با افزایش بکارگیری منابع تولید پراکنده در شبکه‏های توزیع ساختار شعاعی آن تغییر کرده و لذا جهت کنترل و بهره‏برداری این سیستم برای حفظ قابلیت اطمینان بارهای سیستم باید تمهیدات لازم فراهم آید تا در حالت عادی و خطاهای پیش آمده، از منابع تولید پراکنده نصب شده حداکثر استفاده شده و همچنین مسائل حفاظتی و بهره‏برداری اقتصادی شبکه و در نهایت تداوم انرژی الکتریکی مصرف‏کنندگان به نحو مطلوبی انجام شود. در این میان، جزیره‏ای شدن حالتی است که قسمتی از سیستم توزیع که از شبکه اصلی جدا شده است و شامل بارها و منابع تولید پراکنده می‏باشد بتواند انرژی‏دار باقی مانده و بارها تأمین گردند. در سالهای اخیر مفهوم ریزشبکه یا microgrid (شبکه‏های کوچک توزیع شامل منابع تولید پراکنده) بسیار مورد توجه قرار گرفته و تحقیقات در زمینه مسائل مربوط به آن انجام پذیرفته است. در این رساله به منظور تحقق بخشیدن به عملکرد بخشی از سیستم توزیع (فشار متوسط) که مجهز به منابع تولید پراکنده بوده و پس از وقوع رویدادی بصورت جزیره‏ای (ریزشبکه) در می‏آید، تمهیداتی از طریق کنترل کننده‏های منابع موجود تولید پراکنده فراهم شده تا بتوان از حداکثر قابلیت این منابع استفاده شود. منابع تولید پراکنده بررسی شده در این تحقیق شامل سه نوع منبع تولید پراکنده بصورت 1) منبع تولید پراکنده مبتنی بر توربین بادی، 2) منبع تولید پراکنده مبتنی بر ژنراتور سنکرون و 3) منبع تولید پراکنده مبتنی بر واسط مبدل الکترونیک قدرتی (مبدل منبع ولتاژ) می‏باشد. در این رساله برای ایجاد قابلیت عملکرد در حالت جزیره‏ای (ریزشبکه) در یک شبکه توزیع مجهز به منابع تولید پراکنده یک طرح حفاظتی پیشنهاد شده است تا در صورت وقوع انواع خطا در شبکه توزیع با تشخیص به موقع خطا، بخش خطا دیده از شبکه جدا شده و بخشی که به عنوان ریزشبکه باقی می‏ماند بتواند بصورت جزیره‏ای به کار خود ادامه دهد. به منظور بهره‏برداری از منابع تولید پراکنده برای هریک از این منابع و بر اساس پارامترهای اندازه‏گیری شده محلی، استراتژی کنترل و مدیریت توان در دو حالت متصل به شبکه و تشکیل ریزشبکه ارائه شده است. با ارائه این استراتژی کنترل و مدیریت توان، ریزشبکه باقیمانده، که ناشی از وقوع یک رویداد کلیدزنی ناخواسته و یا برنامه‏ریزی شده می‏باشد، قادر خواهد بود در حالت جزیره‏ای به کار خود ادامه داده و نیز حداکثر بار را در فرکانس و ولتاژ مناسب تغذیه کند. شبیه‏سازی ها و مطالعات موردی متنوعی بر روی یک سیستم توزیع فشار متوسط نمونه انجام گردیده و کارآیی الگوریتم پیشنهادی کنترل و بهره‏برداری مورد تحقیق و تأیید قرار گرفته است.

شبکه توزیع متشکل از عناصر بسیار زیادی است که به علت ساختار شعاعی، خرابی آنها سهم زیادی در کاهش قابلیت اطمینان تغذیه مشترکین دارد. از سوی دیگر به خاطر تجدید ساختار و خصوصی سازی در صنعت برق و همچنین فرسودگی زیر ساختارها، فشار مضاعفی بر شرکت ها برای بهبود قابلیت اطمینان و کاهش هزینه ها وارد شده است. از این رو شرکت های توزیع به دنبال به کار بستن تکنیک های مدیریت دارایی برای طولانی کردن عمر مفید عناصر شبکه با در نظر گرفتن هزینه و کارایی و ریسک هستند. یکی از چالش های مهم در این راه، نبود نرخ خرابی دقیق برای عناصر شبکه توزیع است. در این رساله چالش های موجود در مسیر برآورد نرخ خرابی ثابت مورد مطالعه قرار گرفته و برای حل مشکل کمبود داده و تنوع جمعیتی عناصر، مدل های مبتنی بر رهیافت بیزی پیشنهاد شده است. همچنین مدلی برای برآورد نرخ خرابی متغیر مبتنی بر فرایند نقطه ای تصادفی ارائه شده است که بتواند اثر تعمیر و نگهداری و سایر عامل های تأثیر گذار را نشان دهد. برای برآورد پارامترهای مدل، روش مبتنی بر ماکزیمم درستنمایی معرفی شده است. علاوه بر آن با هدف یافتن عامل های تاثیر گذار بر نرخ خرابی، الگوریتم دو مرحله ای انتخاب ویژگی پیشنهاد شده است. سپس شیوه به کارگیری این مدل در برنامه ریزی تعمیر و نگهداری مورد مطالعه قرار گرفته است و با استفاده از آن برنامه ریزی تعمیر و نگهداری برای فیدرهای هوایی یک شبکه واقعی انجام شده است. در ادامه، الگوریتمی برای شبیه سازی زمان های خرابی پیشنهاد شده است که قابلیت به کارگیری مدل را در روش مونت کارلوی زمانی و همچنین برنامه ریزی مبتنی بر ریسک نشان می دهد. در نهایت برای یک شبکه واقعی، برنامه ریزی مبتنی بر ریسک تعمیر و نگهداری خطوط هوایی در حضور طرح تنظیم جریمه انجام شده و نتایج آن ارائه شده است.

در این پایان نام برنامه ریزی توسعه منابع تولید پراکنده با هدف کمینه سازی مجموع هزینه های توسعه تولید، سوخت، بهره برداری و تعمیرونگه داری، آلودگی، تلفات و خاموشی فرمول بندی، مدل سازی شده است. هزینه های سوخت، آلودگی و بهره برداری منابع تولید پراکنده به صورت تابعی از راندمان و راندمان به صورت تابعی از ضریب بار فرمول بندی شده اند. روش جستجوی پاسخ بهینه بر اساس الگوریتم ژنتیک انجام می گیرد و خروجی برنامه شامل ظرفیت، فنآوری و نحوه بهره برداری منابع تولید-پراکنده در فیدرهای توزیع می باشد. بر خلاف برنامه ریزی های سابق توسعه منابع تولید پراکنده که اغلب آن ها محصور به یک فیدر یا یک شبکه توزیع هستند، در این تحقیق تمام فیدرهای موجود در سیستم قدرت دیده می شوند و اثر منابع تولید پراکنده بر هزینه های مربوط به نیروگاه ها نیز وارد محاسبات شده است.

در این رساله، ابتدا، روشی جدید برای تعیین مجموعه های انقطاع حداقل در سیستم قدرت ترکیبی ارائه شده است. برای کاهش بار محاسباتی و کاربردپذیری روش برای سیستم های بزرگ، گره های مجازی و مدل نویزی پیشنهاد و با مدل بیزی ترکیب شده است. با استفاده از این مدل، انواع شاخص ها محاسبه و تحلیل های قابلیت اطمینان-محور متعددی بر روی سیستم قدرت ترکیبی ارائه شده است به علاوه روش پیشنهادی از دیدگاه سرعت و دقت با روش های شمارش حالت و شبیه سازی مونت کارلوی غیرترتیبی، مقایسه است. با استفاده از قابلیت شبکه های بیزی در مدل سازی وابستگی ها، روش هایی برای مدل سازی خطاهای دلیل مشترک و خطاهای سیستم حفاظتی پیشنهاد شده است.

چکیده ندارد.

