـنگین، اشـاره نمود. تاکنون روشهای کنترل ترافیک بیشتر مبتنی بر روشهای کنترلی کلاسیک بوده است. در این روشـها بـا استفاده از روشهای آماری و منحنیهای به دست آمده تجربی و نهایتا با تخمین برخی از متغیرهای مـوثر بـر ترافیک سعی بر آن است که پارامترهای مورد نظر درآن سطح خـاص کنترلـی، بـه گونـهای مطلـوب تنظـیم شود.[4]

تاکنون در جهت رفع این نیاز سیستمهای کنترل ترافیک متعددی توسط مراکز حمل ونقل کشورهای مختلف توسعه یافتهاند که تا حدی پاسخگوی نیازهای موجود بوده است. البته این حد پاسخگویی سیستمهای کلاسیک در ازای پیچیدگیهای بالای ساختار (شامل بخشهای کنترل، مخابرات و کامپیوتر) و هچنین حجـم بالای هزینههای پیاده سازی، (به علت تجهیزات به کار رفته) و نگهداری به دست آمدهاند. از دیدگاه کنترلـی، سیستمهای کلاسیک موجود از الگوریتمهای مختلف برنامه ریزی ریاضی (از جمله الگوریتمهای برنامـه ریـزی خطی صحیح و الگوریتمهای برنامه ریزی دینامیکی) استفاده میکنند که خود معمولا مشکلات متعددی مانند حجم بالای محاسباتی و مشکل پیادهسازی را به دنبال دارند. همچنین از جمله نواقص مطرح شده در کنتـرل سنتی ترافیک میتوان به مسائلی همچون برخورداری از سطح پایین هوشمندی در مواجه بـا شـرایط پیچیـده ترافیکی، عدم مدلسازی مناسب و واقع بینانه از ابهامات موجود در بحث کنتـرل ترافیـک (تعیـین پارامترهـا و مدلسازی رفتار رانندگان و عابران پیاده)، عدم وجود ویژگی خود سازماندهی، در طراحی استراتژیهای ترافیک، غیر قابل پیش بینی بودن شرایط ترافیکی حتی برای چند لحظه آینده و عدم دسترسی به جزئیات ایجاد شده مانند تعیین نوع خودرو و یا تغییرات سرعت آنها، اشاره نمود.

سیستمهای مورد بررسی در کنترل ترافیک میتوانند شامل موارد زیر باشد :[5]

-1 کنترل تقاطع ایزوله: کنترل جریان ترافیک تقاطع مجهز به چراغ بـدون در نظـر گـرفتن تـاثیر جریانهـای ترافیکی تقاطهای مجاور. .(isolated intersection control)

-2 کنترل تقاطعهای شریانی با شبکه باز: کنترل تعدادی تقاطع مجهز به چراغ وابسته به یکدیگر در طول یک شریان اصلی که وضعیت ترافیکی هریک بر تقاطع مجاور تاثیر دارد. (arterial intersection control)

-3 کنترل گسسته: کنترل روی تمام تقاطعهای مجهز به چراغ درکل شبکه شهری و یا بخشی از آن.

-4 کنترل ترافیک بزرگراه: کنترل روی جریان مسیرهای ورودی و مسیرهای خروجی با هدف کنترل ترافیـک روان در مسیر اصلی. (expressway control)

-5 کنترل عابران پیاده: کنترل عبور پیاده از خیابان با هدف تامین امنیت و کاهش زمان انتظـار.( pedestrian (control

اصولا سه نوع روش کنترلی برای تقاطعها مورد استفاده میباشد:

-1 کنترل زمان ثابت (fixed-time) :در این روش کنترلی، زمان تغییر چراغها از پیش تعیین شده و هیچگونه انعطافی در برابر شرایط ایجاد شده مانند وقوع تصادفات، ایجاد شـرایط خـاص مثـل تعطیلـی مـدارس، عبـور آمبولانس و… ندارد.

-2 کنترل از پیش زمانبندی شده : (pre-time control) در این نوع کنترل بر اساس الگوهای متعددی که از وضعیت یک خیابان به دست آمده است، زمانبندی چراغها صورت میپذیرد. مثلا در هر ساعت خاصی از شبانه روز مانند ساعات تعطیلی مدارس یا ساعات پیک تردد، مدت زمان سبز وقرمز بودن چراغها به گونهای متناسب تنظیم میشود، اما باز هم در برابر شرایط اضطراری غیر قابل انعطاف هستند.
-3 کنترل هوشمند : (intelligent control) در این نوع کنترل تغییر وضعیت چراغها کاملا به شرایط موجود و میزان درخواست بار ترافیکی بستگی دارد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5 -3 نکاتی در رابطه با ارزیابی قابلیت اعتماد سیستم های توزیع	39
(6 -3 روشهای ارزیابی قابلیت اعتماد سیستمهای توزیع	40
(7-3 محاسبه تابع هدف	43
(8 -3 محاسبه تابع سود	45
(9 -3 انتخاب تعداد بهینه منابع تولید پراکنده	46
(10-3 خلاصه	50
فصل چهارم : مدلسازی اثر تولیدات پراکنده بر روی قابلیت اطمینان	51
سیستم های توزیع
1(1-4 مقدمه	52
2(2-4 دلایل رویکرد به تولیدات پراکنده	54
(1-2-4 مزایای تولید پراکنده برای مصرف کنندگان	54
(2-2- 4 مزایای تولید پراکنده برای شرکت های برق	55
2-2-4 )مزایای ملی منابع تولید پراکنده	55
(3-4 جزیره شدن	55
(4-4 مشخصه عملکردی تکنولوژیهای تولید پراکنده	57
(5-4 مدلسازی تولیدات پراکنده	57
فصل پنجم : الگوریتم پیشنهادی	59
(1-5 مقدمه	60
(2-5 روش بهینه سازی اجتماع ذرات (PSO)	61
(1-2-5 تعاریف و مقدمات	62
(2-2-5 انواع توپولوژی و اصل همسایگی	63
(3-5 انواع الگوریتمهایPSO	64
(4-5 پارامترهایPSO	68
(5-5 مقایسه PSO با الگوریتمهای تکاملی	73
(6-5 نتیجه گیری	74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل ششم : شبیه سازی	76
(1-6 مقدمه	77
(2-6 مشخصات شبکه مورد آزمایش	77
(3-6 سناریو های مورد مطالعه	81
(4-6 خلاصه سناریو ها و نتایج	87
(5-6 جمع بندی	88
فصل هفتم : نتیجه گیری و پیشنهادات	89
(1-7 نتیجه گیری	90
(2-7 پیشنهادات	92
پیوستها	94
پیوست الف) پخش بار در شبکههای توزیع	95
پیوست ب) تصمیم گیری چند معیاره	99

