پایان نامه ارشد : توزیع اقتصادی بار با در نظر گرفتن اثر شیر ورودی بخار با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات

 دانلود متن کامل پایان نامه توزیع اقتصادی بار با در نظر گرفتن اثر شیر ورودی بخار با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات

 دانشگاه آزاد اسلامی 

واحد بروجرد

دانشکده­ی تحصیلات تکمیلی، گروه برق

پایان نامه برای دریافت درجه­ی کارشناسی ارشد « M.S.C»

گرایش:  قدرت

 عنوان:

توزیع اقتصادی بار با در نظر گرفتن اثر شیر ورودی بخار با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات

 استاد راهنما:

دکتر ابوذر صمیمی

 استاد مشاور:

دکتر محمد محمدی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

تولید انرژی الکتریکی برای سیستم­های قدرت با هدف حداقل­سازی کل هزینه تولیدی برای واحدهای اکتیو موجود در شبکه قدرت، از مهمترین مباحث برای سیستم­های مدرن امروزی می­باشد. به بیانی دیگر هدف از توزیع اقتصادی بار برنامه­ریزی بهینه و مناسب برای واحدهای تولیدی با در نظر گرفتن عوامل و محدودیت­های غیرخطی موجود در شبکه قدرت و واحدهای تولیدی می­باشد. در این پایان نامه ، مسئله توزیع اقتصادی بار با در نظر گرفتن محدودیت­های غیرخطی از جمله تلفات شبکه انتقال، تاثیر شیر ورودی بخار بر تابع هزینه تولیدی، توازن تولید و مصرف در سیستم، نواحی ممنوعه، حدود تولید و نرخ سطح شیب­دار به یک مسئله بهینه­سازی تبدیل شده و در نهایت با الگوریتم اجتماع ذرات (pso) به حل آن پرداخته شده است. روش PSO یک روش مرتبه صفر است و نیازی به عملیات سنگین ریاضی مثل مشتق­‌گیری ندارد. یک روش مبتنی بر جمعیت است که از مشارکت ذرات استفاده می­کند. به منظور نشان دادن کارایی این روش، الگوریتم پیشنهادی بر روی سیستم نمونه 6 نیروگاهی با کل بار 1263 مگاوات اعمال شده است و نتایج به دست آمده از حالات مختلف الگوریتم پیشنهادی با هم مقایسه شده و سپس نتایج به دست آمده از الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم ژنتیک (GA) مقایسه شده که نشان­دهنده کارایی و سرعت زیاد، زمان کم این الگوریتم در حل مسئله توزیع اقتصادی بار می­باشد.

واژگان کلیدی: توزیع اقتصادی بار، الگوریتم اجتماع ذرات، اثر شیر بخار، هزینه سوخت، نواحی ممنوعه تولید، ظرفیت ژنراتور، نرخ سطح شیب­دار، توازن توان اکتیو

 

فهرست مطالب       

                               

عنوانصفحه
  
فصل اول – مقدمه 
1-1 مقدمه2
1-2 بررسی سوابق تحقیق4
1-3 ساختار پایان نامه 8
  
فصل دوم – مسئله توزیع اقتصادی بار 
2-1 معرفی توزیع اقتصادی بار10
2-2 مشخصه واحد بخار (حرارتی)10
2-3 منحنی محدب هزینه­های عملیاتی یک واحد حرارتی11
2-4 منحنی هزینه سوخت افزایشی13
2-5 منحنی نرخ حرارت13
2-6  منحنی نامحدب هزینه­های در واحد حرارتی14
2-7 توزیع اقتصادی بار در نیروگاه برق16
2-8 توزیع اقتصادی بار در سیستم قدرت17
2-9 محدودیت برابری و نابرابری17
2-10 معرفی ضرایب B تلفات انتقال20
  
فصل سوم – الگوریتم پیشنهادی اجتماع ذرات PSO 
3-1 معرفی PSO24
3-2 بررسی سوابق تحقیق25
3-3 مفهوم بهینه­سازی اجتماع ذرات27
3-4 فرمول­بندی PSO  28
3-5 فلوچارت استاندارد بهینه­سازی اجتماع ذرات33
3-6 شبه کد در PSO  34
3-7 اساس الگوریتم PSO برای محدود کردن مشکل35
  
فصل چهارم – پیاده­سازی الگوریتم پیشنهادی در مسئله توزیع اقتصادی بار 
4-1  فرمول­بندی تابع هدف37
4-2 برابری و نابرابری محدودیت­ها39
4-3 اصلاح تابع هدف40
4-4 پیاده­سازی PSO برای مشکل ED41
4-5 شبیه­سازی43
4-6  مقایسه نتایج الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم ژنتیک56
  
فصل پنجم – نتیجه­گیری و پیشنهادات  
5-1 نتیجه­گیری58
5-2 پیشنهادات59
  
ضمیمه 60
مراجع62

مقدمه

توزیع اقتصادی بار[1] یکی از موضوعات مهم در زمینه مدیریت و بهره­برداری سیستم­های قدرت به شمار می­رود. هدف از توزیع بهینه یا اقتصادی بار در واقع تخصیص تولید بین واحدهای در مدار سیستم (فعال) می­باشد به نحوی که همزمان با تامین تقاضای بار، حدود تولید، نواحی کار ممنوع، سایر محدودیت­های نیروگاه­ها در نظر گرفته شده و با لحاظ تلفات شبکه انتقال، کل هزینه تولید در هر بازه زمانی و برای شرایط بار پیش بینی شده، حداقل گردد [1].

