بخشی از مقاله
چکیده:
کاهش تلفات انرﮊی الکتریکی همواره از اهداف شرکتهای توزیع بوده ,حال آنکه مهم تر از تلفات انرﮊی، تلفات توان میباشدکه افزایش ظرفیت مفید نیروگاهها را نیزبهمراه دارد.بازآرایی ساده ترین و کم هزینه ترین روش برای تامین هدف فوق است . در این مقاله روشی ابتکاری برای بازآرایی شبکه نامتعادل توزیع مطرح می شود,تابع هدف مورد نظر کاهش تلفات توان می باشد هر چند که امکان بهبود پروفیل ولتاﮊ و متعادل تر شدن شبکه نیز از نتایج این بازآرایی خواهد بود. در روش پیشنهادی بادقت خوبی یک جفت از شاخه ها برای تغییر به منظورانجام بالاترین صرفه جویی تلفات انتخاب میگردد.انتخاب شاخه و فرایندهای تغییر تا مرحله ای که معلوم شود بیش از این امکان کاهش تلفات وجود ندارد ادامه پیدا میکند.برای پخش بار از روش جمع قدرتها استفاده گردیده است.نرم افزار تجدید آرایش بیان شده درمحیط تهئصهقتهیه گردیده و بر روی قسمتی از شبکه توزیع نمونه امتحان شده است.
کلمات کلیدی : سیستم های توزیع انرﮊی ، تلفات الکتریکی، تجدید آرایش، پخش بار.
مقدمه
بخش قابل توجهی از انرﮊی اکتریکی در هادی ها به صورت تلفات ﮊول به هدرمی رود، یکی از روش های برآورد تلفات انرﮊی اکتریکی در بخشی از شبکه های توزیع نیرو بکارگیری برنامه های کامپیوتری پخش بار می باشد, که از این طریق امکان برآورد تلفات,در قسمتی ازشبکه وآنهم بطور تقریبی میسر می گردد.در یک دوره مشخص تلفات انرﮊی از مجموع تلفات لحظه ای توان حاصل میشود، بهمین دلیل در صد تلفات در ساعت پیک به مراتب بیشتر از در صد متوسط تلفات انرﮊی میباشد]ذ. [ در نتیجه کاهش تلفات در ساعت پیک باعث آزادسازی ظرفیت نیروگاهها به مقدارقابل توجهی میگردد.شبکه های توزیع به صورت شعاعی بهره برداری می گردند, - بخاطر سادگی حفاظت - اما برای کمک به باز یابی برق مصرفی مشترکین در مقابل خطا,اغلب انشعاب ها به صورت حلقوی تهیه میشوند.
بارها در طی روز ,روزهای تعطیل وفصول متفاوت می باشند,هر کدام از انواع بارها - مسکونی,تجاری وصنعتی - دارای پروفیل زمانی متفاوتند وهر فیدر ترکیبی از انواع بارهای متفاوت را تغذیه می کند. بنابراین بار نمونه انشعاب ها بطور دایم در حال تغییراست واین یک فرصت برای نگهداشتن تلفات در یک مقدار می نیمم با تغییر ساختار شبکه های توزیع میباشد]ز. [ یکی از روشهای مشهور در کاهش تلفات شبکه های توزیع با استفاده از تجدید آرایش اولین بار توسط مرلین وبک معرفی شد]خ. [ تجدید آرایش به منظورهای مختلفی از جمله کاهش تلفات,متعادل کردن بار فیدرها,اصلاح پروفیل ولتاﮊ,بازیابی حداکثر بارها بعد از وقوع خطاو... انجام پذیر است . نبودن سیستم دیسپاچینگ در بخش توزیع ونبودن کلیدهای با قابلیت کنترل ازراه دور ماهیت بازآرایی را درکشور ما با سایر کشورهای پیشرفته متفاوت می سازد لذا توجه به تعداد کلیدزنی وزمان انجام آن ض روری است.در بخش ل پخش بار مورد استفاده در مقاله ودر بخشص روش بازآرایی شبکه آورده شده و بخشهای خوز شامل نتایج حاصل از این بازآرایی بر روی شبکه نمونه می باشد.