 

 

 

 

 

 

 

 

	فهرست مطالب
عنوان مطالب	شماره صفحه
منابع و ماخذ	107
فهرست منابع فارسی	107
فهرست منابع لاتین	108
چکیده انگلیسی	112

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جدول ها
عنوان	شماره صفحه
:1-3 زمان های رفع خطای نمونه	35
:2-3 ماتریس قضاوت معیارها	47
:3-3 وزن نهایی مربوط به معیارها	47
:4-3 ماتریس قضاوت درجات ارزش	48
:5-3 وزن نهایی مربوط به درجات ارزش	48
:1-4 تعاریف مختلف تولید پراکنده	53
:2-4 مقایسه فناوریهای تولید پراکنده	54
:1-6 اطلاعات شبکه مورد آزمایش	78
:2-6 مشخصات خطوط شبکه	79
:3-6 شاخص های قابلیت اطمینان شبکه	80
:4-6 پارامتر های الگوریتمPSO	81
:5-6 اطلاعات مورد نیاز برای محاسبه تابع سود شبکه	82
:6-6 وزن نهایی مربوط به معیارها	82
:7-6 وزن نهایی مربوط به درجات ارزش	82
:8-6 مشخصات سناریوها و نتایج آنها	83
:9-6 درجه ارزش شاخص ها	84

 

 

 

 

 

 

 

	فهرست نمودارها
عنوان	شماره صفحه
:1-6 تابع هدف ترکیبی	85
:2-6 شاخص SAIFI	85
:3-6 شاخص SAIDI	86
:4-6 شاخص سود سیستم	86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکلها
عنوان	شماره صفحه
:1-2 تابع چگالی خرابی f (t) ، احتمـال خرابـی Q (t) ، احتمـال بـاقی مانـدن در	12
حالت عملکرد R (t)
:2-2 منحنی عمر تجهیزات	15
:3-2 دیاگرام تبدیل حالت یک سیستم	17
:4-2 دیاگرام فضای حالت برای یک سیستم با دو مولفه	22
:1-3 یک سیستم توزیع نمونه	27
:2-3 رده های سلسله مراتبی ارزیابی قابلیت اعتماد سیستمهای قدرت	28
:3-3 مقسم امپدانسی برای محاسبه دامنه فلش	34
:4-3 یک شبکه توزیع شعاعی ساده	41
:5-3 روندنمای محاسبه تابع هدف	44
:1-5 مقایسه روشهای سنتی و مدرن از لحاظ مقاوم بودن به نوع مسئله	61
:2-5 توپولوژیهای مطرح در PSO	63
:1-6 شبکه 33شینه اصلاح شده IEEE	77

چکیده:

با توجه به روند رو به رشد استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس به افتادگی ولتاژ¹ در مصارف صنعتی، مسکونی و تجاری، ارائه روشی به منظور بهبود قابلیت اطمینان و کاهش خاموشیهای ناخواسته

یک مطلب دیگر :

(ناشی از افتادگی ولتاژ) از اهمیت ویژهای برخوردار میباشد.

از سوی دیگر مسایلی همچون تجدیدساختار، مسایل زیستمحیطی، مشکلات و محدودیتها در احداث خطوط انتقال جدید، سبب ورود روز افزون سیستمهای تولید پراکنده شده است.

واحدهای تولید پراکنده با توجه به مشخصات، تکنولوژی و مکان اتصال به شبکه، میتوانند تأثیرات مثبتی از جمله بهبود قابلیت اطمینان را روی شبکههای توزیع بوجود آورند. لذا با افزایش استفاده از تولیدات پراکنده و همچنین مسائل فنی و مالی این تکنولوژیها، مسائل جدیدی از جمله تعیین ظرفیت و مکان اتصال این تجهیزات به شبکه مورد بررسی قرار گرفته است.
در این پایان نامه روشی برای جایابی منابع تولید پراکنده ارائه شده است. روش ارائه شده، مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات² با هدف بهبود شاخصهای قابلیت اطمینان، پروفیل ولتاژ، تلفات و کمینه کردن هزینههای سرمایه گذاری شبکه میباشد.

اما از آنجا که در جایابی و تعیین ظرفیت منابع ³DG با چندین معیار (شاخصهای قابلیت اطمینان شبکه و سود سیستم) روبرو هستیم، بهترین انتخاب از لحاظ تعداد، ظرفیت و مکان نصب منابع با استفاده از روش تصمیمگیری چند معیاره (⁴AHP) مشخص میگردد.

واﮊههــای کلیــدی: تولیــد پراکنــده، قابلیــت اطمینــان، تــصمیمگیــری چنــد معیــاره، الگــوریتم PSO

مقدمه:

این تحقیق به بهینه سازی شاخصهای قابلیت اعتماد سیستمهای توزیع انرژی الکتریکی- از دیـدگاه کیفیت توان- با حضور منابع تولید پراکنده اختصاص دارد. امـروزه در کنـار تجهیـز سیـستم هـا، قابلیـت اعتماد آنها به طور جدی مطرح بوده و جزء لاینفک عملکرد آنهاسـت. در ارزیـابی قابلیـت اعتمـاد میـزان توانایی سیستم در ارائه عملکرد صحیح محوله محک زده میشود، بنـابراین مـیتوانـد بـه مجرائـی جهـت بهبود آن سیستم تبدیل گردد. این بحث در سیستم های قدرت نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار اسـت. بـا توجه به وسعت سیستم قدرت و نحوه ارتباط بخشهای تولید، انتقال و توزیع با یکدیگر، ردههـای سلـسله مراتبی HLI، HLII و HLIII مطرح گردیده و سیستمهای توزیـع در رده HLIII مـورد بررسـی دقیـق قرار میگیرند. شبکه توزیع گستردهترین بخش سیستم قدرت است که نقـاط مـصرف را بـه منـابع انـرژی الکتریکی ارتباط داده و از نظر جغرافیایی مساحت بسیار زیادی را تحت پوشش قرار میدهد. بنـابراین هـر بهینه سازی به ظاهر کم اهمیتی چون در ابعاد وسیع اعمال میگردد، مـیتوانـد صـرفه جـویی زیـادی در هزینهها را به دنبال داشته باشد.

