با عرض خير مقدم و تشكر خدمت اساتيد محترم و حضار گرامي
DESCRIPTION
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. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
11
با عرض خير مقدم� و تشكر خدمت اساتيد مح�ترم و ح�ضار گرامي
3
نامه كارشناسي ارشد پايان
با در نظر گرفتن DGتعيين مد بهينه عملكرد هاي قابليت اطمينان‌برخي شاخص
اساتيد راهنما: دكتر فرزاد رضوي- دكتر محمو�د فتوحي فيروزآباد
دانشجو: زهرا كلهري
1389زمستان
4
ارائه و تحليل نتايج حاصل از شبيه سازي
پياده سازي روش هاي پيشنهادي
DGالگوريتم هاي پيشنهادي براي تعيين مد بهينه عملكرد
شرح مسأله
نتیجه گیری و پیشنهادها براي ادامه كار
مقدمه
4
55
توليد پراكنده
مفهوم كلي
هر نوع توليد در محل مصرف
مدهاي عملكرد توليد
پراكندهبار پايه
حذف پيك
جزيره اي ارادي
پشتيبان
6 12 18 24)(
)(
DG
6
)(
DG
)(
DG
)(6 12 18 24
6 12 18 24
)(
)(
DG
DG
.
6
قابليت اطمينان
احتمال عملکرد رضايت بخش يك سيستم تحت
شرايط کار مشخص و براي مدت زمان معين
شاخص هاي اصلي نقاط بار
شاخص هاي سيستم
شاخص هاي اقتصادي
شاخص هاي قابليت اطمينان سيستم هاي توزيع
,λ )yearfailure
( ,(hour)r )yearhour
(r.λU
)year.customerhours(
N
N.USAIDI LP
1ii
LP
1iii
)yearKWh(U.LEENS
LP
1iia(i)
)year$(λ.L).(rCECOST
N
1jji,ji,(a)ji,ji,i
ناحيه)گروه( از مشتركين7( براي SCDFتوابع زيان قطعي مشترك ناحيه)
8
DGمروري بر مطالعات انجام شده در زمينه ي و قابليت اطمينان بررس�ي روش در نظ�ر گرفت�ن و مدل ك�ردنDG در مطالعات
]قابلي��ت اطمينان )مراجع 18[،]33[،]34[،]35[،]36[،]37 ][(38و] بر آن تأثي�ر و حفاظت�ي تجهيزات عملكرد بر پراكنده تولي�د مناب�ع وجود اث�ر بررس�ي
قابليت اطمينان سيستم هاي توزيع[(47)مرجع] بررس���ي تأثي���ر حضورDG بر قابلي���ت اطمينان ي توزيع هاسيستم
[ [،44[،]43[،]42[،]41[،]40[،]39[،]5)مراج���ع [(46[ و]45] ي ��تعيي��ن مكان و ظرفي��ت بهينهDG براي بهبود قابلي��ت اطمينان
هاي توزيع سيستم[(50[ و ]49[،]48)مراجع ] بررس�ي عملكرد جزيره ايDG تأثي�ر آ�ن بر قابليت اطمينان و
سيستم هاي توزيعارزياب�ي قابلي�ت اطمينان س�يستم هاي توزي�ع بر اس�اس مد [(51[ و ]22[،]20[،]16[،]14[،]6)مراجع ] DGعملكرد [(8[ و]7)مراجع]
9
[8 حالته ارائه شده در مرجع ]6مدل
10
هدف پروژه
DGتعيين مد بهينه عملكرد سه مد عملكرد حذف پيك، پشتيبان و
جزيره اي ارادي ،SAIDI سه شاخص قابليت اطمينان
EENS وECOST
11
12
الگوريتم پيشنهادي براي SAIDIكاهش
)year.customerhours(
N
N.USAIDI LP
1ii
LP
1iii
LP
1kk
jji,ji,
i
CLP
1ii
N
(t)r(t).N(t)hSAIDI
(t)hSAIDIhSAIDI(t)
13
فلوچارت الگوريتم محاسبه hSAIDI(t)
14
هدف الگوريتم پيشنهادي اول
حداقل كردن SAIDI
