دانشگاه آزاد اسالمی

واحد تهران جنوبدانشکده فنی و مهندسی

پایان نامه کارشناسیمهندسی برق - قدرت

عنوان: NEPLANانجام محاسبات پخش بار با نرم افزار

استاد راهنما :

نام دانشجو :

شماره دانشجویی :

90بهمن

ا

ب

با تشکر ف�راوان از زحم�ات بی ش�ائبه تم�امی اس��اتید ب�ه

ویژه جناب دکتر …

فهرست مطالب

1.............................................................................................................................................چکیده

اول 2........................................................................................................................................فصل

کاربر 1-1 واسط 2...................................................................................................................معرفی

در 2-1 پایه NEPLAN.............................................................................................................4المانهای

5..................................................................................................................(Elementsالمانها )2-2-1

ج

اکتیو 3-2-1 المانهای سازی 6........................................................................................................مدل

جریان 4-2-1 و ولتاژ ترانسفورماتورهای و حفاظتی 6................................................................ابزارهای

5-2-1(( Station....................................................................................................................6ایستگاه

ها 6-2-1 7..................................................................................................................................کلید

نواحی( )Zonesمناطق )3-1 Areas)................................................................................................7و

4-1( جزئی های Partial Network)..............................................................................................8شبکه

با 5-1 کار مختلف Neplan......................................................................................................8مراحل

کوچک 1-5-2 نمونه شبکه یک کردن 10..........................................................................................وارد

ها 3-2-5-1 گره با و یکدیگر با المانها بین ارتباط 12........................................................................ایجاد

خطوط 4-2-5-1 کمک به یکدیگر با ها گره 13...............................................................................اتصال

شده 5-2-5-1 ایجاد شبکه 15...................................................................................................آزمایش

دوم 17......................................................................................................................................فصل

محاسبه 1-2 نوع 17.................................................................................................................انتخاب

ی 2-2-2 Refrences.................................................................................................................25برگه

1 -Default References....................................................................................................................26

2 -Nodes......................................................................................................................................26

3 -Voltage Assign To......................................................................................................................26

Area/Zone Control........................................................................................................27برگه 3-2-2

محاسباتی 1-4-2 31..........................................................................................................پارامترهای

جدول 2-5 بصورت محاسبات از حاصل نتایج 32..........................................................................نمایش

گرافیکی 1-6-2 نمایش نوع انتخاب 39...........................................................................................ابزار

41..........................................................................................................................................مراجع:

د

چکیدهNEPLANبصورت یک نرم افزار بسیار کاربر پسند طراحی شده اس��ت و ورود اطالع��ات در

قسمت های برق، گاز و شبکه های آب به راحتی می تواند انج��ام گ��یرد. تم��ام گزین��ه ه��ای

موجود در منوها و ماژول های محاسباتی در فصلهای آینده بطور کامل توض��یح داده خواه�د

شد.

در نظر گرفته شده اس��تneplanاین فصل برای یادگیری سریع و آسان قابلیتهای عمومی

و به عنوان اولین گام در یادگیری نرم افزار تلقی می شود. برای به دس��ت آوردن جزئی��ات

راجع به مدل المانها و داده های ورودی برای انجام محاسبات باید به فصول مربوطه که در

ادامه آمده است رجوع نمود.

فصل اول: آشنایی با محیط نرم افزار

1

اول فصل

کاربر 1-1 واسط معرفی ( مشخص شده است در زیر شرح داده ش��ده ا ن��د و بط��ور1-1شماره هایی که در شکل )

کلی نمای صفحه کار نرم افزار را به ما نشان می دهد:

- نوار عنوان1

- نوار منوها2

( ب��ا نک��ه داش��تنtooltip- جعبه ابزار: تمامی کلید های موجود در جعبه ابزار دارای کمک )3

موس روی آنها ظاهر می شود و اکثراً از طریق منوهای برنامه نیز قابل دسترسی هستند.

- محیط کاری نرم افزار: در این صفحه امکان باز کردن و ورود دیاگرام شبکه به ص��ورت4

گرافیکی وجود دارد.

پنجره پروژه : امکان مشاهده پروژه های باز شده و متغیر هایشان وجود دارد . ب��ه5-��

عالوه امکان ایجاد و ویرایش پروژه های جدید نیز وجود دارد .

- پنجره المانها : در این پنجره تمامی المانها با سمبلهای استاندارد وجود داند . بعض��ی6

از المانها عالوه بر سمبلهای گرافیکی دیگری نیز می باش��ند . البت��ه این المانه��ا از نظ��ر

مشخصات با المانهای دارای سمبلهای استاندارد یکسان هستند . در ضمن امک��ان ایج��اد

المانهای جدید و تغییر المانهای موجود نیز وجود دارد .

- پنجره پیامها : امکان ایجاد ارتباط ب��ا ک��اربر جهت اطالع از وض��عیت پروس��ه در ح��ال7

اجرا ، خطاهای رخ داده و اطالعات اضافی دیگر را فراهم می آورد . 2

- نوار وضعیت 8

در 2-1 پایه NEPLANالمانهای( و المانه��ا )Nodesی��ک سیس��تم ق��درت ، مجموع��ه ای از گ��ره ه��ا ی��ا هم��ان ش��ین ه��ا )

Elements. می باشد )

3

(Nodes گره ها )1-2-1

یک گره محل اتصال دو المان یا محلی است که در آن ان��رژی الک��تریکی تولی��د ی��ا مص��رف

می شود )ژنراتور یا بار( . یک گره به کمک مشخصات زیر توصیف می شود .

نام

ولتاژ نامی بر حسب kv

. ناحیه یا منطقه ای که گره به آن تعلق دارد

( نوع گرهspecial node ,sleeve,bus bar,main bus barالبت��ه این گزین��ه تنه��ا ش��کل )

ظاهری گره را تعیین می کند .