فصل اول

مقدمه

فصل اول : مقدمه

1-1 تعریف و اهمیت مسئله

این تحقیق به بهینه سازی شاخصهای قابلیت اعتماد سیستمهای توزیع انرژی الکتریکی- از دیدگاه کیفیت توان- با حضور منابع تولید پراکنده اختصاص دارد. امروزه در کنار تجهیز سیستم ها، قابلیت اعتماد آنها به طور جدی مطرح بوده و جزء لاینفک عملکرد آنهاست. در ارزیابی قابلیت اعتماد میزان توانایی سیستم در ارائه عملکرد صحیح محوله محک زده میشود، بنابراین میتواند به مجرائی جهت بهبود آن سیستم تبدیل گردد. این بحث در سیستم های قدرت نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به وسعت سیستم قدرت و نحوه ارتباط بخشهای تولید، انتقال و توزیع با یکدیگر، ردههای سلسله مراتبی HLI، HLII و HLIII مطرح گردیده و سیستمهای توزیع در رده HLIII مورد بررسی دقیق قرار میگیرند. شبکه توزیع گستردهترین بخش سیستم قدرت است که نقاط مصرف را به منابع انرژی الکتریکی ارتباط داده و از نظر جغرافیایی مساحت بسیار زیادی را تحت پوشش قرار میدهد. بنابراین هر بهینه سازی به ظاهر کم اهمیتی چون در ابعاد وسیع اعمال میگردد، می تواند صرفه جویی زیادی در هزینهها را به دنبال داشته باشد. مورد دیگر جایگاه ارزیابی قابلیت اعتماد در سیستمهای توزیع به حجم وسیع اتفاقات و خرابیهای بوجود آمده مستقل از گستردگی مداری آن مربوط میگردد. بر این اساس ارزیابی قابلیت اعتماد شبکههای توزیع از اهمیت و اولویت ویژهای برخوردار خواهد بود. از سوی دیگر در شبکه های توزیع امروزی، به خصوص با روند رو به رشد خصوصی سازی و رقابتی شدن بازار برق، هدف اولیه شرکتهای توزیع پایین آوردن هزینه های مربوط به بهره برداری، نگهداری و ساخت شبکه خود و همزمان بالا بردن قابلیت اطمینان شبکه، کیفیت برق و رضایت بیشتر مشترکین میباشد. یکی از روشها برای پاسخ گویی به رشد بار و نیز تامین سطح مشخصی از قابلیت اطمینان، استفاده از منابع تولید پراکنده میباشدتولید. پراکنده معمولاً به واحدهای تولیدی با ظرفیت کمتر از 10مگاوات گفته میشود که به طور مستقیم به شبکههای توزیع یا سرویس مشترکین متصلند. تکنولوژیهای مختلفی از جمله توربینهای گازی کوچک، پیلهای سوختی، توربینهای بادی، سلولهای خورشیدی و…. در واحدهای

تولید پراکنده مورد استفاده قرار میگیرد.

قابلیت اعتماد در سیستمهای قدرت گسترة زیادی داشته و تاکنون فعالیتهای تحقیقاتی در این خصوص بیشتر به دو بخش تولید و انتقال معطوف بوده و به بخش توزیع توجه کمتری شده است. شاید یکی از دلایل این کار مقیاس بسیار بالایی از خرابی باشد که می تواند از این بخشها منشاء گیرد. اما تعداد خرابیها در سیستم- بسیار گسترده- توزیع نیز قابل توجه بوده و قرار دادن آن در درجههای پایین اولویت می تواند موجب تحمیل هزینههای سنگینی شده و نمیتواند استدلال عملی دقیقی داشته باشد.

 

 

 

 

عنوان		شماره صفحه
2-1	: جریان خطای امپدانس بالا برای سطوح مختلف	12
3-1	: رابطه بین مولفه های توالی و هارمونیک ها	27
3-2	: مولفه های مشخص کننده برای هارمونیک ها	27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	فهرست شکلها
	عنوان	شماره صفحه
: 1-1 دامنه جریان خطای امپدانس بالا		6
: 1-2 نحوه ایجاد خطای امپدانس بالا		7
:1-3 نحوه ایجاد خطای امپدانی بالا		8
:2-1 انواع خطا های امپدانس بالا		11
:2-2 ماهیت مقاومتی خطا های امپدانس بالا		13
:2-3 ایجاد جرقه حین وقوع خطای امپدانس بالا		14
: 3-1 الگوریتم رله تناسبی		19
: 3-2 الگوریتم رله نسبت به زمین		20
: 3-3 استفاده از هارمونیک دوم و سوم برای شناسایی خطای امپدانس بالا		23
: 3-4 مولفه های متقارن		26
: 3-5 استفاده از تبدیل  برای شناسایی خطای امپدانس بالا		35
: 4-1 ولتاژ و جریان جرقه		39
: 4-2 مدل emanuel برای شناسایی خطای امپدانس بالا		40
: 4-3 مدل پیشرفته emanuel		40
: 4-4 مدل خطای امپدانس بالا		41
: 4-5 مدل خطای امپدانس بالا		42
: 4-6 مدل خطای امپدانس بالا		43
: 5-1 قدرت تفکیک پذیری STFT		49
: 5-2 اثر پارامتر های مقیاس و انتقال بر تابع موجک مادر نمونه		52
: 5-3 تجزیه یک سیگنال به موج های سازنده		53
: 5-4 نحوه انتخاب و مقایسه موجک با سیگنال		54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

				فهرست شکلها
	عنوان			شماره صفحه
: 5-5 نحوه انتقال در طول موجک				54
: 5-6 نحوه تغییر مقیاس در تبدیل موجک				54
5-7		: فضای تودر تو		56
5-8		: ساختار یک نرون تک ورودی		59
5-9		: توابع محرك مورد استفاده		60
: 5-10 شبکه عصبی پرسپترون				60
: 5-11 فضای دو بعدی				61
5-12			: شبکه عصبی مورد استفاده	61
5-13			: الگوی غیر خطی	63
5-14			: شبکه عصبی برای xor	63
5-15			: شبکه دو لایه	64

چکیده:

اتصال کوتاه در سیستم های قدرت و سیستم های توزیع انرژی الکتریکی یکی از شایع ترین حوادثی می باشد که علاوه بر خطر برق گرفتگی و خسارات ناشی از آن ها منجر به کاهش قابلیت اطمینان شبکه و عدم تامین انرژی الکتریکی مصرف کنندگان می گردد. دسته ای از اتصال کوتاه های تک فاز بوسیله تجهیزات حفاظتی موجود قابل شناسایی نیستند. ازویژگیهای این اتصال کوتاه ها ، کم بودن دامنه جریان در لحظه برخورد هادی به زمین است که عمدتا ناشی ازمقدار زیاد امپدانسی است که درمسیر جریان خطا قرار می گیرد به همین دلیل این نوع اتصال کوتاه ها را خطای امپدانس بالا می نامند. در این سمینار هدف مروری بر روش های شناسایی این نوع از خطا ها می باشد.