8760
1t
hSAIDI(t)min
8760
1t
hSAIDI(t)SAIDI
هدف الگوريتم پيشنهادي اول
حداقل كردن SAIDI
هدف الگوريتم پيشنهادي اول
8760
1t
hSAIDI(t)SAIDI
حداقل كردن SAIDI
هدف الگوريتم پيشنهادي اول
8760
1t
hSAIDI(t)SAIDI
حداقل كردن SAIDI
هدف الگوريتم پيشنهادي اول
حداقل كردن SAIDI
هدف الگوريتم پيشنهادي اول
8760
1t
hSAIDI(t)SAIDI
حداقل كردن SAIDI
هدف الگوريتم پيشنهادي اول
8760
1t
hSAIDI(t)SAIDI
حداقل كردن SAIDI
هدف الگوريتم پيشنهادي اول
8760
1t
hSAIDI(t)min
8760
1t
hSAIDI(t)SAIDI
حداقل كردن SAIDI
هدف الگوريتم سيگنال تصميم پيشنهادي اول
گيري روش پيشنهادي اول
SPIDG hSAIDI(t)hSAIDI(t)U
DG در كل سال به صورت واحد
پشتيبان
DG در كل سال به صورت واحد حذف
پيك با قابليت عملكرد جزيره اي
ارادي
15
فلوچارت الگوريتم تعيين مد
در DGبهينه روش
پيشنهادي اول
16
الگوريتم پيشنهادي براي EENSكاهش
)yearKWh(U.LEENS
LP
1iia(i)
jji,j)a(i,i
CLP
1ii
(t)r(t).L(t)hENS
(t)hENShENS(t)
17
فلوچارت الگوريتم محاسبه hENS(t)
18
هدف الگوريتم پيشنهادي دوم
حداقل كردن EENS
8760
1t
hENS(t)min
8760
1t
hENS(t)EENS
سيگنال تصميم گيري روش
پيشنهادي دوم
SPIDG hENS(t)hENS(t)U
DG در كل سال به صورت واحد
پشتيبان
DG در كل سال به صورت واحد حذف
پيك با قابليت عملكرد جزيره اي
ارادي
19
فلوچارت الگوريتم تعيين مد
در DGبهينه روش
پيشنهادي دوم
20
الگوريتم پيشنهادي براي TCOSTكاهش
(t)hECOSThECOST(t)
(t)L)(t).(rC(t)hECOST
CLP
1ii
jj)a(i,ji,ji,i
8760
1t
hECOST(t)ECOST
)year$(λ.L).(rCECOST
N
1jji,ji,(a)ji,ji,i
21
فلوچارت الگوريتم محاسبه hECOST(t)
22
هدف الگوريتم پيشنهادي سوم
حداقل كردن TCOST
8760
1t
hTCOST(t)min
(t)}hECOST(t)C(t){CTCOST8760
1tDGU
hTCOST(t)
23
سيگنال تصميم گيري روش
پيشنهادي سوم
(t)ThTCOS(t)hTCOST(t)U SPIDG
DG در كل سال به صورت واحد
پشتيبان
DG در كل سال به صورت واحد حذف
پيك با قابليت عملكرد جزيره اي
ارادي
24
فلوچارت الگوريتم تعيين مد
در DGبهينه روش
پيشنهادي سوم
25
ee
e Ulnμ1TTR
ee
e Ulnλ1TTF
شبيه سازي مونت كارلوي ترتيبي)زنجيره اي(
عدد تصادفي يكنواخت در رنج
1TTF1 تا 0 TTF2 TTF3
TTR1 TTR2 TTR3
26
فلوچارت الگوريتم
پياده سازي روش
پيشنهادي اول
27
فلوچارت الگوريتم پياده سازي روش پيشنهادي دوم
28
فلوچارت الگوريتم پياده سازي روش پيشنهادي
سوم
29
30
نرخ خرابي ترانسفورماتورهاي توزيع
خرابي 45/0در سال
زمان تعمير ترانسفورماتورهاي توزيع
ساعت200
خرابي در DG93/15نرخ خرابي سال
ساعتDG75زمان تعمير
31
32
در كل DG: محاسبه شاخص هاي قابليت اطمينان مورد نظر وقتي 1سناريو سال به صورت واحد حذف پيك بدون قابليت بهره برداري به صورت جزيره اي
ارادي بهره برداري مي شود.