شرح یا توصیف کوتاهی از گره

منظور از ولتاژ نامی سیستم ولتاژ خطی می باشد. این مشخصه برای گره باید در دی��الوگ

خواص مربوط به گره وارد شود.

4

البته باید توجه داشت که برای اتصال دو المان به یکدیگر حتماً نبای��د از گ��ره اس��تفاده ک��رد

بلکه می توان المانها را مستقیماً نیز به یکدیگر متصل نمود. در این حالت تنها می ت�وان دو

المان را در یک نقطه به طور مستقیم به هم متصل کرد.

(Elementsالمانها )2-2-1

ی��ک الم��ان در واق��ع ج��زئی از ی��ک ش��بکه می باش��د مانن��د ترانس��فورماتورها ی��ا ماش��ینهای

الکتریکی . المانها به دو صورت اکتیو و پسیو وجود دارند . یک المان از نظر وض��عیت ق��رار

گ��رفتن در ش��بکه ب��ه وس��یله گ��ره آغ��ازی و گ��ره پای��انی تعری��ف می ش��ود. البت��ه ب��رای

ترانسفورماتورهای سه سیم پیچه سه گره موقعیت ترانسفور ماتور را در ش��بکه مش��خص

می کند.

یک المان به کمک مشخصات زیر توصیف می شود:

جریان نامی ، توان نامی و ولتاژ نامی

پارامترهای دیگر از قبیل تلفات ، راکتانس و

این پارامترها در دیالوگ خواص مربوط به هر المان وارد می شوند.Neplanدر

المانهای اکتیو عبارتند از : فیدرهای شبکه ، ماشینهای آسنکرون ، ماشینهای سنکرون

.PS-Blockو پس��تهای نیروگ��اهی ک��ه ب��ه ص��ورت واح��د در نظ��ر گرفت��ه می ش��وند ) �)

فیدرها جهت شبیه سازی شبکه های مجاور به کار می روند.

، المانه���ای پس���یو عبارتن���د از : خط���وط ، کوپلین���گ ه���ا ، کلی���دها ، راکتوره���ا

ترانسفورماتورهای دو و سه سیم پیچه ، بارها و امپدنسهای موازی ی��ا ش��انت . باره��ا

می توانند در امتداد خطوط بدون قرار دادن گره نیز قرار داده شوند.5

اکتیو 3-2-1 المانهای سازی مدلمدل سازی این المانها بسته به نوع مطالعه متفاوت است .

- برای محاسبات اتصال کوتاه المانهای اکتیو ب��ه وس��یله راکتانس��های گذرایش��ان ش��بیه1

سازی می شوند.

(PQ- برای محاسبات پخش بار این المانها به وسیله توانهای اکتیو و راکتیو )گ��ره ه��ای 2

یا به وسیله اندازه و زاویه ولتاژ )گره مرجع( شبیه سازی می شوند.

جریان 4-2-1 و ولتاژ ترانسفورماتورهای و حفاظتی ابزارهای ابزاره��ای حف��اظتی ) رل��ه ه��ای جری��ان زی��اد ، رل��ه ه��ای دیس��تانس ، مدارش��کن ه��ا ،

ترانسفورماتورهای ولت��اژ و جری��ان( ب�ه گ�ره و الم�انی ک�ه ب�ر روی آن ق��رار گرفت��ه ان��د

وابسته اند . این المانها هیچ تاٌ ثیری در محاسبات اتصال کوتاه و پخش بار نمی گذارند و

تنها محدودیت های در نظر گرفته شده برای آنها در طی این محاس��بات چ��ک می ش��ود.

از این المانها تنها برای مطالعات تنظیم و هماهنگی رله ها استفاده می شود.

5-2-1(( Stationایستگاه

مجموعه ای شامل چندین گره را یک ایستگاه گویند .

ها 6-2-1 کلید از کلی��دها جهت تغی��یر ش��کل ش��بکه اس��تفاده می ش��ود) ب��ا تغی��یر ح��التNeplanدر

on/off.به طور کلی دو نوع کلید در نرم افزار تعریف شده است . )

(Logical switches- کلیدهای منطقی )1

6

کلیدهای فیزیکی عبارتند از کوپلرها ، مدارشکن ه��ا )بریکره��ا( و کلی��دهای جداکنن��ده ب��ار

)سکسیونرها( .

کلیدهای منطقی در واقع کلیدهای مجازی هستند که توسط نرم افزار برای تمام المانه��ا

)به استثنای کلیدهای فیزیکی( قرار داده می شود . مثالً ب��رای ی��ک خ��ط انتق��ال دو کلی��د

منطقی یکی در ابتدا و دیگری در انتهای خط قرار داده می شود.

در زمان مدلسازی یک ش��بکه کلی��دهای ف��یزیکی می توانن��د وارد نش��وند چوئیچین��گ می

توان��د ب��ه کم��ک کلی��دهای منطقی ن��یز انج��ام ش��ود . )این مطلب هنگ��امی ک��ه ی��ک خ��ط

سیستمی دارای شینه بندی دوبل باس بار را تغذیه می کند دچار مشکل می شود(

نواحی( )Zonesمناطق )3-1 (Areasو

Networkمناطق و نواحی گروه های شبکه ) groupsمی شوند. هر المان و هر گره ب��ه )

یک منطقه و یک ناحیه خاص در شیکه تعلق دارد . ب��رای محاس��بات پخش ب��ار می ت��وان

نواحی و مناطق را نیز تعیین کرد . هر ناحیه و هر منطق��ه ب��ه وس��یلهتبادل توان بین این

رنگهای خاصی مش��خص می ش��ود . در قس�مت ه�ای بع�دی چگ��ونگی من��اطق و ن�واحی

توضیح داده شده است .

