بهبود کیفیت توان در شبکه های دارای مزرعه بادی

امروزه با توجه به مشکلات استفاده از سوخت های فسیلی به منظور تامین برق، استفاده از انرژی های نو نظیر باد و خورشید و تکنولوژی های نوین نظیر پیل های سوختی، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته اند. در سال های اخیر بیشترین ظرفیت نصب شده پس از نیروگاه های آبی، مربوط به نیروگاه های بادی می باشد. در کنار ویژگی های مثبت مزارع بادی، استفاده آن ها در شبکه، باعث بروز مشکلاتی در کیفیت توان می شود. این مشکلات عمدتاً ناشی از این مسئله می باشد که توان خروجی مزارع بادی به شدت به سرعت باد وابسته بوده و با تغییر سرعت باد، میزان الکتریسیته تولید شده توسط این مزارع نیز در هر لحظه متغیر می باشد، در این پایان نامه جایابی بهینهsmesشامل تعیین تعداد، مکان و پارامترهای بهینه شده این وسیله به منظور استفاده در شبکه های دارای نیروگاه بادی در شرایط نرمال شبکه و یا وقوع پیشامدهای ناگهانی ناشی از قطع خطوط مورد بررسی قرار گرفته است و در نهایت مقایسه کاملی بین به کارگیری smes وادوات فکتس به صورت جداگانه در شبکه های دارای نیروگاه بادی از نظرامنیت سیستم ومیزان هزینه ها انجام شده است. شاخص های امنیتی مربوط به ولتاژ و ظرفیت خطوط، میزان تلفات، هزینه سوخت (که شامل هزینه مربوط به آلودگی محیط زیست نیز می شود) و هزینه مربوط بهsmes یا ادوات فکتس، توابع هدف در نظر گرفته شده در این مسئله می باشند که مقدار آن ها باید حداقل شود. ضمن این که قرار داشتن ولتاژ باس ها در محدوده مجاز و یا تجاوز نکردن ظرفیت خطوط از محدوده مجازشان به عنوان قیود مسئله لحاظ شده است. در این پایان نامه شبکه استاندارد ieee30-bus با در نظر گرفتن دو توربین بادی که در دو باس مختلف شبکه نصب شده اند، مورد مطالعه قرار گرفته است. شبکه در بازه های زمانی ماهانه و در طول یک سال در نظر گرفته شده و برای هر باس، در هر ماه از سال حداکثرو حداقل باری که در آن ماه تجربه کرده است، به عنوان بار آن باس لحاظ شده است.smes در ساعات پرباری مانند یک ژنراتور و در ساعات کم باری مثل یک بار عمل می کند. برای هر ماه، علاوه بر حالت نرمال شبکه، دو حالت پیشامد ناگهانی ناشی از قطع خطوطی که باعث شدیدترین آسیب ها به شبکه می شوند نیز در نظر گرفته شده است. بدین ترتیب مسئله جایگذاری smes در شبکه به یک مسئله پخش بار بهینه با در نظر گرفتن قیود امنیتی (scopf) تبدیل می شود. با در نظر گرفتن منطق فازی، مسئله جایگذاری با چند تابع هدف به یک مسئله بهینه سازی تک تابع هدفه تبدیل می شود و در نهایت مسئله جایگذاریsmesتوسط الگوریتم ژنتیک محاسبه شده و متغیرهای تصمیم گیری مسئله شامل میزان تولید ژنراتورها به همراه مکان و پارمترهای بهینه شده برایsmes در هر حالت تعیین می شوند. در مرحله بعد بار دیگر مسئله بهینه سازی ولی این بار به منظور جایگذاری سه ادوات فکتس در شبکه شامل ترکیب های مختلفی از svc و tcsc تکرار می شود. سپس نتایج شبیه سازی ها مورد بررسی قرار گرفته و مشاهده می شود که استفاده از تعداد مناسب smes در شبکه باعث بهبود امنیت سیستم و کاهش هزینه های سالانه در مقایسه با به کارگیری ادوات فکتس در شبکه مورد بحث می شود.