هیچ محصولی در سبد خرید نیست.
شیوه مطلوب برآورد ظرفیت تولید پراکنده (DG) در سیستم توزیع
دانلود ترجمه مقاله روش های بهینه محاسبه ظرفیت و مکان سنجی تولید پراکنده در سیستم های توزیع: مرور
32,400 تومانشناسه فایل: 7384
نشانگر دیجیتالی شیء:
DOI: 10.1016/j.rser.2015.12.099
« متن زیر تنها بخش هایی از محتوای این پروژه است »
چکیده
نصب و برآورد ظرفیت بهینه تولید پراکنده (DG) در شبکه توزیع به منظور بهره‌وری حداکثری مزایای موجود از نظریه های زیست‌محیطی، اقتصادی و فنی همواره برای تاسیسات و مصرف‌کنندگان چالش برانگیز بوده است. نصب DG در جایی که راه‌اندازی واحدهای تولید برق مرکزی امکان‌پذیر نبوده یا در مناطق کوچک و دور دست که نصب خطوط انتقال یا دسترسی به زمین بدون استفاده میسر نباشد بسیار سودمند خواهد بود. هدف از نصب بهینه DG در سیستم توزیع، دستیابی به عملکرد مطلوب شبکه‌های توزیع همراه با به حداقل رساندن تلفات سیستم، بهبود پروفیل ولتاژ، ارتقای قابلیت اطمینان سیستم، پایداری و قابلیت بارگذاری و … می‌باشد. در این راستا روش‌های تحلیلی (کلاسیک)، هرچند مناسب برای سیستم‌های کوچک، برای توابع هدف بزرگ و پیچیده نامناسب خواهند بود. بر خلاف روش‌های تحلیلی (کلاسیک)، تکنیک‌های هوشمند برای برآورد بهینه ظرفیت و مکان DG ها دارای سرعت و مشخصات همگرایی مناسبی بوده و برای سیستم‌های بزرگ و پیچیده نیز به خوبی قابل استفاده می‌باشد. اگرچه، جهت یافتن یک راه‌حل بهینه جامع برای مسائل چند هدفه (دارای چند هدف) پیچیده، ترکیبی از دو یا چند روش بهینه‌سازی فوق ابتکاری راه‌حلی موثرتر و قابل اعتمادتر را به ارمغان خواهد آورد. این مقاله مبانی DG و تکنولوژی‌های DG را ارائه و رهیافت‌های کلاسیک و ابتکاری برآورد ظرفیت و مکان‌سنجی بهینه واحدهای DG در شبکه‌های توزیع را مرور نموده و تاثیر آنها را بر روی تاسیسات و مصرف‌کنندگان تحت بررسی قرار میدهد.
همچنین در این راستا مقایسه‌ای بین روش‌های کلاسیک و فوق ابتکاری برای برآورد ظرفیت و مکان‌سنجی بهینه DG در شبکه‌های توزیع صورت گرفته است.
این مقاله، دانش با ارزشی را ارائه میدهد و به عنوان مرجعی ارزشمند برای بازرسان و مهندسان تاسیسات در زمینه مسائل حائز اهمیت در برآورد ظرفیت و مکان‌سنجی واحدهای DG در سیستم‌های توزیع خواهد شد.
مقدمه مقاله
تقاضای روز افزون برق، منجر به کاهش مداوم منابع مرسوم (متداول) تولید توان گردیده است. منابع تولید توان مرسوم به طور متمرکز عمل نموده و مناسب مسائل زیست‌محیطی و اقتصادی در بازار برق آزاد امروزی نمی‌باشند. هدف اصلی تاسیسات، تامین برق به مصرف‌کنندگان خود به شیوه‌ای مطمئن، شایسته و مقرون به صرفه است. از این دیدگاه، DG ها تا حدودی این مسائل را حل نموده‌اند. از آنجائیکه DG ها نیازمند فضای کمتری برای نصب بوده و اندازه واحد کوچکتری دارند و می‌توانند با استفاده از منابع تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر عمل نمایند لذا به تدریج در حال تبدیل به بخش‌های کاملی از یک سیستم توزیع برق می‌باشند.