4-1( جزئی های (Partial Networkشبکه بر خالف مناطق و نواحی ، یک شبکه ج��زئی ، ش��بکه ای ک��امالً مس��تقل اس��ت ک��ه ب��ه هیچ

شبکه دیگری متصل نیست . برای ساختن یک شبکه جزئی می توان با ب��از ک��ردن کلی��دهای

فیزیکی یا منطقی یک قسمت از شبکه را از بقیه ایزول��ه ک�رد . )ب��رای ب�از ک�ردن کلی��دهی

7

منطقی کافی است ک�ه روی آنه�ا کلی�ک کنی�د( . می ت�وان ش��بکه ه�ای ج�زئی را ب�ه کم�ک

زنگهای متفاوت از هم متمایز کرد .

با 5-1 کار مختلف Neplanمراحل مرحله اول – ایجاد یک پروژه جدید1-5-1

کلی��ک کنی��د وFile/Newبرای شروع یک پروژه جدید بعد از باز کردن نرم افزار روی منوی

مراحل زیر را دنبال کنید .

محل ذخیره سازی پروژه را مشخص کنید . -1

نام پروژه را وارد کنید .-2

نوع شبکه را مشخص کنید . برق، آب یا گاز ...-3

اگر تمایل دارید می توانید شرح کوتاهی از پروژه را در این قسمت وارد کنید .-4

ابعاد دیاگرام و نحوه قرار گرفتن آن را مشخص کنید )عمودی یا افقی(-5

را کلیک کنید .OK کلید -6

8

کوچک 1-5-2 نمونه شبکه یک کردن وارد قرار دادن یک المان در صفحه1-5-2-1

-برای اضافه کردن یک المان در صفحه,بر روی المان مربوطNNه در پنجNNره1

المانها کلیک کرده,آن را کشیده و بر روی صفحه کاری قرار دهید

- پس از قرار دادن المان بالفاصله دیNNالوگ خNNواص مربNNوط بNNه آن ظNNاهر2

می شود.9

- نام المان را وارد کنید3

- پارامترهای مورد نیاز را وارد کنید4

را کلیک کنیدok- کلید 5

ایجاد یک گره در صفحه 2-2-5-1

در جعبه ابزار کلیک کنید .Node- بروی کلید 6

10

- برای قرار دادن یک گره به شکل دایره تنها یک ب��ار روی ص��فحه کلی��ک کنی��د . ب��رای7

ایجاد یک گره به شکل میله ای در حالی که کلید موس را فشار داده اید آن را به اندازه

موردنیاز حرکت دهید .

- پس از قرار دادن گره بالفاصله دیالوگ خواص مربوط به آن گره ظاهر خواهد شد .8

- ولتاژ نامی گره و فرکانس را وارد کنید .9

را کلیک کنید . OK- کلید 10

11

ها 3-2-5-1 گره با و یکدیگر با المانها بین ارتباط ایجاد در جعبه اب��زار را کلی��کLink- برای ایجاد ارتباط بین المانها با یکدیگر و با گره ها کلید 11

کنید .

- ابتدا روی انتهای المان کلیک کنید .12

- سپس روی گره کلیک کنید تا یک ارتباط بین المان و گره ایجاد شود . 13

12

خطوط 4-2-5-1 کمک به یکدیگر با ها گره اتصال - خطوط، اتصال بین گره ها با یکدیگر را برقرار می کنند بنابراین ابتدا باید گ��ره ه��ایی14

که می خواهید به هم متصل کنید را ایجاد کنید

برای اتصال دو گره به یکدیگر به روش زیر عمل کنید .

در جعبه ابزار کلیک کنید .Line- برای قرار دادن یک خط بروی کلید 15

- بروی گره ابتدایی کلیک کنید .16

- بروی صفحه کلیک کنید تا شکل ظاهری خط را طبق آنچه که در نظر دارید مش��خص17

کنید .13

- بروی گره انتهایی کلیک کنید .18

- پس از ترسیم خط بالفاصله دیالوگ خواص مربوط به آن خط ظاهر خواهد شد .19

را کلیک کنید .OK- پس از ورود پارامترهای مورد نیاز کاید 20

)هر گونه تالش برای اتصال دو گره با ولتاژ نامی متفاوت بی نتیجه خواهد بود .(

شده 5-2-5-1 ایجاد شبکه آزمایش بعد از آنکه شبکه به طور کامل وارد شد باید تم��امی اتص��االت موج��ود در ش��بکه و تم��امی

مق��ادیر وارد ش��ده ب��رای المانه��ا کن��ترل ش��وند . ب��رای این منظ��ور ب��ه کم��ک من��وی

Analysis/Load Flow/Calculation. محاسبات پخش بار را ب�روی ی��ک ش��بکه انج�ام دهی��د

تمامی خطاهای رخ داده در پنجره پیامها قابل مشاهده است که می توان نسبت به اص��الح

14

)شماره مشخصه( مربوط ب��ه الم��ان دارایIDآنها اقدام کرد . در هنگام بروز خطا پارامتر

خطا در این پنجره مشخص می شود .

جستجوی یک المان در شبکه6-2-5-1

انتخاب کنید .Edit را از منوی Searchگزینه -1

انتخاب شده است .IDمعیار جستجو را انتخاب کنید . در انجا گزینه-2

3-ID. المان موردنظر را وارد کنید

را فشار دهید .Find Nextکلید -4

15

دوم فصل

محاسبه 1-2 نوع انتخابپس از بارگذاری فایل پروژه باید ابتدا نوع محاسبه را از جعبه ابزار انتخاب کنید .