امروزه با توجه به روند رو به رشد بار و بالا بودن هزینه­های تولید انرژی الکتریکی، افزایش تقاضای انرژی الکتریکی و محدودیت در نصب واحدهای جدید نیروگاهی، نیاز به بهره­برداری بهینه از واحدهای موجود در جهت کاهش هزینه­های بهره­برداری به شدت احساس می­شود.

مسئله توزیع اقتصادی بار هنگامی مطرح است که واحدهای موجود در مدار، معلوم بوده و بخواهیم ببینیم که برای تامین بار مورد نیاز شبکه و ذخیره چرخان مورد نیاز، هر یک از واحدهای موجود در مدار چه توانی را تولید کنند تا هزینه سوخت کل واحدها حداقل شود. اما باید توجه داشت که در شبکه واقعی، همواره بار مورد نیاز شبکه در حال تغییر است. لذا باید تعیین شود که بهتر است که چه ترکیبی از واحدها در مدار قرار گیرند تا علاوه­بر تامین بار مورد نیاز شبکه در کلیه مراحل دوره زمانی مورد مطالعه، در پایان دوره مورد نظر خط مشی بهینه حاصل گردد.

یکی از مهمترین مسائل روز بهینه­سازی تولید انرژی، تعیین نحوه آرایش نیروگاه­ها جهت تولید بار مصرفی در یک دوره کوتاه مدت (معمولا 24 ساعت) است که از آن به عنوان مسئله مشارکت نیروگاه­ها[2] یاد می­شود. این مسئله به دلیل حجم زیاد محاسباتی و وسعت ابعاد در زمره مسائل دشوار قرار می­گیرد. مسئله توزیع اقتصادی بار به عنوان زیر مجموعه مسئله مشارکت نیروگاه­ها می­باشد.

توزیع اقتصادی بار به صورت یک مسئله بهینه­سازی با هدف حداقل­کردن تابع هزینه سوخت نیروگاه­های بخاری بیان می­شود.

تابع هزینه سوخت با توجه به محدودیت­های در نظر گرفته شده برای مسئله به صورت مدل­های ریاضی گوناگونی مطرح می­شود. در مسائل توزیع اقتصادی بار اولیه، این تابع هزینه سوخت به صورت یک تابع درجه دوم[3] مدل شده است و تنها محدودیت­های تامین تقاضای بار و حدود تولید در نظر گرفته می­شود.

بعدها با اضافه شدن توربین­های بزرگ به نیروگاه­ها، مدل تابع هزینه سوخت از یک معادله درجه دوم پیوسته به یک تابع مرکب چند جمله­ای و غیرمحدب[4] تبدیل شد. در توربین­های بخار بزرگ، شیرهای حرارتی به ترتیب با افزایش توان تولیدی ژنراتورها باز می­شوند. هنگامی که شیری در ابتدا باز می­شود به علت زیاد شدن سریع تلفات دریچه بخار، نرخ افزایشی حرارتی به صورت ناگهانی زیاد می­شود. این مدل به خاطر در نظر گرفتن قید شیر بخار[5] در تابع هزینه سوخت ناهمواری­هایی را به وجود می­آورد.

1-2 بررسی سوابق تحقیق

تاکنون مطالعات و تحقیقات مختلفی برای حل مسئله توزیع اقتصادی بار انجام شده است. به طور کلی روش­های حل موجود را می­توان در سه دسته کلی زیر جای داد:

دسته اول: روش­های تحلیلی ریاضی

روش­های تحلیلی و محاسباتی ریاضی و تکنیک­های رایج در یافتن نقطه حداقل توابع که اکثر آن­ها بر مبنای گرادیان و مشتق­گیری می­باشند از قبیل روش مرحله­ای تکرار لامبدا، روش گرادیان، روش نقطه بهینه، عامل مشترک و ….

مزیت این روش­ها فراوانی روش­های اثبات شده آن­ها و رسیدن به جواب بهینه ریاضی است. ولی این روش­ها در حالتی که تابع هدف غیرخطی و یا مشتق­پذیر نباشند، در یافتن نقطه بهینه دچار مشکل می­شوند. بنابراین در حالتی که تابع هزینه سوخت را با در نظر گرفتن قید شیر بخار مدل می­کنیم استفاده ز این روش­ها مناسب نیست.

در [2]،Papageorgiou از روش برنامه­ریزی غیرخطی[6] در حل مسئله ED استفاده کرده است. تابع هزینه سوخت به صورت یک تابع درجه دوم مدل شده است. محدودیت­های نواحی ممنوعه[7] که منجر به ناپیوستگی تابع هزینه سوخت می­شود نیز در این مقاله در نظر گرفته شده است. برای فایق آمدن بر این محدودیت نویسنده از تکنیک تبدیل به نقاط صحیح[8] و پیوسته استفاده کرده است.

تعداد صفحه :۸۲

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09199970560        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید