عنوان پایان‌نامه
رویکرد تقویت ترمیم گر به خود ترمیمی شبکه هوشمند با مدلسازی پایایی ( قابلیت اطمینان ) شبکه هوشمند
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-قدرت-سیستم ها فشارقوی الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2391;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 61021
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- علیرضا شهسواری
- استاد راهنما
- حمید لسانی
- چکیده
- با افزایش روز افزون استفاده از انرژی الکتریکی و گسترش تعداد مشترکین، نقش سیستم‌های توزیع الکتریکی در برآورده کردن نیازهای مشترکین بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. از طرفی، در جامعه‌ی دیجیتال نوین، دست‌یابی به حد مناسبی از قابلیت اطمینان در سیستم توزیع الکتریکی، یکی از چالش‌های بزرگ شرکت‌های توزیع می‌باشد. بنابراین، این شرکت‌ها علاقه‌مند به یافتن راهکاری عملی و مقرون به صرفه به منظور بهبود قابلیت اطمینان، هستند. یکی از راهکارهای پیشنهاد شده در سالیان اخیر به منظور حل مشکل فوق، شبکههای توزیع هوشمند الکتریکی است که امکان خودترمیمی را فراهم می‌کند. خودترمیمی، به ویژگی‌ای از سیستم اتلاق می‌گردد که امکان شناخت شرایط غیرعادی و خطا را دارا بوده و در تلاش جهت از بین بردن و یا کاهش اثرات این شرایط، با هدف افزایش دسترس‌پذیری، نگهداشت پذیری و قابلیت اطمینان، است. ویژگی خودترمیمی در شبکههای هوشمند الکتریکی در دو سطح سیستم و تجهیزات مورد بررسی است. در این پایان‌نامه، چهارچوب مفهومی برای ویژگی خودترمیمی شبکههای توزیع هوشمند ارائه شده است که با در نظر گرفتن روش‌های تقویت سیستم ترمیم‌گر می‌باشد. روش‌های تقویت ترمیم‌گر موجب بهبود ویژگی خودترمیمی در هر دو سطح سیستم و تجهیزات می‌شود که در نهایت موجب بهبود قابلیت اطمینان سیستم می‌گردد. به همین منظور در این پایان‌نامه روش‌های بهبود سیستم ترمیم‌گر معرفی و مورد ارزیابی قرار می‌گیرند. روش‌های مورد بررسی در این پایان‌نامه شامل توسعه‌ی سیستم کنترلی، سیستم حفاظتی، سیستم پایشی و در نهایت توسعه‌ی افزونگی در تجهیزات سیستم توزیع می‌باشد. توسعه‌ی تجهیزات سیستم کنترلی شبکههای توزیع الکتریکی به عنوان یکی از روش‌های بهبود قابلیت اطمینان این شبکه‌ها معرفی و مورد بررسی قرار گرفته‌اند. به همین منظور مدل قابلیت اطمینان تجهیزات کنترلی ارائه شده است و تاثیر این تجهیزات بر قابلیت اطمینان شبکه مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تکمیل مطالعات صورت پذیرفته در این زمینه، مساله‌ی مکان‌یابی کلیدهای قطع بار با استفاده از الگوریتم تکاملی مورد ارزیابی قرار گرفته است. یکی از مشارکت‌های انجام شده در این مطالعه، مکان‌یابی همزمان کلیدهای قطع بار کنترل‌پذیر از راه دور و غیر قابل کنترل از راه دور می‌باشد. همچنین فرمول نویسی مساله‌ی مورد نظر با درنظر گرفتن شرایط نایقینی توسعه داده شده است. به منظور، روش جدیدی در محاسبات قابلیت اطمینان ارائه شده است. یکی دیگر از روش‌های بهبود قابلیت اطمینان در شبکههای توزیع الکتریکی، توسعه‌ی تجهیزات سیستم حفاظتی می‌باشد که در این پایان‌نامه مورد بررسی قرار گرفته‌اند. به همین منظور، مدل قابلیت اطمینان تجهیزات حفاظتی ارائه شده است و تاثیر این تجهیزات بر قابلیت اطمینان شبکه مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تکمیل مطالعات صورت پذیرفته در این زمینه، مساله‌ی مکان‌یابی تجهیزات حفاظتی در شبکه‌ی توزیع الکتریکی با استفاده از الگوریتم تکاملی مورد ارزیابی قرار گرفته است. یکی از مشارکت‌های انجام شده در این مطالعه، در نظر گرفتن وجود تجهیزات کنترلی در حل مساله می‌باشد. همچنین با استفاده از روش محاسباتی پیشنهاد شده، مساله‌ی مورد نظر با درنظر گرفتن شرایط نایقینی توسعه داده شده است. همچنین، توسعه‌ی تجهیزات پایشی سیستم توزیع الکتریکی به عنوان راهکاری عملی در بهبود قابلیت اطمینان این سیستم‌ها موضوع مورد مطالعه قرار گرفته است. به همین منظور، مساله‌ی مکان‌یابی آشکارسازهای خطا در دو شبکه‌ی نمونه – شبکه‌ی تست و واقعی – مورد بررسی قرار گرفته است. فرمول‌نویسی مساله‌ی ذکر شده با ارائه‌ی یک شاخص جدید قابلیت اطمینان مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، تاثیر بازآرایی‌های متداول شبکه‌ی توزیع بر مساله‌ی مکان‌یابی تجهیزات در این مطالعه در نظر گرفته شده است. علاوه بر موارد ذکر شده، توسعه‌ی افزونگی در سطوح تجهیزات سیستم توزیع الکتریکی به عنوان یکی دیگر راهکارهای تقویت سیستم خودترمیم شبکههای توزیع الکتریکی معرفی و مورد بررسی قرار گرفته است.
- Abstract
- Electrical power distribution systems play an undeniable role in social welfare, following the daily increase of electricity fed energy consumers. Moreover, achieving an adequate level of reliability is an important challenge for electricity distribution operators. . Thus, electric utilities are interested in finding ways to improve the reliability of their networks in a cost-effective manner. The Smart Grid quest to satisfy this requirement by making the grid self-healed. Self-healing refers to the capability of system to identify and diagnose system disruptions, and minimize their adverse impacts with the objective of maximizing system availability, survivability, maintainability, and reliability. In distribution systems, the self-healing can be performed in two levels: system level, component level. In this Thesis, a new concept called healer-healing or healer-reinforcement has been introduced to develop the self-healing ability of smat grids. The healer-healing approaches enhance major applications of self-healing levels. Therefore, they lead to Smart Grids reliability improvement. In this thesis, healer-healing approaches are introduced and the recommended approaches are verified using reliability evaluation. Expanding remote-controlled devices of control system and protection system and deploying monitoring devices are realized as effective healer-healing approaches to enhance the operational functions of system level. Furthermore, a proper healer-healing approach to improve performance of devices in component level is realized by expanding redundancy arrangements in both mission oriented devices and continuously operated ones.