کلید های موجود در این جعبه ابزار عبارتند از:

(select- انتخاب نوع محاسبه)1

(parameters- تعیین پارامترهای محاسباتی )2

(calculate- انجام محاسبه انتخاب شده )3

16

(Results- مشاهده نتایج محاسبه) 4

(chart results- مشاهده نتایج نموداری ) در صورت وجود( )5

ن��یز ب��هanalysisالبته به غیر از این روش می توان از طریق نوار من��و و انتخ��اب گزین��ه

همین دستورات دسترسی پیدا نمود.

LOADپس از انتخاب نوع محاسبه )در این فص��ل پخش ب��ار ، FLOW، )م��وزدنظر اس��ت

نوبت به تعیین پارامترهای م��ورد نی��از جهت انج��ام محاس��به می رس��د و در نه��ایت نت��ایج

حاصل از محاسبات را شرح خواهیم داد.

پارامترهای محاسباتی 2-2

Loadپارامترهای محاسباتی را می توان از طریق دی��الوگ flow parametersک��ه ش��امل

که در قسمت باال توضیح داده شد(2سه برگه می باشد تنظیم کرد ) همان کلید شماره

. در ادامه گزینه های موجود در این دیالوگ شرح داده شده است.

Parameter برگه 1-2-2

17

1-Calculation method

محاسبات پخش بار می تواند طبق یکی از متدهای زیر انجام گیرد:

Extended Newton Raphson Methodروش نیوتن – رافسون بسط یافته

Current Iteration Methodروش تکرار جریانی

Newton Raphson Methodروش نیوتن- رافسون

18

Voltage Drop Methodروش افت ولتاژ

DC Load flow Method روش پخش بار DC

2 -Calculation With

Distributed slackمشخص می کند که محاسبات باید بر اساس گ��ره مرج��ع توزی��ع :

شده انجام بگیرد یا خیر .

Area/Zone control/ مشخص می کند که پخش بار باید به ص��ورت کن��ترل منطق��ه :

ناحیه انجام گیرد یا خیر .

Wheeling این تنطیم تنها ب��رای : Area/Zone controlدر دس��ترس اس��ت . اگ��ر غ��یر

فعال باشد مشخص می کند که تبادل توان تنه��ا بای��د بین ن��واحی و من��اطقی ک��ه ب��ه

طور مستقیم به هم متصل شده اند انجام گیرد . اگر فع��ال باش��د مش��خص می کن��د

که تبادل توان می تواند بین گروه های مختلف شبکه حتی اگر ب��ه ط��ور مس��تقیم هم

به یکدیگر متصل نشده باشند انجام گ��یرد ) از طری��ق چ��رخش ت��وان در گ��روه ه��ای

واسطه(

تنها در ص��ورت انتخ��اب ن��وع محاس��بات ب��ر اس��اس مت��دهایWheelingتوجه : گزینه

Newton -Raphson و Current iteration . در دسترس است

Load balance. اگر فعال شود پخش بار بر اساس بار متعادل انجام می شود :

Set calculated values این تنطیم تنها برای : Load balanceدر دسترس است . اگر

فعال شود بار پس از محاسبات پخش بار بوس��یله ب��ار متع��ادل ب��ه مق��دار محاس��به

شده تنظیم خواهد شد .19

در دسترس نیست .Load flow with load profileتوجه : این گزینه برای

Transformer phase shiftingمشخص می کند که ترانسفورماتورهای کنترل :

زاویه فاز باید در نظر گرفته ش��وند ی��ا خ��یر . این ترانس��فورماتورها معم��والً ب��رای

پخش بار نامتقارن در نظر گرفته می شوند .

Extendedتوج��ه : این گزین��ه ب��رای پخش ب��ار ب��ا روش Newton Raphsonدر :

دسترس نیست .

Automatic Transformer Regulationمش���خص می کن���د ک���ه تپ چنج���ر :

ترانسفورماتورها باید به طور خودکار توسط برنامه تنظیم شوند یا خیر .

Set taps to calculated valuesاگر فعال شود تپ چنجر ترانسفورماتورها پس :

( Tapact = Tapcalاز محاسبه به مقدار محاسبه شده تنظیم می شود . )

Asymmetrical networkاگر فعال باشد مشخص می کند که پخش بار بای��د ب��ر :

اساس شبکه نامتقارن انجام شود و اگر پخش بار بر اساس شبکه متقارن انجام

شود المانهای نامتقارن در نظر گرفته نمی شوند .

Control generator limitsمشخص می کند که آیا محدودیتهای در نظ��ر گرفت��ه :

شده برای ماشینهای سنکرون در طول محاسبات پخش بار باید در گرفته شود یا

–خیر . اگر این گزینه غیر فعال باشد نوع گ��ره در ط��ول تکراره��ای روش نی��وتن

رافسون تغییر نخواهد کرد .

MW loss sensitivityحساسیت توان تلف شده شبکه به تغییرات توان اک��تیو و :

راکتیو گره ها .

20

Mvar generation at all nodesاگر فعال شود تغییر توان اکتیو تلفاتی نسبت به :

/PnΔتغییر توان اکتیو گ�ره مربوط��ه محاس��به و نم�ایش داده می ش�ود . ) PloosΔ

=dsQn)

Mvar generation at all nodesاگر فعال شود تغییر توان اکتیو تلفاتی نسبت به :

n QΔ / loss P Δتغییر توان راکتیو گره مربوطه محاسبه و نمایش داده می شود .) = dsQn)

Operational frequency فرکانس بهره برداری ب��ر حس��ب هرت��ز : HZاین گزین��ه

برای مواقعی که نیاز به انجام محاسبات پخش بار در فرکانسی غیر از فرک��انس

نامی مناسب است .