DG ها ظرفیت نسبتا کمی از چند کیلووات تا حدود 100 مگاوات دارند. به علاوه، DG ها منابع تولید برقی هستند که به طور مستقیم به نقاط نهایی مصرف‌کنندگان متصل می‌گردند.
واحدهای DG جایگذاری شده به صورت بهینه تلفات سیستم را کاهش داده و منجر به بهبود پروفایل ولتاژ، قابلیت اطمینان سیستم، قابلیت بارگذاری، پایداری ولتاژ، امنیت ولتاژ و کیفیت توان می‌گردند. علاوه بر این، DG ها در تقلیل هارمونیک‌ها، افت‌های ولتاژ و تلاطم‌های همراه با سرمایه‌گذاری معوق در انتقال و توزیع بسیار کارآمد می‌باشند. بنابراین، جایگذاری DG در سیستم‌های توزیع نه تنها برای مصرف‌کنندگان بلکه برای تاسیسات نیز سودمند خواهد بود. به علاوه، تکامل DG های واحدی (Modular) نوید دهنده فضای مورد نیاز، زمان ساخت و سرمایه‌گذاری کمتر می‌باشد. در نتیجه، DG زمینه‌ای جذاب و فعال برای بسیار از محققان شده است. این امر باعث تشویق مولفان به ارائه مروری جامع در این زمینه گردیده است.
در کنار این مزایا، تکنولوژی DG در صورت عدم نصب در محل‌های مناسب می‌تواند معایبی را نیز در پی داشته باشد. DG می‌تواند منجر به مشکلات پایداری گردد. جریان توان دو طرفه ممکن است منجر به مشکلات حفاظت شود. علاوه بر این، مشکلات فرکانسی ممکن است همراه با دشواری‌های جزیره‌ای رخ دهند. بنابراین، مشکلات و وقایع مهم آتی بایستی در هنگام نصب و برآورد ظرفیت DG ها مد نظر قرار گیرند.
- انواع DG ها عاملی تعیین‌کننده جهت دستیابی به عملکرد بهینه سیستم توزیع می‌باشند. ماهیت توان تزریق شده از واحدهای DG منحصرا بستگی به نوع DG مد نظر جهت نصب به عنوان نیازمندی بار می‌باشد.
- پارامترهای ظرفیت و مکان DG باید به دقت تعیین گردد تا عملکرد و راندمان کلی سیستم را از لحاظ فنی بهبود بخشد.
- تعداد و ظرفیت DG های مد نظر جهت نصب در سیستم توان را برای عملکرد اقتصادی سیستم ارزیابی نمایید زیرا ظرفیت بیش از اندازه DG منجر به جریان توان دو طرفه خواهد گردید.
- اجزای ایمنی سیستم را جهت کارکرد در حالت دائم و حفظ شاخص‌های مناسب (شاخص پروفیل ولتاژ، شاخص تلفات توان، شاخص سطح نفوذ و شاخص سطح اتصال کوتاه) در محدوده‌های قابل قبول تحلیل نمایید.
بنابراین، نصب DG برای عملکرد قابل اطمینان و ارضای تقاضای مصرف‌کنندگان بسیار تعیین‌کننده خواهد بود. متعاقبا، این دیدگاه‌ها نیازمند بررسی تفصیلی در زمینه برآورد ظرفیت و مکان‌سنجی بهینه DG می‌باشند.
بر اساس برآورد مقالات و تحقیقات موجود، محدودیت‌ها و تعمیم‌های مطالعه حاضر را می‌توان به صورت ذیل جمع‌بندی نمود:
- کار تحقیقاتی انجام شده در آینده می‌تواند با در نظر گرفتن مشکلات منفرد (جداگانه) و جزیره‌ای همراه با عملکرد DG و تاثیر آن بر روی شبکه‌های توزیع برق تعمیم یابد.