لسپخش بار سه فاز به روش جمع قدرتها
مطالعات بروی روشهای پخش بار گوس سایدل ونیوتن رافسون نتایج مطلوبی برای استفاده درشبکه های توزیع نداشته است.روشهای مخصوص پخش بار شبکه های شعاعی در سیستم توزیع توسعه یافته است که اغ لب از روشهای نردبانی،جمع جریانهاوجمع قدرتها استفاده شده است.روش نردبانی یک مانع اصلی درمیان زیر فیدرهای سیستم دارد زیراهرکدام از آنها نیازمند یک زیر تکرار می باشد،همگرایی این روش برای سیستم های قدرت مناسب نیست ، برای یک سیستم با بار نامی روش جمع جریانها و جمع قدرتها در تکرار یکسان همگرا می شود ولی وقتی بار افزایش می یابد فقط روش جمع قدرتها همگرا است ]ن.[در این مقاله برای پخش بار از روش جمع قدرتهای ساده شده که در مرجع]ن و،[ آمده است استفاده شده است.این روش شامل دو پروسه پس رو و پیش رو است.در ضمن از تزویج بین فازها نیز صرفنظر شده است.
ذ-ل-روش حل
ولتاﮊ ش ین مرجع را برابر - أژ - ذ در نظر گرفته و ولتاﮊ سایر شین ها را یکنواخت فرض می کنیم.الگوریتم تکراری شامل دو مرحله است:لذذ - پ س رو: در تکرار ف ام، از شاخه های لایه آخر شروع کرده وبه طرف شاخه های متصل به شین مرج ع حرکت می کنیم. توان اکتیو و راکتیو عبوری از شاخه ع ام ،بصورت زیر محاسبه می شوند:
عملگر بر روی شاخه های تغذیه شده از شاخه ط ام محا سبات را انجام می دهد.لذل - پیش رو: ولتاﮊهای گره ای در یک حرکت پیش رو با شروع از شاخه های ابتدایی متصل به شین مرجع به سمت بقیه لایه ها در انتها محاسبه می شوند. ولتاﮊ هر شین با داشتن توان اکتیو و راکتیو عبوری از شاخه ها با استفاده از روابط زیر محاسبه می شوند:
ل-ل-روش شمار ه گذاری شاخه ها و شین ها
در مرجع ]ک [ آقای شیر محمدی شماره گذاری شاخه ها را برای حل پخش بار جمع جریانها به روش پس رو وپیش رو به این ترتیب بیان داشته است که به شاخه ها در لایه های بعد از شین مرجع ، عدد می دهیم وشماره گذاری شاخه های دریک لایه بعد ازهمه شاخه های لایه قبلی انجام می گیرد. اما روش شمار ه گذاری فوق برای استفاده در تجدید آرایش شبکه به دلیل جابجایی شاخه ها وتغییر ساختار شبکه عملی نبوده ، به همین خاطر روش شماره گذاری زیر را پیشنهاد می دهیم.روش شماره گذاری به این ترتیب است که شماره تمام شین های تغذیه کننده شبکه رابرابر صفر گرفته وشینهای دیگررا ازذتا شn به دلخواه نامگذاری می نماییم،شماره هر شاخه ها برابر شمار ه شینی است که تغذیه می کند،درنتیجه شماره شاخه ها درساختارهای متفاوت یکسان نمی باشد ،اما شماره شینها همواره ثابت است .این طرح شماره گذاری بسیار ساده وقابل فهم است ودربرنامه پخش بار اجرا شده است .
ص-ل- معیار همگرایی
معیار همگرایی دراین پخش بارفقط اندازه ولتاﮊ شین ها می باشد، به این ترتیب که ختم محاسبات پخش بار تاجایی که اختلاف ولتاﮊ محاسبه شده دردو مرحله متوالی ازحد قابل قبولی کوچکتر باشد، ادامه می یابد ]ن . [
ص-بازآرایی به منظور کاهش تلفات ذ-ص-روش جابجایی شاخه ها
جابجایی شاخه ها بایک ساختار شعاعی اولیه که قیود درآن رعایت شده است شروع می شود یکی از شاخه های حلقه ساز بسته شده وسپس شاخه دیگر درحلقه ایجاد شده باز می شود . اینچنین شکل شعاعی شبکه حفظ می شود . جفت شاخه ها بااستفاده ازروشهای ابتکاری و فرمولهای تقریبی برای تغییر دادن تلفات انتخاب می شود .فرآیند جابجایی شاخه ها وقتی متوقف می شود که کاهش بیشتر تلفات مقدور نباشد ]ز . [
ل-ص- روش محاسبه شاخه با کمترین جریان
موقعیکه شاخه بین گره های yزx به سیستم اضافه می شود، یک حلقه بسته تشکیل می شود وجریان گردشیcق - از طرف شین x به طرف شین - y جاری می شود . مقدارجریان طع برابر است با :
که شVxو Vy بترتیب ولتاﮊهای مختلط در شینهای شxو شy می باشند . امپدانس حلقه جمع کل امپدانس شاخه های حلقه می باشد وبرابر است با:
