طراحی بهینه شبکه فشار متوسط توزیع در شرایط حضور احتمالی واحدهای تولید پراکنده مشترکان به منظور حفظ قابلیت اطمینان شبکه و با در نظر گرفتن مساله ترانزیت برق

تجدید ساختار سیستم های قدرت، پیشرفت فن آوری، و محدودیت های فنی حاکم بر احداث و توسعه پست ها و خطوط انتقال و توزیع، انگیزه بکارگیری واحدهای تولید پراکنده را به عنوان انتخابی جدید در تأمین انرژی الکتریکی مشترکین برق توسط شرکت های توزیع (discos) و حتّی سرمایه گذاران نیروگاه های خصوصی (ipps) افزایش داده است. منابع تولید پراکنده (dg) در واقع نیروگاه های کوچکی می باشند که به شبکه توزیع متصل شده و ضمن پاسخگویی به میزان رشد بار سیستم، چالش هایی را که سیستم های قدرت معمولاً با آنها مواجه می باشند (همچون تلفات الکتریکی بالا، قابلیت اطمینان پایین سیستم، کیفیت توان نامناسب و محدودیت انتقال توان خطوط انتقال)، مرتفع می سازند. از سوی دیگر تولیدات پراکنده می توانند به عنوان گزینه های جدید تولید توان علاوه بر پست های فوق توزیع در مطالعات برنامه ریزی توسعه شبکه های توزیع مورد بررسی و مدل سازی قرار گیرند لذا در این تحقیق سعی شده است تا مسأله طراحی و توسعه سیستم های توزیع در حضور منابع تولید پراکنده مورد توجّه قرار گرفته و در نهایت یک ابزار بهینه سازی توسعه-یافته در این راستا ارائه شود. هدف از انجام این پروژه تعیین مکان ، ظرفیت و زمان بهینه نصب ترانسهای 20 کیلوولت شبکه بهمراه تعیین سطح مقطع بهینه خطوط فشار متوسط در شرایط حضور احتمالی واحدهای تولید پراکنده از نوع توربین گاز یا موتور گاز متعلق به مشترکان شبکه توزیع است. معمولا مکانهایی از سوی شرکتهای توزیع به متقاضیان سرمایه گذاری تولید پیشنهاد میگردد که این مکانها و زمان ورود و نوع واحدهای تولید پراکنده جزو معلومات حل مساله می باشند. در این پایان نامه فرض میشود که متقاضیان سرمایه گذاری تولید در سطح شبکه توزیع، مایل به نصب واحدهای توربین گاز یا موتور گاز به منظور فروش برق به شبکه می باشند (این مساله تنها از بعد الکتریکی آن بررسی میشود و مسائلی نظیر بار حرارتی سیستمهای تولید همزمان مورد توجه نیست) وطراح شبکه توزیع باید طراحی بهینه شبکه را در فضایی احتمالاتی یا مبتنی بر آنالیز سناریوها انجام دهد. در این پایان نامه یک مدل ریاضی بهبود یافته به منظور حل مسأله طراحی و برنامه ریزی سیستم توزیع (dsp) در حضور منابع خاصی از واحدهای تولید پراکنده (dg) با عنوان موتور- ژنراتورهای گازسوز کوچک (gas engines) و با امکان-سنجی ترانزیت برق در شبکه فشار متوسط به صورت گزینه ای جالب توجّه در بخش توزیع توان الکتریکی پیشنهاد می شود. مدل پیشنهادی با هدف کمینه سازی کلیه هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری سیستم، با استفاده از برنامه ریزی غیرخطی آمیخته با اعداد صحیح، یک مدل بهینه سازی چند هدفه جامع را با تجربه طراح شبکه تلفیق می کند تا به کمک آن، نوع هادی، ظرفیت و مسیر بهینه فیدرهای قابل توسعه شبکه فشار متوسط را در شرایط حضور احتمالی واحدهای موتور- ژنراتوری گازسوز کوچک با حفظ قابلیت اطمینان سیستم و در کنار مجموعه جدیدی از قیود حاکم بر شرایط مسأله همچون اُفت ولتاژ مجاز شین ها، حداکثر ظرفیت حرارتی تجهیزات و حفظ ساختار شعاعی شبکه توزیع در هر مرحله طراحی و توسعه سیستم، تعیین نماید. نتایج شبیه سازی مدل پیشنهادی با پیاده سازی بر روی یک شبکه توزیع نمونه توسط نرم افزار gams، بیانگر این است که مدل-پیشنهادی به منظور طراحی کامپیوتری برنامه ریزی توسعه شبکه های توزیع در محیط بازار برق، بسیار مناسب می باشد.