3 -Iteration data

Convergence mismatch معیار همگرائی برای تکرارها :

Max. number of iterationsماکزیمم تعداد تکرارها را مشخص می کند . اگر :

پس از این تعداد تکرار شرط همگرائی محقق نش��ود محاس��بات متوق��ف خواهن��د

شد .

Check convergenceدر هر تکرار نسبت به تکرار قبل شرط همگرائی را کنترل :

می کند تا مشخص شود اختالف بین دو تکرار کاهش یافته است یا خیر .

Min. printout گزین��ه : printoutرا در ط��ول محاس��بات می��نیمم می کن��د . ) این

قسمت خصوصاً برای ماژول هایی که نیاز به تع��داد دفع��ات زی��اد پخش ب��ار دارن��د

مناسب است .(Contingency analysisمثل

21

Read initialization file.* اگر فعال شود می توان از فایلی که قبالً با پس��وند : ilf

ایجاد شده و شامل ولتاژ گره ها و تپ چنجر ترانسفورماتورها می باشد به عنوان

حدس اولیه برای محاسبات پخش بار استفاده ک��رد . در این ص��ورت دیگ��ر ح��دس

در نظر گرفته نمی شود و می توان با این روشu = 1 puاولیه برای ولتاژ گره ها

سرعت همگرائی را افزایش داد .

Write initialization file.* می توان فایلی با پس��وند : ilfش��امل ولت��اژ گ��ره ه��ا و

موقعیت تپ چنجر ترانسفورماتورهای محاسبه شده ایجاد کرد .

4 -Current iteration / asymmertrical networks

Acceleration factor ضریب تسریع برای بررسی گره های : PV در روش Current

iterationمی باشد . عدد بزرگتر به معنای همگرائی سریعتر است اما اگر مق��دار

خیلی بزرگ وارد شود ممکن است واگرائی بوجود آید . طبیعی است که اگر گ��ره

PVدر شبکه وجود نداشته باشد این ضریب بی معنا است . مق��دار مت��داول ب��رای

اس��ت . این ض��ریب همچ��نین ب��رای پخش ب��ار0.4 ت��ا 0.05این ض��ریب بین

Currentنامتقارن در روشهای iteration و NRنیز به ک��ار می رود . اگ��ر س��اختار

تنظیم می ش��ود1شبکه یک ساختار متقارن یا تقریباً متقارن باشد این مقدار ب��ه

یا کم��تر ن��یز تنظیم0.25اما اگر ساختار شبکه شدیداً نامتقارن باشد می تواند به

شود.

5 -Reference values for loading check

Minimum values (e.g Ir min)کاربر می تواند مق��ادیر ن��امی می��نیمم را ب��رای :

خطوط و ترانسفورماتورها ) مثل جریان نامی مینیمم ( در نظر بگیرد .

6 -Switches , circuit breakers , couplers

22

Reduceاگر فعال ش��ود ، امپ��دانس مرب��وط ب��ه س��وئیچ ه��ا ، مدارش��کن ه��ا و :

کوپلرها در محاسبات پخش بار در نظر گرفته نمی شود .در این حالت محاسبات

سریعتر انجام شده و همگرائی نیز افزایش می یابد .اما در عوض هیچ نتیج��ه ای

ی��رای این المانه��ا پس از پای��ان محاس��بات وج��ود ن��دارد . این گزین��ه ب��رای روش

Extended newton Raphson. در دسترس نیست

7 -Domestic units (low voltage calculation)

P توان اکتیو بر حسب : KWبرای یک واحد خانگی . این مقدار برای بارها و

بارهای خطوط استفاده می شود .

: Cos (phi)ضریب توان بارهای خانگی

Kn. فاکتوری برای تعداد بی نهایت از بارهای خانگی :

8 -Result file

�̓ �... نوشته ش�ود .rtf : این امکان را می دهد که نتایج در یک فایل با پسوند *.̒ ̒̒

ب��ه روش دلخ��واه ارزی��ابیExcelاین فایل می تواند توسط برنامه های دیگ��ر مث��ل

شود .

Writing enabledاگر فعال باشد نت��ایج پس از اتم��ام محاس��به در فای��ل مش��خص :

شده نوشته می شوند .

Format 4.xفایل خروجی به شکل ورژن چهارم نرم افزار نوشته می شود چ��ون :

این توضیحات برای ورژن پنجم نوشته شده است و اگر جایی الزم به اس��تفاده از

ورژن قدیمی بود از این گزینه استفاده می شود .

23

ی 2-2-2 Refrencesبرگه

1 -Default References

Reference for elementsماکزیمم بار مجاز المانها را بر حسب درصد تعیین :

می کند . این گزینه تنها برای ارزی��ابی محاس��بات اس��تفاده می ش��ود . ب��ه این

معنی که پس از پای��ان محاس��بات المانه��ائی ک��ه دارای اض��افه ب��ار می باش��ند

مشخص می گردند .

24

2 -Nodes

Minimum Voltage / Maximum Voltageماکزیمم و مینیمم مقدار ولتاژ گره :

ها بر حسب درصد نسبت به ولتاژ نامی سیستم . این گرینه ن��یز مانن��د قب��ل تنه��ا

برای ارزیابی محاسبات استفاده می شود .پس از پایان محاسبات گره ه��ایی ک��ه

ولتاژ آنها از محدوده مجاز خارج شده مشخص می شوند . این مقادیر در ج��دول

می توانند برای هر گره به طور جداگانه هم وارد شوند .