در كل DG: محاسبه شاخص هاي قابليت اطمينان مورد نظر وقتي 2سناريو سال به صورت واحد حذف پيك با قابليت بهره برداري به صورت جزيره اي
ارادي بهره برداري مي شود.
در كل DG: محاسبه شاخص هاي قابليت اطمينان مورد نظر وقتي 3سناريو سال به صورت واحد پشتيبان بهره برداري مي شود.
: مقايسه شاخص هاي قابليت اطمينان ساعتي بدست آمده در سه 4سناريو شاخص قابليت اطمينان كه حداقل مقدارDGسناريوي قبلي و انتخاب مد
مربوطه را ايجاد كرده به عنوان مد عملكرد بهينه)روش پيشنهادي(
33
همگرا شدن شبيه سازي مونت كارلو در روش پيشنهادي براي (4)سناريو SAIDI كاهش
34
PIDG
SDG OptimomDG
PDG
35
همگرا شدن شبيه سازي مونت كارلو در روش پيشنهادي براي (4)سناريو EENS كاهش
36
PDGPIDG
SDG OptimomDG
37
همگرا شدن شبيه سازي مونت كارلو در روش پيشنهادي براي (4)سناريو TCOST كاهش
38
PDGPIDG
SDGOptimomDG
39
نزدي�ك بودن پاس�خ بهين�ه ب�ه پاس�خ حالت�ي ك�هDG در كلس�ال در م�د پشتيبان بهره �برداري مي شود، زمانيكه هدف
است.EENS يا SAIDIكاهش
هاي بهين�ه بودن پاس�خ بدست آمده از بكارگيري روشپيشنهادي.
بهبود در ارادي جزيره اي عملكرد مثبت تأثي��ر شاخص هاي قابليت اطمينان.
بودن هزينه ي كارآم�د كاه�ش براي پيشنهادي روش برداري. كلي بهره
از بهين�ه بهره �برداري امكان DG روش از استفاده ب�ا پيشنهاد شده در پايان نامه.
40
طراحي و پيشنهادي طرح هاي عمل��ي پياده س��ازي كنترلر.
بررس�ي تعيي�ن م�د بهينه �ي عملكرد DG در محيط بازار برق.
تعيي�ن ظرفي�ت، مكان و م�د بهينه �يDG ب�ا معيار قابليت اطمينان.
تعيي�ن م�د بهينه �ي عملكردDG ب�ا حضور چندي�ن منبع ،توليد پراكنده.
مس��أله براي بررس��ي DGتكنولوژي با هاي هاي تجديدپذير مانند انرژي باد و ...
تأمي�ن توان راكتي�و توس�طDG و تأثي�ر آ�ن بر تعيي�ن مد .DGبهينه ي عملكرد
( در منطقه غرب DG[ قاسم پور آقاملکي، ح. »بهينه يابي نيروگاه هاي کوچک گازسوز)1]مازندران«، پايان نامه کارشناسی، دانشکده برق، دانشگاه صنعت آب و برق)شهيد
.1386عباسپور(، ايران، [2]T.Ackermann,G.Andersson,L. Soder “DistributedGeneration:ADefinition”,ELSEVIER,ElectricPowerSystemsResearch57,pp.195–204,2001.
[3] P. A. Daly and J. Morrison, “Understanding The Potential Benefits of Distributed Generation On PowerDeliverySystems”,inProc.RuralElectricPowerConf,pp.A2/1–A2/13,2001.
[4]G.Pepermans,J.Driesen,D.Haeseldonckx,R.Belmans,W.D’haeseleer,“DistributedGeneration:Definition,BenefitsandIssues”,ELSEVIER,EnergyPolicy33,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 ofTransientStateImpactsfromLowPowerDGAimingatImprovingPowerQualityandReliabilityofDistributionNetworks”PowerENG2007,pp.702-706,April12-14,2007.