مقدمه:

به منظور کاهش آثار سوء قطعی برق و حوادثی که در شبکه توزیع رخ می دهد شبکه های توزیع به تجهیزات حفاظتی متعددی مجهز می باشند که هریک به طریقی موجب جداسازی بخش آسیب دیده و حفاظت بقیه شبکه می گردد. در یک سیستم توزیع در حدود %75 حوادث ، مربوط به اتصال کوتاههای تکفاز به زمین می باشند که با توجه به سطح ولتاژ شبکه های توزیع ،ساختار فیدر،مقاومت زمین و مقاومت واسط بین هادی وزمین بین %30-%50آنها به کمک حفاظت های موجود قابل شناسایی نمی باشند. این نوع اتصال کوتاهها که جریان خطاهای ناشی از آنها در حد جریان بار و یا کمتر از آن می باشد به خطاهای امپدانس بالا معروف هستند و عمدتاً دراثر قطع هادی و برخورد آن با با مقاومت بالا ویا قرار گرفتن یک جسم با مقاومت زیاد بین هادی وزمین بوجود می آیند. دامنه جریان ناشی از خطاهای امپدانس بالا ازحد آستانه تنظیمات رله های اضافه جریان و اتصال زمین پایین تر بوده و همین امر باعث عدم موفقیت حفاظت های موجود برای شناسایی آنها می شود.

از آنجا که ماهیت خطا های امپدانس بالا به پارامترهای متعددی نظیر ساختار فیدر،جنس زمین،رطوبت هواو… بستگی دارد،اغتشاشات ایجاد شده در شکل موج ها جریان و ولتاژ فیدر دارای ماهیتی بسیار متنوع وغیر قابل پیش بینی می باشند و این امر باعث شده و محققین زیادی به ارائه راهکارهای متنوعی برای شناسایی خطاهای امپدانس بالا اقدام نمایند و رله هایی در این رابطه ساخته شوند.

در این سمینار هدف مروری بر روش های شناسایی خطای امپدانس بالا می باشد.

فصل اول

مقدمه

 

یک مطلب دیگر :

فصل اول: مقدمه

امروزه انرژی الکتریکی نقش عمده ای در زمینه های مختلف جوامع بشری ایفاد می کند و جزء لاینفک زندگی بشر امروزی است. تولید انرژی الکتریکی ، انتقال و توزیع آن سه بخش عمده یک سیستم انرژی الکتریکی بوده که متناسب با نام خود وظیفه تولید انتقال و توزیع انرژی الکتریکی را بعهده دارند . سرمایه گذاری برای یک سیستم توزیع تقریباً معادل سرمایه گذاری برای سیستم تولید می باشد و مجموع سرمایه گذاری درتولید وتوزیع حدود %80 کل سرمایه گذاری درسیستم برق را تشکیل می دهد. لذا می توان دریافت که سیستم توزیع نقش بسیار ارزنده ای در اقتصاد هر کشور بازی می کند و معرف سرمایه گذاریی می باشد که از نظر طرح سیستم ، برنامه ریزی، ساخت و بهره برداری بسیارحایز اهمیت است. سیستم توزیع وظیفه تأمین برق مشترکین را در محل های مصرف عهده دار است و پیچیدگی و گستردگی آن به مراتب از شبکه انتقال و فوق توزیع بیشتر است. با توجه به این پیچیدگی و گستردگی و ساختار شبکه های توزیع، روزانه اتفاقات متعددی سبب قطع برق مشترکین می شود. که این امر باعث

کاهش قابلیت اطمینان سیستم توزیع و انرژی فروخته شده از دید شرکت های برق می شود و از دید مصرف کنندگان و مخصوصاً مصرف کنندگان صنعتی کاهش تولید وخسارات وارده به وسایل الکتریکی را باعث می شود و بطور کلی نارضایتی مصرف کنندگان را بهمراه خواهد داشت.

به منظور کاهش آثار سوء قطعی برق و حوادثی که در شبکه توزیع رخ می دهد شبکه های توزیع به تجهیزات حفاظتی متعددی مجهز می باشند که هریک به طریقی موجب جداسازی بخش آسیب دیده و حفاظت بقیه شبکه می گردد.

عمده تجهیزات حفاظتی شبکه های توزیع عبارتند از:

• رله های اضافه جریان

 

• بازبستها(ریکلوزرها)

 

• سکسیونرها

 

• فیوزها

 

• رله های اتصال زمین رله های اضافه جریان : این نوع رله ها پرکارترین نوع حفاظت می باشند و با جریان های اضافی در یک

سیستم سروکار دارند. از این رله ها نباید به عنوان ابزاری برای حفاظت سیستم دربرابر اضافه بار استفاده کرد امارله انتخاب شده معمولاً با توجه به هر دو نوع خطای اضافه بار و جریان زیاد تنظیم می شود. بازبستها: بازبست یاکلید وصل مجدد ابزاری است که می تواند شرایط اضافه جریان در اتصال کوتاه تک فاز و فاز به زمین را آشکار و در صورت وجود جریان اضافه در مدار پس از یک زمان از پیش تعیین شده آنرا قطع و سپس بطور خودکار وصل مجدد انجام دهد تا خط بار دیگر در مدار قرار گیرد . اگر خطایی که در آغاز باعث عمل بازبست شده است همچنان وجود داشته باشد، آنگاه پس از تعداد معینی وصل مجدد رله ، مدار را همچنان در حالت قطع نگه می دارد و بخش آسیب دیده را از مدار جدا می کند. سکسیونرها : ابزاری هستندکه پس از عملکرد یک کلید یا بازبست که در بالا دست آن قرار دارد بخش آسیب دیده را از مدار جدا می کند.

فیوزها: یکی از ابزار حفاظت در برابر اضافه جریان می باشند در فیوزها عنصری وجود دارد که دراثر عبور جریان گرم می شود و در صورت بیشتر شدن آن از یک مقدار از پیش تعیین شده،کاملاً ذوب می شود. رله های اتصال زمین : که روی سیم زمین ترانس ها یا مراکز ستاره ترانسها نصب می شوند و نیز کار حفاظت شبکه های توزیع را بعهده دارند و در صورت عبورجریان خطا بیش ازحد تنظیم شده عمل می کنند. رله های عدم تعادل بار روی سیم زمین نصب می شوند تا در صورتی که نامتعادلی بار بیش ازحد تنظیم شده باشد. این عدم تعادل بواسطه جریان عبوری از سیم زمین ترانس زمین تشخیص داده شده و موجب عملکرد رله گردد.