3 -Voltage Assign To

Allبا کلیک کردن این کلید مقادیر مشخص ش��ده ب��رای می��نیمم و م��اکزیمم :

ولتاژ برای تمام گره ها در نظر گرفته می شود و بقیه کلید ها مربوط ب��ه ولت��اژ

نواحی و مناطق و سطح ولتاژ ها می باشد

25

Area/Zone Controlبرگه 3-2-2

1-Control type:کاربر می تواند از بین مقادیر زیر یکی را به عنوان نوع کنترل تعیین کند :

Area Control

Zone Control

Area and Zone Control

بسته به نوع کنترل انتخاب شده تنها توانه��ای تب��ادلی مرب��وط ب��ه آن ن��وع در نظ��ر گرفت��ه

خواهند شد .

2 -From area/ To area( هنگامی که کنترل ناحیه : Area controlیا کنترل ناحیه و )

( به عنوان نوع کنترل انتخاب شده باشد مشخص می کندArea and Zone control)منطقه

که توان تبادلی باید از کدام ناحیه به کدام ناحیه دیگر جریان داشته باشد . با کلی��ک دکم��ه

Insert. می توان تعریف تبادل جدید را به جدول اضافه کرد

26

3 -From zone / To zone هنگامی که کنترل منطقه : Zone controlیا کنترل ناحیه ))

( به عنوان نوع کنترل انتخاب شده باشد مشخصArea and Zone controlو منطقه )

می کند که توان تبادلی باید از کدام منطقه ب��ه ک��دام منطق��ه دیگ��ر جری��ان داش��ته

می توان تعریف تبادل جدید را به جدول اضافه کرد .Insertباشد . با کلیک دکمه

4 -Tie losses covered from Area / Zoneاگر فعال باشد تعیین می کند که تلفات :

خطوط متصل کننده نواحی و مناطق به یکدیگر باید توسط ناحیه یا منطقه ای ک��ه

خط به آن تعلق دارد پوشش داده شود .

5 -Tie losses covered from slack Area / Zoneاگر فعال باشد تعیین می کند که :

تلفات خطوط متصل کننده نواحی و مناطق به یکدیگر باید توسط ناحیه ی��ا منطق�ه

مرجع پوشش داده شود .

6 -Tie losses taken over by slack به کنترل نوع که هنگامی : control Area and

Zoneتنظیم شده باشد در دسترس است . هنگامی که این نوع کنترل انتخاب می

شود تلفات در شبکه بوسیله ناحیه یا منطقه ای که مرجع در آن قرار دارد پوش��ش

داده می شود .از طرف دیگر هر گره در شبکه به طور همزمان ب��ه ی��ک منطق��ه و

یک ناحیه خاص تعلق دارد . بنابراین الزم است که تعیین شود منطق��ه ای ک��ه گ��ره

مرجع را در بر می گیرد تلفات شبکه را تاًمین می کند یا ناحیه در ب��ر گیرن��ده گ��ره

مرجع این عمل را انجام می دهد .

- جدول تعریف توانهای تبادلی : داده های این جدول به شرح زیر می باشند : 7

27

Nameنام تبادل تعریف شده :

Active. جهت فعال یا غیر فعال کردن تبادالت به کار می رود :

Type)نوع تبادل را مشخص می کند )ناحیه به ناحیه یا منطقه به منطقه :

From. ناحیه یا منطقه مبدا را نشان می دهد :

To. ناحیه یا منطقه مقصد را نشان می دهد :

Psch توان اکتیو تبادلی بر حسب : MV

Toleranceاین گزین��ه فق��ط ب��رای پخش ب��ار بهین��ه ک��اربرد دارد و م��اکزیمم :

. زا مشخص می کند . Pschانحراف از

بررسی اثرات حذف المانهای مختلف در شبکه3-2

Contingency Analysis))

در این قسمت اثرات خذف المانها و گره های مختلف و خروج آنها از ش��بکه ب��ر روی

قسمتهای باقیمانده در مدلسازی و خروج المانها و گره ها می تواند به صورت تکی و

Analysis/Continigencyبرای شروع این محاس��بات من��وی یا گروهی مدلسازی شود

modeرا انتخاب کنید . در دیالوگ ظاهر شده باید المانها ویا گره هایی را ک��ه بای��د از

شبکه خارج شوند را تعیین کنید .

28

Singleدر برگه های -1 modeنشان داده شده در شکل، کاربر می توان��د گ��ره ه��ا و ی��ا

المانهایی را که باید به صورت یک به یک از ش��بکه خ��ارج ش��وند را از لیس��ت موج��ود

تعیین کند و تأثیر آن را مشاهده کند . پس از خروج هر گره و یا المان از ش��بکه، ی��ک

بار محاسبات پخش بار انجام می شود و المانهای دارای اضافه ب��ار و گ��ره ه��ایی ک��ه

ولتاژ آنها از محدوده مجاز خارج شده باشد مشخص می شوند .

: کاربر می تواند خروج المانها و گره ها را به صورتCommon Modeدر برگه های -2

گروهی مدلسازی کند .

های دارای اضافه بار مشخص نمی شوند . ام��اVT ها و CTتوجه کنید که در این محاسبات

کلیدها و کوپلرهای دارای اضافه بار در قسمت نتایج مشخص می شوند .

29

Load profiles پخش بار با پروفیل بار 4-2

در این قسمت تنظیمات مورد نیاز برای انجام پخش بار با در نظ��ر گ��رفتن پروفی��ل

بار )منحنی بار ( شرح داده می شود .