[6]E.Carpaneto,G.Chicco ,A.Prunotto,“ReliabilityofReconfigurable DistributionSystemsIncludingDistributedGeneration”,9thInternationalConferenceonProbabilisticMethodsAppliedtoPowerSystemsKTH,Stockholm,Sweden-June11-15,pp.1-6,2006.
[7] I.S.Bae, J.O.Kim, “Reliability Evaluation of Distributed Generation Based on Operation Mode”, IEEETransactionsonpowersystems,Vol.22,NO.2,pp.785-790,May2007.
[8] I-S.Bae, J-O Kim, J-C.Kim, C.Singh, “Optimal Operating Strategy for Distributed Generation ConsideringHourlyReliabilityWorth”,IEEETransactionsonpowersystemsVOL.19,NO.1,pp.287-292,February2004.
41
[9] W.G.Scott, “Micro Turbine Generators for Distribution Systems”, IEEE Industry Applications Magazine,May/June1998.
[10] S. S. Duttagupta, “A Reliability Assessment Methodology for Distribution Systems With DistributedGeneration”,MasterofScienceThesis,ElectricalEngineering,TexasA&MUniversity,May2006.
[11] S. Zhang, D.Wang, R. Zhang, T. Zhao, “Impact Study on Intentional Islanding Strategies of DistributionNetworksBasedonDistributedGeneration”,2010InternationalConferenceOnComputerDesignAndAppliations(ICCDA2010),IEEEConference,Volume5,PP.251-254,2010.
[12]J.C.M.Vieira,W.Freitas,W.Xu,A.Morelato,“AnInvestigationontheNondetectionZonesofSynchronousDistributedGenerationAnti-IslandingProtection”, IEEETranactions onPowerDelivary,VOL.23,NO.2, PP.593-600,April2008.
[13]P.Fuangfoo,W.J.Lee,M.T.Kuo,“ImpactStudyonIntentionalIslandingofDistributedGenerationConnectedto a Radial Subtransmission System in Thailand’s Electric Power System”, IEEE Transactions on IndustryApplications,VOL.43,NO.6,PP.1491-1498,November/December2007.
[14]P.Fuangfoo,T.Meenual,W-J.Lee,C.Chompoo-inwai,“PEAGuidelinesforImpactStudyandOperationofDGfor Islanding Operation” , IEEE Transactions on industry applications,VOL. 44, NO. 5, pp.1348-1353,September/October2008.
[15] S.Jang, K..Kim, “An Islanding DetectionMethod for Distributed Generations Using Voltage Unbalance andTotal Harmonic Distortion of Current”, IEEETranactions on Power Delivary, VOL.19, NO.2, PP.745-752, April2004.
42
43
[16]J.C.Gomez,M.M.Marcos,“DistributedGeneration:ExploitationofIslandingOperationAdvantages”,IEEE,pp.1-5,2008.
[17]H.H.Zeineldin,K.Bhattacharya,E.F.El-Saadany andM.M.A. Salama, “ImpactOf Intentional IslandingOfDistributedGenerationOnElectricityMarketPrices”, IEEProc.-Gener.Transm.Distrib,Vol. 153,No. 2,March2006.
[18]S.X.Wang,W.Zhao, Y.Y.Chen, “Distribution SystemReliability Evaluation Considering DG Impacts”, IEEEDRPT2008NanjingChina,pp.2603-2607,6-9April2008.
[ قديمي، ع.ا. »کنترل بار مولدهاي پيل سوختي در شبکه هاي مستقل«، رساله دکتري 19]مهندسي برق قدرت، دانشکده مهندسي برق، دانشگاه صنعتي اميرکبير)پلي تکنيک تهران(،
.1387ايران، [20] Y.M.Atwa, E.F.El-Saadany, “Reliability Evaluation for Distribution System With Renewable DistributedGenerationDuringIslandedModeofOperation”,IEEETransactionsonpowersystems,pp.1-9,2009.