- ابهامات موجود در خروجی DG، مدل بار و قیمت‌های برق، نیز می‌توانند برای برنامه‌ریزی بلند مدت و گسترش‌یافته سیستم توزیع موجود لحاظ گردند.
- افزون بر این، از طریق بهره‌وری ترکیبی از دو یا چند روش فوق ابتکاری مرکب
محدودیت‌ها و تعمیم‌های باقیمانده از کار تحقیقاتی حاضر در بخش 6 تحت عنوان پیشنهادات این مقاله ارائه گردیده‌اند.
این مقاله بدین صورت تدوین شده است. بخش 2، جزئیات DG، تکنولوژی‌های DG، سودهای احتمالی و تاثیرات (فنی، اقتصادی و زیست‌محیطی) DG، اهمیت و الگوریتم تعمیم‌یافته برآورد ظرفیت و مکان‌سنجی بهینه DG در شبکه‌های توزیع را بیان می‌نماید. بخش 3، مروری جامع بر روش‌های مختلف پذیرفته شده برای برآورد ظرفیت و مکان‌سنجی بهینه DG را بر اساس جنبه‌های مختلف مانند تلفات سیستم، پروفایل ولتاژ و قابلیت اطمینان و مزایا و معایب نسبی آنها خواهد داشت. بخش 4، روش‌های مختلف برآورد ظرفیت و مکان‌سنجی DG، مقایسه و ضعف‌های روش‌های تحلیلی و هوشمند را همراه با مشکلات تلفیق و یکپارچه‌سازی روش‌های هوشمند مرکب مورد بررسی قرار داده است. جمع‌بندی‌ها و پیشنهادات اصلی برای کار آینده نیز به ترتیب در بخش‌های 5 و 6 ارائه گردیده‌اند.
ABSTRACT Optimal sizing and siting techniques for distributed generation in distribution systems: A review
To extract the maximum potential advantages in light of environmental, economical and technical aspects, the optimum installation and sizing of Distributed Generation (DG) in distribution network has always been challenging for utilities as well as customers. The installation of DG would be of maximum benefit where setting up of central power generating units are not practical, or in remote and small areas where the installation of transmission lines or availability of unused land is out of question. The objective of optimal installation of DG in distribution system is to achieve proper operation of distribution networks with minimization of the system losses, improvement of the voltage profile, enhanced system reliability, stability and loadability etc. In this respect analytical (classical) methods, although well-matched for small systems, perform adversely for large and complex objective functions. Unlike the analytical (classical) methods, the intelligent techniques for optimal sizing and siting of DGs are speedy, possess good convergence characteristics, and are well suited for large and complex systems. However, to find a global optimal solution of complex multi-objective problems, a hybrid of two or more meta-heuristic optimization techniques give more effective and reliable solution. This paper presents the fundamentals of DG and DG technologies review the classical and heuristic approaches for optimal sizing and placement of DG units in distribution networks and study their impacts on utilities and customers.
An attempt has also been made to compare the analytical (classical) and meta-heuristic techniques for optimal sizing and siting of DG in distribution networks.
The present study can contribute meaningful knowledge and assist as a reference for investigators and utility engineers on issues to be considered for optimal sizing and siting of DG units in distribution systems.
Introduction
The exponentially increasing electricity demand has resulted in the continuous depletion of the traditional power generation sources. The traditional power generation sources are operated centrally and are not suited for environmental and cost issues in today’s liberalized electricity market. The major objective of the utilities is to provide electricity to their customers in a reliable, decent and cost effective manner. In this perspective, DGs offer the solution of these issues up to some extent. Since DGs require less area for installation, possess smaller unit size and can be powered by renewable and non-renewable source, they are gradually becoming integral parts of the electric distribution system [1–4].
The DGs are of relatively small sizes ranging from a few kW to around 100 MW [2,4,5]. Moreover, DGs are the sources of electricity generation that are directly connected to the customers’ end [2–5].