همانگونه که ملاحظه می شود تقریباً تمام تجهیزات حفاظتی شبکه های توزیع اضافه جریان ها را کنترل می کنند که اکثر آنها ناشی از اتصال کوتاهها می باشند. در یک سیستم توزیع در حدود %75 حوادث، مربوط به اتصال کوتاههای تکفاز به زمین می باشند که با توجه به سطح ولتاژ شبکه های توزیع، ساختار فیدر، مقاومت زمین و مقاومت واسط بین هادی و زمین بین %30-%50آنها به کمک حفاظت های موجود قابل شناسایی نمی باشند.[1] این نوع اتصال کوتاهها که جریان خطاهای ناشی از آنها در حد جریان بار و

1-1-10-1 مقدار تلفات……………………………………………………………………………………………… 44

2-1-10-1 زمان وقوع تلفات……………………………………………………………………………………….. 44

3-1-10-1 ضریب بار………………………………………………………………………………………………… 44

4-1-10-1 ساعات بهرهبرداری……………………………………………………………………………………. 44

5-1-10-1 موقعیت محلی………………………………………………………………………………………….. 45

6-1-10-1 وظیفه خط انتقال……………………………………………………………………………………… 45

2-10-1 ویژگیهای مصرف………………………………………………………………………………………….. 45

1-2-10-1 شرکتهای تولید نیرو…………………………………………………………………………………… 45

2-2-10-1 شرکتهای توزیع برق…………………………………………………………………………………… 46

3-2-10-1 شبکههای داخلی صنایع………………………………………………………………………………. 46

3-10-1 مدل ریاضی مقدار تلفات…………………………………………………………………………………. 46

1-3-10-1 تلفات دیماند…………………………………………………………………………………………….. 46

2-3-10-1 تلفات انرژی……………………………………………………………………………………………… 47

4-10-1 مدل ریاضی ارزش تلفات………………………………………………………………………………… 48

1-4-10-1 شرکتهای تولید…………………………………………………………………………………………. 48

2-4-10-1 شرکتهای توزیع………………………………………………………………………………………… 49

3-4-10-1 شبکه داخلی صنایع…………………………………………………………………………………… 49

5-10-1 ارزش تلفات در شرایط رشد بار………………………………………………………………………… 50

1-5-10-1 رشد بار یکنواخت برای پیک………………………………………………………………………… 51

2-5-10-1 رشد بار در سالهای محدود…………………………………………………………………………… 52

3-5-10-1 تعیین ضرایب KP و 53…………………………………………………………………………….. KE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل دوم : تلفات و ارزش آن در ترانسفورماتورهای توزیع و فوق توزیع
۲-۱ ارزش تلفات الکتریکی در ترانسفورماتورهای قدرت……………………………………………………………………………….	٥٦
۲-۱-۱ ارزش تلفات……………………………………………………………………………………………………………………………………………	٥٦
۲-۱-۲ ارزش حال تلفات…………………………………………………………………………………………………………………………………..	٥٩
۲-۱-۳ انجام محاسبات ارزش تلفات برای دوره ۰۳ ساله ……………………………………………………………………………..	٦٠
۲-۱-۴ انتخاب دوره برنامهریزی بهینه برای ترانسفورماتورهای پستهای توزیع………………………………………….	٦١
۲-۱-۵ محاسبه ارزش تلفات کل ۵ سال تعویض ترانسفورماتورهای پستهای توزیع …………………………………	٦٢
۲-۱-۶ نکات مورد توجه در جابجای ترانسفورماتورهای پستهای توزیع………………………………………………………	٦٤
۲-۲ امکانسنجی خروج و ورود موازی ترانسفورماتور در پستهای توزیع در مینیمم ارزش تلفات ………….	٦٥
۲-۲-۱ بهرهبرداری بهینه ترانسفورماتورهای پستهای قدرت در مینیمم ارزش تلفات………………………………	٦٧
۲-۲-۲ انجام محاسبات برای یک پست فوق توزیع ……………………………………………………………………………………….	٦٨

 

 

 

 

 

 

فصل سوم : نقش عدم تعادل بار در تلفات شبکههای توزیع و ارائه روشهایی در جهت کاهش آن
۳-۱ مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….	٧٢
۳-۲ اثرات سوﺀ نامتعادلی بار در شبکههای توزیع ………………………………………………………………………………………….	٧٣
۳-۲-۱ افزایش تلفات قدرت ……………………………………………………………………………………………………………………………..	٧٣
۳-۲-۲ افت ولتاﮊ در اثر نامتعادلی ……………………………………………………………………………………………………………………	٧٣

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

۳-۲-۳ خطرات ناشی از جریاندار شدن سیم نول…………………………………………………………………………………………	٧٣
۳-۳ محاسبه تلفات ناشی از نامتعادلی بار……………………………………………………………………………………………………….	٧٣
۳-۴ روشهای توزیع بار بر روی فازهای سهگانه در شبکههای توزیع……………………………………………………………	٧٤
۳-۴-۱ استفاده از قدرت قراردادی مشترکین …………………………………………………………………………………………………	٧٤
۳-۴-۲ استفاده از روش مشترک شماری………………………………………………………………………………………………………..	٧٥
۳-۴-۳ استفاده از روش …………………………………………………………………………………………………………………………. Pave	٧٥
۳-۵ توزیع انرﮊی در شبکههای نامتعادل…………………………………………………………………………………………………………	٧٥
۳-۵-۱ شبیهسازی مدار اولیه……………………………………………………………………………………………………………………………	٧٥
۳-۵-۲ مروری بر روابط……………………………………………………………………………………………………………………………………..	٧٨
۳-۶ بررسی روشهای سنتی……………………………………………………………………………………………………………………………….	٧٩
۳-۶-۱ ایجاد تعادل بار تا حد امکان ………………………………………………………………………………………………………………..	٨٠
۳-۶-۲ تأثیرات زمین کردن نول شبکه……………………………………………………………………………………………………………	٨١
۳-۷ مدلسازی شبکه توزیع ……………………………………………………………………………………………………………………………….	٨٢
۳-۸ شاخصه عدم تعادل در شبکههای توزیع………………………………………………………………………………………………….	٨٤
۳-۹ تبیین روشی جهت کاهش عدم تعادل بار در شبکههای توزیع ……………………………………………………………	٨٤
۳-۹-۱ سیستم کنترل در روش پیشنهادی…………………………………………………………………………………………………….	٨٤
۳-۹-۲ محاسبه مقدرا بار کنترلی ………………………………………………………………………………………………………… (Zct)	٨٤
۳-۹-۳ انتخاب یک الگوی تغییربار…………………………………………………………………………………………………………………..	٨٥
۳-۹-۴ محاسبه مقادیر عددی پارامترهای سیستم مورد مطالعه………………………………………………………………….	٨٦
۳-۰۱ تبیین روش جهت متعادلسازی ولتاﮊ با جبرانساز خازنی به منظور کاهش تلفات………………………….	٨٦
۳-۰۱-۱ تئوری حل مسئله ………………………………………………………………………………………………………………………………	٨٧
۳-۰۱-۲ مطالعه عددی ……………………………………………………………………………………………………………………………………..	٨٨