[21]G.Celli,E.Ghiani,S.Mocci,F.Pilo,“DistributedGenerationandIntentionalIslanding:EffectsonReliabilityinActiveNetworks”,18thInternationalConferenceonElectricityDistribution,CIRED,6-9June2005.
[22]H.Zeineldin,E. F.El-Saadany,M.M.A. Salama, “Intentional Islanding ofDistributedGeneration” , IEEE,pp.1-7,2005.
[23] “IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems”, 1547™-2003,PublishedbyTheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers,Inc.3ParkAvenue,NewYork,NY10016-5997,USA,28July2003.
حضور 24] شرايط در توزي�ع متوس�ط فشار شبک�ه بهينه �ي »طراح�ی م. زاده، شعبان ]با در احتمال�ی واحدهای توليدپراکنده �ي مشترکان بمنظور حف�ظ قابلي�ت اطمينان شبک�ه و دانشگاه برق، دانشکده ارشد، کارشناس�ی نام�ه پايان برق«، ترانزي�ت گرفت�ن مس�أله نظ�ر
.1388صنعت آب و برق)شهيد عباسپور(، ايران، پراکنده«، 25] توليد مناب�ع بر مبتن�ی توزي�ع س�يستم های در ولتاژ »کنترل ع. محمدی، ]
عباسپور(، برق)شهي�د و آ�ب ص�نعت دانشگاه برق، دانشکده ارش�د، کارشناس�ی پايان نام�ه .1388ايران،
[26]R.Billinton,R.N.Allan, “ReliabilityEvaluationofEngineeringSystems”, 2nd ed.NewYork:PlenumPress,1992.
[ صفدريان. ا، »روش هاي ارزيابي كفايت سيستم هاي مركب توليد و انتقال بر پايه ي 27]پس بهينگي«، پايان نامه ي كارشناسي ارشد، دانشكده برق، دانشگاه صنعتي شريف، ايران،
1389.[28]R.Billinton,R.N.Allan,“ReliabilityEvaluationofPowerSystems”,2nded.NewYork:PlenumPress,1996.
[29]R.E.Brown,“ElectricPowerDistributionReliability”,MarcelDekker,Inc,NewYork,Basel,2002.
[30] “IEEE Guide for Electric Power Distribution Reliability Indices”, Sponsored by the Transmission andDistributionCommittee,IEEEStd1366™-2003,(RevisionofIEEEStd1366-1998),14May2004.
[31] P.Wang, “Reliability Cost/Worth Considerations in Distribution System Evaluation”, Doctor of Philosophy,DepartmentofElectricalEngineering,UniversityofSaskatchewan,Saskatoon,Saskatchewan,Fa111998.
44
[ رحمانی، ا. »بررسی شیوه های نوین مطالعات قابلیت اطمینان در شبکه های توزیع«، 32]پایان نامه كارشناسي، دانشکده برق، دانشگاه صنعت آب و برق)شهید عباسپور(، ایران،
1384.
45
[33]P.Jahangiri,M.Fotuhi–Firuzabad,“ReliabilityAssessmentofDistributionSystemWithDistributedGeneration”,2ndIEEEInternationalConferenceonPowerandEnergy(PECon08),pp.1551-1556,December1-3,Malaysia,2008.
[34] H.Falaghi, M.Reza.Haghifam, “Distributed Generation Impacts on Electric Distribution Systems Reliability:SensitivityAnalysis”,IEEEConference,pp.1465-1468,November2005.
[35] M.Fotuhi-Firuzabad, A.Rajabi-Ghahnavie, “An Analytical Method to Consider DG Impacts on DistributionSystemReliability”, IEEE/PESTransmission andDistributionConference&Exhibition:Asia and PacificDalian,China,pp.1-6,2005.
[36] A. A. Chowdhury, D.O. Koval, “Generation Reliability Impacts Of Industry-owned Distributed GenerationSources”,IEEE,pp.1321-1327,2003.
[37] A.A.Chowdhury, K.Agarwal, D.Koval, “Reliability Modeling of Distributed Generation in ConventionalDistributionSystemsPlanningandAnalysis”,IEEETransactionsonindustryapplications,VOL.39,NO.5,pp.1493-1498,September/October2003.
