عنوان پایان‌نامه
برنامه¬ریزی توسعه شبکه انتقال با مدلسازی اثرات تعمیر و نگهداری خطوط، تولیدات پراکنده و قابلیت اطمینان سیستم انتقال
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق -قدرت
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2823;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71378
- تاریخ دفاع
- ۳۰ آبان ۱۳۹۴
- دانشجو
- میثم مهدوی
- استاد راهنما
- حسن منصف
- چکیده
- در این رساله، مدل جدیدی برای برنامهریزی توسعه شبکه انتقال مبتنی بر اثرات تعمیر و نگهداری خطوط ارائه شده است. اثرات اقتصادی تعمیر و نگهداری با معرفی یک رابطه کمی بین طول عمر خطوط و استهلاک شبکه با هدف تعیین ارزش دارایی های شبکه انتقال مدل سازی می-شود. اثر قابلیت اطمینان آن نیز با توجه به ارتباط بین هزینه قطع بار با منحنی های نرخ خرابی و میانگین زمان تعمیر (MTTR) محاسبه می گردد. نهایتا ایده پیشنهادی به کمک الگوریتم ژنتیک با کدینگ دهدهی روی شبکه شش شینه گارور و شبکه نمونه 24 شینه IEEE پیاده سازی می شود. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش اقدامات تعمیر و نگهداری می توان طول عمر و MTTR خطوط انتقال را افزایش و نرخ خرابی خطوط را نیز کاهش داد. افزایش طول عمر خطوط می تواند از احداث برخی خطوط جدید و توسعه بی مورد شبکه انتقال جلوگیری نماید که این کار منجر به کاهش هزینه توسعه شبکه انتقال خواهد شد. علاوه بر آن با افزایش عمر خطوط، استهلاک شبکه کاهش و در نتیجه ارزش دارایی های سیستم انتقال افزایش می یابد که این کار در درازمدت می تواند بازگشت بخش عمده ای از سرمایه را به همراه داشته باشد. درست است که افزایش MTTR خطوط با افزایش هزینه های نگهداری و کاهش قابلیت اطمینان شبکه انتقال همراه است، اما بیشتر شدن مدت زمان تعمیر می تواند منجر به کاهش تعداد تعمیرات و در نتیجه کاهش کل هزینه تعمیر شبکه شود. از طرفی کاهش نرخ خرابی خطوط می تواند کاهش قابلیت اطمینان ناشی از افزایش MTTR را جبران و در خیلی از موارد منجر به افزایش سطح قابلیت اطمینان شبکه شود. بنابراین شاید در ابتدا این طور به نظر آید که افزایش اقدامات نگهداری ممکن است باعث بالا رفتن هزینه های بهره برداری و در نتیجه توسعه غیر بهینه شبکه انتقال شود، اما در بلندمدت، شاهد افزایش ارزش دارایی های شبکه، کاهش هزینه توسعه سیستم انتقال، هزینه تعمیرات، میزان بارگذاری و نرخ خرابی خطوط و در نتیجه ارتقاء سطح قابلیت اطمینان شبکه و نهایتا کاهش کل هزینه توسعه خواهیم بود. کلمات کلیدی: برنامه ریزی توسعه انتقال، تعمیر و نگهداری، قابلیت اطمینان، طول عمر خطوط.
- Abstract
- The thesis presents a new model for transmission network expansion planning considering effects of lines maintenance and repair. A quantitative relationship between lines lifetime and network depreciation in order to determine the value of the transmission system is introduced to formulate the economic effect of maintenance. Also, the curves of failure rate and mean time to repair (MTTR) are employed to calculate the reliability effect of line maintenance using the cost of load shedding. Finally, the proposed idea is tested on the Garver’s 6-bus network and the IEEE Reliability Test System using decimal codification genetic algorithm. The simulation results reveal that the lines’ life and MTTR increases and the lines’ failure rate decreases if the more maintenance and repair actions are carried out. Increasing the lifetime of the lines could forestall construction of some new lines and costly expansion of the transmission system. In addition, the network depreciation is reduced and therefore value of transmission system is intensified by increasing the lines’ lifetime. This fact results in the considerable cost savings over the long term. Although, increase of lines’ MTTR leads to rais the maintenance costs and decrease the transmission system reliability, the number of repairs and therfore the total repair cost decreases, where, the repairs are more expensive than maintenance. On the other hand, reduction of failure rates for transmission lines can compensate reliability degradation due to MTTR increment and often increase the system reliability. Maybe it seems that operation costs may increase, and therefore the transmission system expansion may be uneconomical over the short term, when the maintenance actions increase. However, the value of transmission system increases, and expansion cost of transmission network, repair cost, lines loading and failure rate decreases, and consequently, network reliability is improved and total expansion cost of the network is reduced. Keywords: Transmission expansion planning, maintenance, reliability, lines lifetime.