فصل چهارم : تلفات راکتیو در شبکه

۴-۱ مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….٩١

۴-۲ بررسی اقتصادی نصب خازن در شبکههای توزیع………………………………………………………………………………….٩٢

 

 

۴-۳ مزایای خازنگذاری در چاههای کشاورزی………………………………………………………………………………………………	٩٦
۴-۴ منافع اقتصادی حاصل از نصب خازن………………………………………………………………………………………………………	٩٦

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل پنجم : تلفات انرﮊی الکتریکی ناشی از سایر عوامل
۵-۱ تلفات انرﮊی در اثر اتصالات سست و فرسودگی اجزای شبکه………………………………………………………………	٩٨
۵-۱-۱ اتصالات…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..	٩٨
۵-۱-۱-۱ اتصالات ایستا یا ثابت …………………………………………………………………………… :(Stationary Contact)	٩٩
۵-۱-۱-۲ اتصال لغزشی ………………………………………………………………………………………………..:(Sliding Contact)	٩٩
۵-۱-۲ ویژگیهای اتصالات ثابت ……………………………………………………………………………………………………………………….	٩٩
۵-۱-۳ مقاومت نقاط اتصال……………………………………………………………………………………………………………………………	١٠٠
۵-۱-۳-۱ انواع اتصالات از نقطهنظر شکل اتصال عبارتند از:……………………………………………………………………..	١٠٠
۵-۱-۴ اثر عبور جریان الکتریکی در اتصالات ………………………………………………………………………………………………	١٠١
۵-۱-۴-۱ اثر دینامیکی اتصالات:…………………………………………………………………………………………………………………..	١٠٢
۵-۱-۵ محاسبه افزایش تلفات توان و انرﮊی ناشی از اتصالات در شبکه فشار ضعیف و فشار متوسط ….	١٠٢
۵-۲ تلفات انرﮊی ناشی از کابل سرویس مشترکین …………………………………………………………………………………….	١٠٤
۵-۳ تلفات ناشی از خطای کنتورها……………………………………………………………………………………………………………….	١٠٤
۵-۳-۱ محاسبه افزایش تلفات انرﮊی ناشی از خطای کنتورها …………………………………………………………………..	١٠٥
۵-۴ هارمونیکهای مزاحم و اثرات آنها در شبکه…………………………………………………………………………………………..	١٠٥
۵-۴-۱ اثرات هارمونیکها در شبکه ………………………………………………………………………………………………………………..	١٠٥
۵-۴-۲ ارتباط بین هارمونیک ولتاﮊ و جریان………………………………………………………………………………………………..	١٠٦
۵-۴-۳ منابع تولید کننده هارمونیکها …………………………………………………………………………………………………………..	١٠٧
۵-۵ تلفات بخش مصرف کنندگان ………………………………………………………………………………………………………………..	١٠٧
۵-۶ نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………..	١٠٨
منابع و ماخذ …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….	۹۰۱
فهرست منابع فارسی……………………………………………………………………………………………………………………………………….	۹۰۱
فهرست منابع لاتین …………………………………………………………………………………………………………………………………………	۰۱۱

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………..۱۱۱

فهرست جدول ها
عنوان                                                                                                                                    صفحه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول (۱-۱) تغییرات تلفات توان برای مقادیر معینی از توان انتقالی…………………………………………………………	۱۱
جدول (۱-۲) برخی از مشخصات عمده خط توزیع و مقادیر انرﮊی مبادله شده و تلفات خط ………………….	۵۲
جدول (۱-۳) دامنه تغییرات ضریب تلفات در بارهای غیرنرمال …………………………………………………………………..	۶۲
جدول (۱-۴) متوسط بار نسبی ۴۲ ساعته در چهار نمونه مختلف مصرف………………………………………………….	۶۲
جدول (۱-۵) ضریب بار و ضریب تلفات در نمونههای مورد مطالعه (درصد)………………………………………………	۷۲
جدول (۱-۶) مقایسه بین تلفات توان محاسباتی و واقعی……………………………………………………………………………..	۵۳
جدول (۱-۷) تغییرات ۴۲ ساعته توان، انرﮊی، تلفات توان و تلفات انرﮊی در فیدر زاغمرز ۱…………………..	۷۳
جدول (۱-۸): ضریب بار و ضریب تلفات روزانه برای ۰۱ روز نمونه در فیدر زاغمرز ۱………………………………	۰۴
جدول (۱-۹) ضرائب استاندارد (k,x,a)IEEE برای ۰۱ روز نمونه در فیدر زاغمرز ۱………………………………..	۳۴
جدول (۱-۰۱) مقادیر نهایی ضرائب استاندارد (k,x,a ) IEEE برای مصارف مختلف در استان مازندران..	۱۴
جدول (۱-۱۱) مدلهای ساده شده نهایی برای یک فیدر مختلط (زاغمرز ۱)……………………………………………..	۱۴
جدول (۱-۲۱) دقت مدلهای ارائه شده در جدول (۱-۱۱)……………………………………………………………………………	۲۴
جدول (۱-۳۱) درصد خطای مدلهای استاندارد LEEE برای فیدرهای استان مازندران …………………………..	۲۴
جدول (۱-۴۱) مربوط به رشد بار محدود………………………………………………………………………………………………………..	۴۵
جدول (۲-۱) محاسبه ضرائب متوسط بار با ولتاﮊهای ۳۶ و ۰۲ …………………………………………………………………..	۸۵
جدول (۲-۲) محاسبه تلفات دیماند پیک براساس اطلاعات آماری از سال ۵۷۳۱ تا ۴۸۳۱…………………….	۸۵
جدول (۲-۳) تغییرات بار ترانسفورماتور KVA ۰۰۴ هوائی در ده سال ……………………………………………………..	۱۶
جدول (۲-۴) ظرفیت، تلفات و قیمت فروش آزاد چند نوع از ترانسفورماتورهای ساخت ایران ترانسفور…	۲۶
جدول (۲-۵) محاسبات سوددهی خالص با روش تغییر دروه برنامهریزی ده ساله به دوره ۵ ساله………….	۳۶
جدول (۲-۶) مشخصات فنی ترانسفورماتورهای قدرت شرکت ایران ترانسفو……………………………………………..	۸۶
جدول (۲-۷) نقاط کار موازی نمودن در مینیمم تلفات و مینیمم ارزش تلفات…………………………………………	۹۶
جدول (۳-۱) اطلاعات پخش بار شبکه نمونه در حالت تعادل بار ………………………………………………………………..	۹۷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول (۳-۲) نتایج بخش بار شبکه نمونه در حالت عدم تعادل بار ……………………………………………………………..	۹۷
جدول (۳-۳) پخش بار شبکه نمونه در حالت تعادل بار در گره ۴ ………………………………………………………………	۱۸
جدول (۳-۴) پخش بار شبکه نمونه با زمین کردن نول با مقاومت صفر……………………………………………………..	۱۸
جدول (۳-۵) پخش بار شبکه نمونه با زمین کردن نول با مقاومت یک اهم……………………………………………….	۲۸
جدول (۳-۶) حدود مجاز درصد عدم تعادل ولتاﮊ ………………………………………………………………………………………….	۴۸
جدول (۳-۷) مقادیر بار کنترلی و بارهای متغیر…………………………………………………………………………………………….	۶۸
جدول (۳-۸) صفر کردن ولتاﮊ نول در باس ۷ ………………………………………………………………………………………………..	۸۸
جدول (۳-۹) صفر کردن ولتاﮊ نول در باس ۷ ………………………………………………………………………………………………..	۹۸
جدول (۵-۱) اطلاعات مربوط به شبکه فشار متوسط …………………………………………………………………………………	۳۰۱
جدول (۵-۲) اطلاعات مربوط به شبکه فشار ضعیف…………………………………………………………………………………..	۳۰۱