[38]A.A.Chowdhury,S.K.Agarwal,D.O.Koval,“ReliabilityModelingofDistributedGenerationinConventionalDistributionSystemsPlanningandAnalysis”,pp.1089-1094,IEEE2002.
[39] D.Zhu, R.P.Broadwater, K-S.Tam, R.Seguin, H.Asgeirsson, “Impact of DG Placement on Reliability andEfficiencyWithTime-VaryingLoads”,IEEETransactionsonPowersystems,VOL.21,NO.1,pp.419-427,February2006.
[40] D.Lei, P.Zhen-cun, W.Bin, “Impac on Reliability in Active Networks with Distributed GenerationInterconnection”,IEEEThe8thInternationalPowerEngineeringConference(IPEC),pp.972-976,2007.
46
[41]R.E.Brown,“ReliabilityBenefitsofDistributedGenerationOnHeavilyLoadedFeeders”,IEEE2007.
[42]Y.Sun,M.H.J.Bollen,G.Ault,“ImprovingDistributionSystemReliabilitybymeansofDistributedGeneration”,19thInternationalConferenceonElectricityDistribution,Vienna,PaperNo0070,May2007.
[43]T.E.McDermott,R.C.Dugan,“PQ,Reliability,andDG”,IEEEIndustryApplicationsMagazine,pp.17-23,Sept|Oct2003.
[44]R.C.Dugan,“DistributedResourcesandReliabilityofDistributionSystems”,pp.106-108,IEEE2002.
[45]T.E.McDermott,R.C.Dugan,“DistributedGenerationImpactonReliabilityandPowerQualityIndices”,IEEE2002.
[46] R.E. Brown, L.A. A. Freeman, “Analyzing the Reliability Impact of Distributed Generation”, pp.1013-1018,IEEE2001.
[47] S. Chaitusaney,A. Yokoyama, “Reliability Analysis of Distribution System with Distributed GenerationConsideringLoss ofProtectionCoordination” , 9th InternationalConferenceonProbabilisticMethodsApplied toPowerSystemsKTH,Stockholm,Sweden-June11-15,pp.1-7,2006.
[48]D.H.Popovic,J.A.Greatbanks,M.Begovic,A.Pregelj,“PlacementofDistributedGeneratorsandReclosersforDistributionNetworkSecurityandReliability”,ELSEVIER,ElectricalPowerandEnergySystems27,pp.398–408,2005.
47
[49]C.L.T.Borges,D.M.Falcao,“OptimalDistributedGenerationAllocation forReliability,Losses,andVoltageImprovement”,ELSEVIER,ElectricalPowerandEnergySystems28,pp.413–420,2006.
[50]C.L.T.Borges,D.M.Falcao,“ImpactofDistributedGenerationAllocationandSizingonReliability,LossesandVoltageProfile”,IEEEBolognaPowerTecbConference,June23-26,Bologna,Italy,2003.
[51]G.Wang,Z.Liu,N.Liu,J.Zhang,“ReliabilityEvaluationofDistributionSystemWithDistributedGenerationBasedOnIslandingAlgorithm”,IEEEDRPT2008NanjingChina,pp.2697-2701,6-9April2008.
[52]R.Billinton,P.Wang,“TeachingDistributionSystemReliabilityEvaluationUsingMonteCarloSimulation”,IEEETransactionsonPowerSystems,Vol.14,NO.2,May1999.
[53] R. Billinton,W.Li, “ReliabilityAssessment of Electric Power SystemsUsingMonteCarloMethods”, NewYork:Plenum,1994.
[54] R. N. Allan, R. Billinton, I. Sjarief, L. Goel, and K. S. So, “A Reliability Test System For EducationalPurposes—BasicDistributionSystemDataAndResults,”IEEETransactionsonpowersystems,Vol.6,NO.2,pp.813-820,May1991.
[55]C.Grigg ,P.Wong,et-el,“TheIEEEReliabilityTestSystem-1996”, IEEETransactionsonPowerSystems,Vol.14,NO.3,pp.1010-1020,August1999.
48