Optimally placed DG units reduce system losses and leads to improvement in the voltage profile, system reliability, loadability, voltage stability, voltage security, power quality. Furthermore, DGs are also competent to mitigate harmonics, voltage sags and swells significantly [1,19,27–35,80] along with deferred investment in transmission and distribution. Therefore, DG placement in distribution systems is not only beneficial for customers but also for utilities. Moreover, the evolution of modular DGs calls for smaller space, less construction time and lower investment. As a consequence, DG has become an area of active interest for many researchers [7–11]. This motivates the authors to present a comprehensive review on this topic.
Besides these advantages, DG technology is also associated with some disadvantages if not installed at the optimal locations [2,5,13,14]. DG may lead to stability problems. Bidirectional power flow may lead to problems of protection. Furthermore, problems of frequency may occur along with islanding difficulties. Therefore, the following important issues and facts need to be considered vis- à-vis installation and sizing of DGs [2–5,13].
i. The types of DGs are a crucial factor to achieve optimal performance of the distribution system. The nature of injected power from DG units is exclusively depends upon type of DG is to be installed as requirement of load [10,24].
ii. The sizing and location parameters of DG have to be carefully determined to improve the overall performance and efficiency of the system technically.
iii. Evaluate the number and rating (size) of DGs to be placed in the power system for economic operation of the system. Since over iv. Analyze the system security elements for carrying out continuous duty and maintain the appropriate indices (voltage profile index, power loss index, penetration level index and short-circuit level index) within acceptable limits [13,90].
Therefore, the installation of the DG becomes very crucial for reliable operation and to meet the demand of the consumers. Subsequently, these aspects need to be considered in detail for optimum sizing and siting of DG.
On the basis of literature survey the limitations and extensions of present study can be summarized as follows.
- The research work may further be extended in future by considering standalone and islanding difficulties associated with operation of DG and its impact on electric distribution networks.
- The uncertainties constrained in (DG output, load model and electricity prices) may also be included for long term and expansion planning of existing distribution system.
- Moreover, by combined utilization of two or more hybrid metaheuristic techniques.
The remaining part of limitations and extension of present research work are appeared in Section 6 under recommendations of this paper.
This paper is organized in the following manner. Section 2, represents the details of DG, DG technologies, possible benefits and impacts of DG (technical, economical and environmental), importance and a generalized algorithm for the optimum sizing and siting of DG in distribution networks. Section 3 presents a comprehensive review on the various methods adopted for optimum DG sizing and siting based on various aspects such as system losses, voltage profile and reliability and their relative merits and demerits. Section 4 highlighted the various sizing and siting technique of DG, comparison and drawbacks of analytical and intelligent techniques along with integration issues of hybrid intelligent techniques. Conclusions and major recommendations for future work are presented in Sections 5 and 6 respectively.
این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، آن را خریداری نمایید.
دسته: مهندسی برق
8کلمات کلیدی:
- مقاله درمورد شیوه مطلوب برآورد ظرفیت تولید پراکنده (DG) در سیستم توزیع
- پروژه دانشجویی شیوه مطلوب برآورد ظرفیت تولید پراکنده (DG) در سیستم توزیع
- متد مطلوب تخمین ظرفیت تولید پراکنده در سیستم توزیع
- پایان نامه در مورد شیوه مطلوب برآورد ظرفیت تولید پراکنده (DG) در سیستم توزیع
- تحقیق درباره شیوه مطلوب برآورد ظرفیت تولید پراکنده (DG) در سیستم توزیع
- مقاله دانشجویی شیوه مطلوب برآورد ظرفیت تولید پراکنده (DG) در سیستم توزیع
- شیوه مطلوب برآورد ظرفیت تولید پراکنده (DG) در سیستم توزیع در قالب پايان‌نامه
- پروپوزال در مورد شیوه مطلوب برآورد ظرفیت تولید پراکنده (DG) در سیستم توزیع
- گزارش سمینار در مورد شیوه مطلوب برآورد ظرفیت تولید پراکنده (DG) در سیستم توزیع
- گزارش کارورزی درباره شیوه مطلوب برآورد ظرفیت تولید پراکنده (DG) در سیستم توزیع