لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه12
تعیین بهینه مکان TCSC به منظور کنترل تراکم و کاهش تلفات با استفاده از الگوریتم ژنتیک
چکیده :
با گسترش روز افزون صنایع، نیاز به انرژی برق نیز افزایش پیدا کرده و به همین دلیل در سال‌های اخیر، روش‌های زیادی به منظور افزایش بهره‌وری از سیستم‌های قدرت مطرح شده است. در این راستا، تراکم و تلفات به عنوان عوامل اصلی در ایجاد محدودیت انتقال توان در سیستم قدرت مطرح شده است. تراکم نتیجه محدودیت‌های شبکه است که ظرفیت نهایی سیستم را مشخص کرده که این امر همزمان توان‌های قراردادی را محدود می کند. سیستم‌های انعطاف‌پذیرانتقال (FACTS) AC می‌توانند به منظور کاهش فلوی توان در خط‌هایی که بار زیاد دارند، مورد استفاده قرار گرفته که موجب افزایش بارپذیری خطوط و کاهش هزینه‌های تولید می شود. در مقاله حاضر سعی شده است با جایابی بهینه و تعیین میزان جبران‌سازی یکی از این ادوات (TCSC)، تراکم خطوط و تلفات اهمی سیستم مورد یابد. نتایج مربوط به اعمال روش پیشنهادی به یک سیستم نمونه ای 30 شینه IEEE گویای این مطلب است.
مقدمه
امروزه، سیستم‌های قدرت به دلیل افزایش روزافزون مصارف و ورود به بازار آزاد انرژی و تمایل رسیدن به صود بیشتر، در نزدیکی ظرفیت اسمی‌شان مورد استفاده قرار می‌گیرند. موانع پیش رو در توسعه و گسترش شبکه‌های قدرت از جمله هزینه‌های نصب و راه اندازی و محدودیت‌های زیست محیطی سبب می‌شود که حتی در بسیاری موارد، شبکه به صورت اضافه بار مورد استفاده قرار می‌گیرند. از طرف دیگر، مقدار توان عبوری در نقاط مختلف شبکه از طریق قیود پایداری و قابلیت اطمینان در شبکه‌ها محدود می‌شود. بنابراین افزایش توان عبوری از خطوط و ترانسفورماتور‌ها خارج از محدوده مجاز، نباید سیستم قدرت را در وضعیتی قرار دهد که یک خطای تصادفی موجب فروپاشی در آن گردد[1]. بررسی و مطالعه این مفاهیم در قالب مدیریت توان عبوری و تراکم صورت می گیرد.[2و4]
افزایش میزان توان عبوری از خطوط و عدم بهره‌برداری مناسب از شبکه، در بسیاری از شرایط موجب افزایش تلفات توان عبوری از خطوط خواهد شد که این مساله، ظرفیت موثر شبکه و منبع تولید برای تامین بار را با مشکل مواجه می‌سازد. کنترل توان عبوری از خطوط علاوه بر موارد فوق می‌تواند از نظر پایداری خطوط انتقال نیز بسیار حائز اهمیت باشد. لذا ضروری است با استفاده از روش‌هایی مناسب، فلوی توان عبوری از خطوط و مسئله تراکم تحت کنترل درآید. در [,47] روش‌ها و ابزار‌های مختلفی برای مدیریت توان اکتیو عبوری از خطوط ارائه شده است که از جمله آن‌ها می‌توان به ادوات FACTS اشاره کرد. ادوات FACTS، توان عبوری از خط را بدون این که توپولوژی مدار تغییر کند، کنترل نموده و می‌تواند موجب بهبودی عملکرد، کاهش تراکم و افزایش ظرفیت انتقال توان در سیستم گردد. با توجه به قیمت بسیار بالای ادوات FACTS و به منظور استفاده حداکثر از قابلیت‌های این تجهیزات، تعیین محل مناسب برای نصب ادوات FACTS از اهمیت زیادی برخوردار است[5و6]. در این مقاله، هدف تعیین مکان و درصد جبران‌سازی بهینه TCSC به منظور کاهش تلفات، بهبود تراکم و پروفیل ولتاژ است. روش بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک بوده و به منظور ارزیابی قابلیت‌های روش پیشنهادی، از شبکه 30 شینه IEEE به عنوان سیستم آزمون استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی که در بخش مطالعات عددی ارائه شده است، قابلیت‌های روش مذکور را تایید می‌نماید.
2- ساختار جبران کننده‌های TCSC
L
Bus j
Bus i
استفاده از جبران‌کننده‌های سری برای افزایش پایداری و بارپذیری شبکه های انتقال، سابقه ای طولانی دارد. اساس کار آن‌ها جبران افت ولتاژ سلفی خط با قرار دادن یک ولتاژ خازنی و کاهش راکتانس موثر خط انتقال است که این عمل همواره با افزایش بارپذیری خطوط انتقال همراه خواهد بود. خطوط انتقال را می‌توان با استفاده از خازن‌های ثابت و یا خازن‌های کنترل شده با تایرستور جبران‌سازی کرد. در آرایش TCSC، از راکتور‌های کنترل شده با تایرستور[1] (TCR) موازی با بخش هایی از یک انک خازنی استفاده می‌شود. این ترکیب به TCSC امکان می‌دهد تا با هدایت تایرستور‌ها، یک المان راکتیو با تغییرات پیوسته را فراهم آید. شکل (1) مدل تک فاز یک TCSC که بین شینه‌های i و j قرار دارد را نشان می‌دهد.
شکل (1) – مدل تک فاز یک TCSC
C
در شکل (2) پارامترهای معادل π خط انتقال نشان داده شده است.iδ Vi ولتاژ مختلط شینه i و jδVj ولتاژ مختلط شینه j می باشد. توان اکتیو و راکتیو ارسالی از
[1] - Thyristor Controller Reactor
مقاله در مورد تعیین بهینه مکان TCSC به منظور کنترل تراکم و کاهش تلفات با استفاده از الگوریتم ژنتیک