به طور کلی، برنامه ریزی توسعه انتقال در بازار مقررات زدایی شده، به دو بخش تقسیم می شود: سرمایه گذاری انتقال و برنامه ریزی انتقال. دو عنصر اساسی در برنامه ریزی انتقال، تحلیل اقتصادی و تحلیل قابلیت اطمینان است. در این پایان نامه، نحوة ارزیابی احتمالاتی قابلیت اطمینان در برنامه ریزی توسعه انتقال مدنظر قرار گرفته است. محور اصلی مطالعات در این پایان نامه، روش حل مسألة چندهدفه و نحوة تحلیل قابلیت اطمینان در قالب یک مدل چندهدفه می باشد. برای حل مسأله بهینه سازی چندهدفه، از روش های mcdm استفاده شده که در آن، با ترکیبی از روش های modm مبتنی بر بهینه پاراتو و روش های madm، پاسخ نهایی مسأله تعیین می شود. با توجه به تبدیل قابلیت اطمینان از حالت یک قید در محیط سنتی، به یک هدف در محیط تجدیدساختاریافته، بهبود قابلیت اطمینان به عنوان یکی از اهداف توسعه انتقال درنظر گرفته شده است. قبل از استفاده از یک شاخص احتمالاتیِ منطبق بر بازار، ابتدا از شاخص سنتی ِ ecostts برای ارزیابی قابلیت اطمینان در مدل چندهدفه استفاده شده که در آن، برای افزایش دقت محاسبات، از فلسفة دقیق تری برای قطع بار استفاده شده است. این فلسفه، ارزیابی دقیق تری از هزینة عدم قابلیت اطمینان سیستم انتقال ارائه می دهد. در ادامة مطالعات، با توجه به یکپارچگی فرآیند برنامه ریزی و بهره برداری بازار در محیط رقابتی، ارزیابی احتمالاتی قابلیت اطمینان در محیط جدید، بر اساس مدل ساده شده ای از رفتار بازار در بهره برداری از سیستم قدرت در شرایط پیشامد انجام شده است. این امر، منجر به تعریف شاخص جدیدی برای ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم انتقال به نام prcts شده است. حداقل نمودن شاخص احتمالاتیِ جدید، علاوه بر برنامه ریزی شبکه انتقال با توجه به معیارهای احتمالاتی قابلیت اطمینان، برنامه ریزی و بهره برداری بازار را به صورت فرآیندی یکپارچه درنظر می گیرد. شایان ذکر است که برای ارزیابی اقتصادی طرح ها در این مدل، از روش های موجود استفاده شده است.

با توجه به نیاز روز افزون کشور به انرژی، خصوصاً انرژی الکتریکی نیاز به داشتن اطلاعات دقیقی از بار(پست¬های فوق توزیع، پست¬های توزیع، مشترکین) و نحوه مصرف آنها در ساعات مختلف داریم. عدم داشتن چنین اطلاعاتی سبب ایجاد حوادث، انجام طراحی¬ها خیلی بیشتر از مقادیر واقعی و ... خواهیم شد. از سوی دیگر به علت گستردگی شبکه توزیع، اندازه¬گیری و شناخت اطلاعات کلیه پست¬ها بسیار مشکل می¬باشد. از این رو روش¬های مختلفی که همگی مبتنی بر اطلاعات و بررسی¬های آماری بارها در گذشته می¬باشند پدیدار گشتند که به کمک آنها می¬توان با قرائت اطلاعات مصرفی نقاطی از شبکه، اطلاعات بار سایر نقاط شبکه با خطایی مطلوب تخمین زد. در این تحقیق ابتدا به بررسی اهمیت بار در شبکه¬های توزیع و روش¬های مختلف تخمین¬بار پرداخته شد و سپس روش منتخب شناسایی گردید. روش منتخب شامل دسته¬بندی بارها بر اساس روش¬های فازی-آماری، تخمین بار پست¬ها با استفاده از شبکه عصبی و اصلاح میزان خطای پیش¬بینی با توجه به اطلاعات بار ابتدای فیدر می¬باشد که در ذیل به آن پرداخته شده است. با توجه به تنوع بالای مشترکین، برای سهولت کار با داده¬های بار، مشترکین منطقه مورد مطالعه بر مبنای تکنیک فازی-آماری دسته¬بندی می¬گردند. سپس با توجه به اطلاعات فروش انرژی الکتریکی در دوره مورد مطالعه، اطلاعات حاصل از نصب ثبات روی پست¬های منتخب توزیع و اطلاعات دسته¬بندی مشترکین(نوع مصرف، روز و ...) اقدام به مدلسازی بار پست¬های توزیع بر مبنای شبکه عصبی طراحی شده گردیده به گونه¬ای که برای دیگر پست¬هایی که ثبات نصب نشده است می¬توان منحنی تغییرات نمونه¬ای بار را در زمان¬های مورد مطالعه تخمین زد. در پایان جهت اصلاح خطای تخمین بار انجام شده توسط شبکه عصبی، از اطلاعات بار ابتدای فیدر فشار متوسط استفاده شده است. با استفاده از و خروجی شبکه عصبی(پروفیل بار توان اکتیو و راکتیو تخمین زده شده هر یک از پستها در روز مورد نظر)، اطلاعات الکتریکی شبکه ( ، و ساختار الکتریکی) و انجام پخش بار روی فیدر، مقدار توان اکتیو و راکتیو ابتدای فیدر محاسبه می¬شود. سپس با مقایسه مقادیر و اندازه¬گیری شده ابتدای فیدر و نتایج محاسبات پخش بار، به اصلاح میزان خطای تخمین بار پرداخته شده است. در پایان، مقادیر نهایی و پست¬ها حاصل از عملیات پخش بار به عنوان نتایج تخمین بار مطرح می¬شوند.