فهرست شکلها

عنوان                                                                                                                                    صفحه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل (۱-۱) منحنی تغیرات بار۴۲ ساعته دو مصرف کننده فرضی با پیک بار و انرﮊی یکسان	………………..۲۱
شکل(۱-۲) دیاگرام تک خط فیدرkv ۰۲ زغمرز(۱)………………………………………………………………………………………	۱۳
شکل(۱-۳) دیاگرام تک خطی نحوه نصب دستگاههای هوشمند زغمرز(۱)……………………………………………….	۲۳
شکل ( ۱-۵): منحنی تغییرات توان اکتیو متوسط ساعتی فیدر زاغمرز (۱) ………………………………………………	۷۳
شکل (۱-۶): منحنی تغییرات انرﮊی مصرفی ساعتی فیدر زاغمرز (۱) ………………………………………………………..	۸۳
شکل (۱-۷): منحنی تغییرات تلفات توان ساعتی فیدر زاغمرز (۱)……………………………………………………………..	۸۳
شکل (۱-۸): منحنی تغییرات تلفات انرﮊی ساعتی فیدر زاغمرز (۱) …………………………………………………………..	۸۳
شکل(۱-۴) دیاگرام برداری ولتاﮊوجریان درشبکه اهمی………………………………………………………………………………..	۴۷
شکل (۳-۱) شمای شبکه شبیهسازی شده …………………………………………………………………………………………………….	۶۷
شکل (۳-۲) تغییرات ولتاﮊ نقطه بار …………………………………………………………………………………………………………………	۶۷
شکل (۳-۳) تغییرات جریان نول ……………………………………………………………………………………………………………………..	۷۷
شکل (۳-۴) تغییرات ولتاﮊ نول در نقطه بار…………………………………………………………………………………………………….	۷۷
شکل (۳-۵) نمودار برداری شبکه نامتعادل …………………………………………………………………………………………………….	۹۷
شکل (۳-۶) دیاگرام مداری شبکه توزیع چهار سیمه مورد مطالعه ……………………………………………………………..	۳۸
شکل (۳-۷) بلوک دیاگرام سیستم کنترل………………………………………………………………………………………………………	۴۸
شکل (۳-۸) بانک خارنی متعادل ساز………………………………………………………………………………………………………………	۷۸
شکل (۵-۱) جهت جریان هارمونیکی……………………………………………………………………………………………………………	۷۰۱

چکیده

با توجه به توسعه سریع و روزافزون صنعت در جهان معاصر، مـسئله تـامین انـرﮊی موردنیـاز مـشترکین از اهمیت خاصی برخوردار می باشد لذا با افزایش تراکم مصرف در شـهره ا و منـاطق صـنعتی مـسائل فنـی و اقتصادی بسیاری را برای طراحان و بهرهبرداران سیستم به وجود مـی آیـد. از جملـه مـسائل فنـی، تلفـات انرﮊی در شبکه های انتقال و توزیع میباشد که باعـث مـیشـود ظرفیـت نیروگـاهی زیـادی تلـف شـود و

هزینههای زیادی بر دوش جامعه سنگینی کند.

بیتردید         کاهش تلفات بدون آگاهی از اجزای تلفات و میـزان تـاثیر عوامـل مختلـف در آن میـسر نیـست،

راه حلهایی که برای کاهش هر یک از اجزای تلفات مورد استفاده قرار میگیرد، متفاوت است. کاهش تلفات ناشی از گردش توان راکتیو در شبکه، کاهش تلفات ﮊولی، نشتی جریان، استفاده غیرمجاز ا ز بـرق و … هـر یک راه حل جداگانه و خاص خود را میطلبد. بدیهی است شناسایی کم و کیف خود این اجزاﺀ نیز میتوانـد پیش درآمد توسط به راهحلهای مناسب باشد.

در این سمیناراز اطلاعاتی که از بخش توزیع وشرکتهای مشاوره ای استان مازندران بدسـت آمـده مـوارد اتلاف انرﮊی دربخش توزیع شناسائی شده است و با الهام ازتجربه کشورهای دیگر روش های کـاهش اتـلاف انرﮊی در ایران ارائه گردیده است.

کلمات کلیدی: کاهش تلفات، ترانسفورماتور، شبکه های توزیع

یک مطلب دیگر :

مقدمه

امروزه با پیشرفت روز افزون جامعه و نیاز شدید به انرﮊی الکتریکی و محدودیت وهزینـه بـ الای تولیـد آن، صنعت برق را بر آن داشت تا برای صرفه جوئی سرمایه گذاری وکاهش اتلاف انرﮊی در بخش های مختلـف

به بررسی دقیق پرداخته است.