محاسباتی 1-4-2 پارامترهایLoadاز جعبه ابزار نوع محاسبه را flow with Load profilesتع��یین کنی��د . در این

محاس��بات برنام��ه ب��ه دو ص��ورت عم��ل می کن��د . یکی ب��ه ص��ورت انج��ام ی��ک ب��ار

محاسبات پخش بار )پیش بینی( و دیگری به صورت اجرای دنبال��ه ای از محاس��بات

پخش بار )شبیه سازی زمانی( . مقادیر توانهای اک��تیو و راک��تیو مص��رف کنن��دگان و

تولید کنندگان با توجه به شکل منحنی بار یا اطالعات ان��دازه گ��یری ش��ده مش��خص

می تواند برای هر المان در دی��الوگ خ��واص مرب��وطQ(t و )P(t)می شوند . روابط

به آن المان وارد شود )مثالً برای ماشینهای سنکرون( .

برای تنظیم پارامترهای محاسبه ، کلید تعیین پارامترهای محاس��باتی در جعب��ه اب��زار

را کلیک کنید .

پارامترهای مختلف موجود در دیالوگ ظاهر شده که شامل سه برگه می باشد و در

ادامه توضیح داده شده اند.

Time برگه 1-1-4-2

1 -l Load flow caculationدر این قسمت پخش بار یکبار و برای زم��ان مش��خص :

شده اجرا خواهد شد .

30

2 -Load flow time simulationدر این قسمت شبیه سازی ب��رای ی��ک دوره زم��انی :

مشخص می کنند که شبیه سازی درTo و Fromمشخص انجام خواهد شد . ستونهای

چه فاصله زمانی انجام شود .

فع�ال باش��د می ت�وان س��اعتی را ک�ه محاس�بات بای�د از آنDaytimeتوجه: اگ�ر گزین�ه

ساعت آغاز شود

Options برگه 2-4-1-2

1-Calculation

Apply scaling factorsمشخص می کند که آیا مشخصه وابسته به زمان، بای��د ب��ا :

ضرایب ثابت ترکیب شود یا خیر .

2-Result : select nodes/ elements

All nodes/ elementsمشخص می کند که نتایج باید ب��رای تم��امی المانه��ا و گ��ره ه��ا :

نمایش داده شوند .

Edit listانتخاب گره ها یا المانهای دلخواه برای مشاهده نتایج حاصله از لیست گره ها :

و المانهای موجود .

3- Results : select variable to be storedبا انتخاب هر یک از گزینه های موجود در این :

قسمت می توان نتایج حاصل از محاسبه آنها را در طول دوره ش��بیه س��ازی در قس��مت

نتایج مشاهده کرد .

جدول 2-5 بصورت محاسبات از حاصل نتایج نمایش پس از پایان محاسبات می توان با کلیک کردن بر روی کلید مشاهده نتایج محاس��به

در جعبه ابزار نتایج حاصل از محاسبات را مشاهد کرد . در ادام�ه این نت�ایج توض�یح

داده شده اند .31

نمایشLoad flow resultsبا کلیک کردن کلید مشاهده نتایج در جعبه ابزار، دیالوگ

داده می شود.

در این دیالوگ می توان نوع مشاهده نتایج را تعیین کرد .

Select nodes/ elementsدر این قسمت می توان تعیین کرد ک��ه نت��ایج ب��رای :

تمام المانها و گره ها مشاهده شود یا تنها برای المانها و گره های مشخص ش��ده

در لیست .

2- Summeryیک جمع بندی کلی از پخش بار را نمایش می دهد . ک��ه ش��امل :

نواحی و مناطق، المانهای دارای اضافه بار و گره هایی که ولتاژ آنه��ا از مح��دوده

مجاز خارج شده می باشد . پس از کلی��ک ک��ردن این قس��مت ج��دولی ظ��اهر می

شود .

32

ستونهای این جدول عبارتند از:

Area/ Zoneمشخص می کند که تمام شبکه یا ناحیه و منطقه ای خ��اص ب��رای :

مشاهده نتایج انتخاب شده است .

Ploss تلفات اکتیو بر حسب : MV

Q loss تلفات توان راکتیو بر حسب : MVar

Pimp مجموع توان اکتیو ورودی به شبکه بر حسب :MWاین مقدار نمایانگر .

توان اکتیو گره مرجع می باشد .

Qimp مجموع توان اکتیو ورودی به شبکه بر حسب : MVarاین مقدار نمایانگر .

توان راکتیو گره مرجع می باشد

P Gen مجموع توان اکتیو تولیدی شبکه می باشد که شامل توان اکتیو تولیدی گره :

مرجع نیز هست .

Q Gen : راکتیو گره توان باشد که شامل تولیدی شبکه می راکتیو توان مجموع

مرجع نیز هست .

PLoad : مجموع بار اکتیو شبکه بر حسبMV.

QLoad : مجموع بار راکتیو شبکه بر حسبMVar.

Qc shunt : مجموع توان راکتیو خازنی بر حسبMVarکه به صورت موازی یا شانت

در شبکه نصب شده است .

QL shunt مجموع توان راکتیو سلفی بر حسب Mvarکه به صورت موازی یا شانت

در شبکه نصب شده است .

Q comp مجموع جبران سازی خطی بر حسب : MVar.

33

3-Nodes resultsنتایج مربوط ب��ه گ��ره ه��ا نم��ایش داده می ش��ود . س��تونهای این :

جدول عبارتند از :

ID . شماره مشخصه گره :

Name. نام گره :

U[kv] اندازه ولتاژ گره بر حسب : kv.

U. اندازه ولتاژ گره بر حسب درصد بر اساس مقدار ولتاژ نامی سیستم : ]%[

Uang . زاویه ولتاژ بر حسب درجه نسبت به زاویه ولتاژ گره مرجع :

Sens PG حساسیت توان اکتیو تلفاتی گره ها نسبت به تغییر کوچ��ک س��اختگی :

( .dpL/DpGدر توان اکتیو تولیدی شبکه )

Sens QG : حساسیت توان اکتیو تلفاتی گره ها نسبت به تغییر کوچک ساختگی در

( .dpL/dQGتوان راکتیو شبکه )

Description . شرحی کوتاه در مورد گره :

Zone. منطقه ای که گره به آن تعلق دارد :

Area. ناحیه ای که گره به آن تعلق دارد :

Partial network. تعداد شبکه های جزئی که گره به آنها تعلق دارد :

Elements results. نتایج کلی مربوط به المانها نمایش داده می شود :

Detailed elements results. تمام نتایج مربوط به المانها نمایش داده می شود :

ستونهای این جدول عبارتند از :

ID. شماره مشخصه المان :

Node name. گره ای که المان به آن متصل شده است :

Element nameنام المان :

34

Typeنوع المان :

P توان اکتیو عبوری از المان بر حسب :MV.

Q توان راکتیو عبوری از المان بر حسب :MVar.

I اندازه جریان عبوری از المان بر حسب : KA.

Angle I. زاویه جریان عبوری از المان بر حسب درجه :

Loading. میزان بارگذاری المان بر حسب درصد :

Ploss. تلفات توان اکتیو المان :

Q loss . تلفات توان راکتیو المان :

Pcomp جبرانسازی توان اکتیو خطی بر حسب : MW.

Qcomp :جبرانسازی توان راکتیو خطی بر حسبMVar.

Tap. موقعیت تپ چنجر ترانسفورماتور محاسبه شده توسط برنامه :

Ratioنسبت تبدیل محاسبه شده برای ترانس��فورماتور ب��ا توج��ه ب��ه م��وقعیت تپ :

( .Tapactچنجر )

Tetaزاوی��ه نس��بت تب��دیل ب��رای ی��ک ترانس��فورماتور – زاوی��ه آتش ب��رای ی��ک :

HVDCC زاویه آتش یک -T.CSC.

Overlap زاویه هم پوشانی بر حسب درجه برای :HVDC.

Margin زاویه کموتاسیون بر حسب درجه برای : HVDC.

Btot مجموع سوسپتانس بر حسب : ms برای یک SVC.

Xtot مجموع راکتانس بر حسب اهم برای یک : TCSC.

Useries افت ولتاژ بر حسب : Kv برای یک TCSC یا ولتاژ سری بر حس��ب Kvب��رای

.UPFCیک

35

Ang. Useries زاویه افت ولتاژ بر حسب درجه برای یک :TCSCیا زاویه ولتاژ سری

.UPFCبرای یک

Ishunt جریان موازی بر حسب : Kv برای یک UPFC.

Ang Ishunt زاویه جریان موازی بر حسب درجه برای یک :.UPFC.

Pexch : توان اکتیو تبادلی بر حسب MW برای یک UPFC.

Qexch series : توان راکتیو تبادلی بر حسبMVar برای یک . UPFC.

Slip. لغزش برای یک ماشین آسنکرون :

Torque گشتاور مکانیکی بر حسب :N.m. در ماشینهای آسنکرون

Uopen endدر حالتی که یک المان تنها از یک سمت خود به شبکه متصل شده باشد :

ولتاژ به صورت درصد برای حالت انتها باز می شود .

Onمشخص می کند که آیا المان ب�ه ش�بکه متص��ل اس��ت ی�ا خ�یر )کلی�د منطقی :

مربوط به المان بسته است یا باز( .

Description. شرحی کوتاه در مورد المان :

Zone. منطقه ای که المان به آن تعلق دارد :

Area. ناحیه ای که المان به آن تعلق دارد :

Partial network. تعداد شبکه های جزئی که المان به آنها تعلق دارد :

All resultsتمام نتایجی که در باال به آنها اشاره ش��د در ی�ک ج�دول نم��ایش داده :

می شود .

36

نمایش نتایج بروی نمودار تک خطی بصورت گرافیکی6-2

عالوه بر نتایجی که از طزیق جداول قابل دستیابی هستند ، نتایج می توانند پس از

پایان محاسبات بروی دیاگرام تک خطی بص��ورت گ��رافیکی ن��یز درج ش��وند . ب��رای

دیدن این نتایج فقط کافی استدر یک قسمت خالی از پروژه در حال اجرا ، راس��ت

SHOWکلیک نمایید و بروی گزین��ه Resultsکلی��ک نمایی��د ت��ا نت��ایج در جعب��ه ه��ای

کوچک نمایش داده شوند .

37

گرافیکی 1-6-2 نمایش نوع انتخاب ابزار برای مشخص کردن نتایجی که باید بروی دیاگرام ت��ک خطی درج ش��ود می توانی��د از

Diagram properties/Editمنوی

Loadدیالوگ خواص دیاگرام شبکه را باز کنی��د . پس از ب��از ش��دن دی��اگرام ب��ه برگ��ه

flowبروید و نتایجی ک��ه تمای��ل ب��ه مش��اهده آنه��ا ب��روی دی��اگرام ت��ک خطی داری��د را

انتخاب کنید .

38

همانطور که در شکل فوق مشاهده می کنید برای انواع محاسبات دیگر هم می توان

از طریق این دیالوگ نتایج را تنظیم کرد .

بعالوه در این دی��الوگ ش��ما می توانی��د ن��وع نم��ایش ش��بکه از نظ��ر مشخص��ه ه��ای

گرافیکی را نیز تعیین کنید پس به یاد داشته باش�ید این قس�مت یع�نی قس�مت نتیج��ه

گیری از محاسبات برای تمام تحلیل ها مانن�د اتص�ال کوت�اه ، پای�داری، حف�اظت و ...

تقریباً یکسان است .

39

مراجع: نرم افزار کمک گرفته شدهHELP بدلیل کمبود مراجع راجع به این نرم افزار از 1-

تالیف مهدی بقالهاNEPLAN- کتاب نرم افزار 2

40