به دلایل مختلفی که در ادامه آورده شده است (مهمترین این دلایل، بالا بودن جریان در سیستمهای توزیع میباشد)، تلفات انرﮊی در بخش توزیع بیشتر از سیستمهای انتقال انرﮊی میباشد و براساس بررسیهای به عمل آمده مشخص شده است که بیش از ١٠ الی ١٥ درصد انرﮊی تولیدی توسط نیروگاهها در شبکههای توزیع تلف میشود، براین اساس و به لحاظ گرایش جهانی به صرفهجویی در مصرف انرﮊی و ملاحظات زیستمحیطی ک اهش تلفات در سیستم توزیع انرﮊی الکتریکی در سنوات اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است.

باید توجه داشت که میزان تلفات انرﮊی الکتریکی به عوامل متعددی از جمله ساختار و آرایش شبکه، طول و سطح مقطع خطوط، نحوه توزیع بار بین خطوط، ضریب توان و میزان قدرت راکتیو، میزان عدم تعادل بار، کیفیت اتصالات و قطعات و اجزای سیستم و … بستگی دارد.
بدیهی است شناخت درست کیفیت و میزان تاثیر هر یک از این عوامل در مقدار تلفات، پیشنیاز هر طرح و اقدام عملی در راستای کاهش تلفات است. مطالعه و ارائه راهکارهای عملی در ارتباط با تجدید آرایش سیستم توزیع، کنترل و جبران توان واکنشی و خازنگذاری، متعادل نمودن بار و … نمونههایی از تلاشهای گسترده با اهدافی نظیر ارتقاﺀ ضریب اطمینان و تداوم سرویس، بهبود کیفیت توان و بالاخص کاهش تلفات میباشدعلیرغم. سادگی بحث محاسبه تلفات که در رابطه ^RI 2 تجلی مینماید، به دلیل وابستگی تلفات به عوامل متعدد نظیر آنچه در بالا به آن اشاره شد و نیز عوامل دیگری مثل تغییر مقدار مقاومت تحت تاثیر عوامل جوی، درجهحرارت محیط، تابش خورشید، گرمای ناشی از عبور جریان، تغییر بار و … بررسی و مدلسازی تلفات برای دستیابی به نتایج واقعبینانه کار دشوار و در عین حال مفید و ضروری است. با توجه به همین امر این نکته نیز روشن میشود که چرا با وجود اینکه موضوع بررسی، مدلسازی و کاهش تلفات انرﮊی از اوایل قرن گذشته مطرح بوده است، این موضوع همچنان از مباحث علمی و تحقیقی روز به شمار میآید. به دلیل ماهیت متفاوت مصرف و نیز شرایط خاص محیطی در نقاط مختلف شبکه، اکتفا به روابط تئوریک و نیز دستیابی به یک مدل جامع به سادگی میسر نیست و این موضوع در تفاوت چشمگیر بین مقادیر محاسبه شده تلفات با مقادیر اندازهگیری شده آن که بعضاﹰ تا میزان صددرصد اختلاف دارد خود را نشان میدهد. بدینلحاظ تکیه بر مدلهای موجود و کاربرد آنها برای شبکههای توزیع به ویژه برای خطوطی که دارای ضریب بار پایین هستند و یا در شرایطی خاص بهرهبرداری میگردند توام با خطای زیاد و موجب نتیجهگیریهای نادرست خواهد بود.

براین اساس به دلیل اهمیت مسئله تلفات در شبکههای توزیع، نتایج بررسی، اندازهگیری و مدلسازی تلفات شبکه توزیع استان با لحاظ کردن ویژگیهای خاص خود میتواند علاوه بر ارائه راهکارهای کاهش تلفات، روشنگر و راهگشای پارهای دیگر از امور از جمله مسئله تجدیدنظر در بارگذاری خواهد بود. علیرغم اهمیت این موضوع در کشور ما تاکنون بررسی دقیق و مستند به نتایج اندازهگیری در حد لازم انجام نگرفته است.

آنچه که در حال حاضر از آن به عنوان تلفات نام برده میشود متوسط تلفات انرﮊی در یک دوره مشخص میباشد و کلیه اجزای شناخته شده و شناخته نشده را دربرمیگیرد و در خصوص تفکیک اجزاﺀ تلفات و نقش آنها از شفافیت لازم برخوردار نیست.
سمینارحاضر به هر دو این مقولههای مهم یعنی شناخت اجزای مختلف و ارائه روشهای اصولی در راستای کاهش آنها میپردازد.

فصل اول

بررسی تلفات توان و انرﮊی و ارائه مدلهایی جهت

محاسبه آنها

۱-۱ مقدمه

با اینکه سعی و تلاش کلیه مسئولین شبکههای برقرسانی در کاهش تلفات میباشد، اما درصد قابل توجهی از توان و انرﮊی تولیدی نیروگاهها در حدفاصل تولید تا مصرف به هدر میرود که حدود ٨٠ درصد

این تلفات سهم خطوط انتقال و توزیع نیرو میباشد.

گرچه محاسبه تلفاتتوان و انرﮊی ظاهراﹰ کار سادهای به نظر می رسد اما در عمل تغییرات مقاومت و

جریان عبوری از هادیها باعث میشود که حتی استفاده از رابطه ساده R.I ² که برای محاسبه تلفات توان بکار گرفته میشود به راحتی عملی نباشد چون در این رابطه R و I هر دو متغیر بوده و مضافاﹰ به اینکه مقاومت R ضمن اینکه به درجهحرارت محیط وابسته میباشد، به مقدارI نیز ارتباط دارد یا به عبارت دیگر

حتی اگر درجهحرارت محیط ثابت در نظر گرفته شود باز هم نوساناتI تغییراتR را در پی خواهد داشت، که این وابستگی باعث پیچیدگی محاسبه تلفات توان در خطوط انتقال و توزیع نیرو میگردد. محاسبه تلفات انرﮊی ضمن اینکه مشکلات مشابه تلفات توان را دارا میباشد به تغییرات جریان در طول شبانهروز، هفته،… نیز وابسته میباشد که در نتیجه بر مشکلات محاسبات افزوده میگردد، لذا لازم است از طریق مدلسازیهای مختلف نسبت به رفع این کاستیها اقدام نمود. ]١[

۱-۲ تلفات توان

تلفات توان یا قدرت در یک خط انتقال یا توزیع نیرو که مقاومت هادیهای هر فاز آنR و جریان عبوری از آنها I باشد، از طریق رابطه ساده زیر بدست میآید: