کیفیت و بهره وری در صنعت برق ایران
سال:1398 | دوره:8 | شماره:2 (پیاپی 16) |تعداد مقالات:6

در این مقاله یک ریزشبکه شامل پنل خورشیدی، سیستم ذخیره ساز انرژی الکتریکی و یک دیزل ژنراتور به عنوان منبع پشتیبان بصورت بهینه طراحی و مکان یابی می شود. ریزشبکه مورد بحث قسمتی از یک شبکه توزیع است که می تواند به عنوان یک محله تلقی شود. هدف ابتدایی طراحی این ریزشبکه، تأمین بار بدون دریافت توان از شبکه بالادست است. به عبارت دیگر تمام توان بار این شبکه کوچک باید از طریق منابع موجود و سیستم ذخیره ساز تأمین گردد. اما چنانچه اضافه تولید وجود داشته باشد، این توان می تواند به شبکه فروخته شود. بنابراین هدف اصلی طراحی ریزشبکه تأمین بار آن توسط منابع موجود با حداقل کردن هزینه این منابع می باشد. نظر به اینکه اضافه تولید ریزشبکه مورد نظر به شبکه فروخته می شود. بنابراین مسئله مورد نظر در این مقاله طراحی بهینه و جایابی بهینه همزمان ریزشبکه در یک شبکه توزیع به منظور کاهش هزینه تأمین توان ریزشبکه و کاهش تلفات شبکه توزیع می باشد. برای حل بهینه سازی مورد نظر از روش LAPO و ABC استفاده شده است و نتایج آن ها مقایسه می شود. نتایج برتری روش LAPO نسبت به روش ABC را چه از لحاظ سرعت همگرایی و رسیدن به جواب بهینه و چه از لحاظ دقت در یافتن بهترین نتیجه نشان می دهد.

در دنیای واقعی بسیاری از کالاها و خدمات عملاً تحت شرایط رقابت کامل تولید و عرضه نمی شوند و بیشتر تاسیسات عمومی نظیر آب، برق، گاز وتلفن تحت شرایط انحصاری اداره می شوند که در این میان صنعت برق دارای جایگاه ویژه ای است. با توجه به قیمت حامل های انرژی در داخل کشور، یارانه ی پرداختی دولت، محدودیت منابع فسیلی، رشد بالای مصرف سالانه ی انواع حامل های انرژی در ایران، عدم کارایی فنی و اقتصادی مصرف انرژی، و مشکلات مرتبط با محیط زیست ناشی از مصرف غیر منطقی و ناکارای سوخت، بهینه سازی مصرف انرژی در کشور تبدیل به یک ضرورت شده است. لذا هدف از این مطالعه ارزیابی و ارجحیت عوامل موثر برموانع بهینه سازی انرژی الکتریکی مشترکین صنعتی شرکت برق منطقه ای سمنان با رویکرد ترکیبی اکتشافی متوالی می باشد. روش تحقیق، روش ترکیبی از نوع اکتشافی متوالی است. شرکت کنندگان پژوهش در بخش مصاحبه تعداد 35 نفر از کارشناسان و متخصصان حوزه برق و الکترونیک به عنوان مشارکت کنندگان بالقوه با روش نمونه گیری هدفمند صاحب نظران کلیدی و تکنیک اشباع نظری انتخاب شدند. در بخش کمی نیز پرسشنامه ای با 54 سوال طراحی و در اختیار 35 خبره قرار گرفت. در این بخش از روش دلفی فازی جهت اجماع نظر صاحبنظران در رابطه با 6 بعد مدیریتی، اطلاعاتی، مالی، سیاسی/ قانونی، فرهنگی/سازمانی، و فنی/تکنولوژیکی استفاده شد. در روش دلفی فازی پس از سه راند خبرگان به اجماع رسیدند و 30 زیر عامل تایید شدند. آنگاه، از رویکرد ترکیبی ANP-DEMATEL فازی استفاده شد. با استفاده از تکنیک دیمتل فازی روابط میان عوامل و تاثیر پذیری انها مشخص شد که عامل موانع فنی تاثیر پذیرترین و عامل سیاست گداری/ قانونی تاثیر گذار ترین عامل شناخته شدند. سپس با استفاده از روش فرایند تحلیل شبکه ای وزن عوامل محاسبه و اهمیت آنها مشخص گردید. بدین صورت که، موانع فنی در اهمیت اول (با وزن266/0) و موانع مدیریتی در اهمیت آخر(با وزن 113/0) قرار گرفتند.

خطای ناهم محوری از شایع ترین خطاهای ماشین های مغناطیس دائم تخت می باشد که می تواند اثرات مخربی به همراه داشته باشد. بسیاری از مطالعات گذشته به بررسی این نوع خطا و نحوه تشخیص آن در ماشین های با ساختار شیاردار و سیم پیچی های مرسوم معطوف شده است. در این مقاله تأثیر خطاهای ناهم محوری بر روی عملکرد چهار ساختار ماشین های مغناطیس دائم تخت یعنی یکطرفه شیاردار، یکطرفه بدون شیار، دوطرفه شیاردار و دوطرفه بدون شیار مورد مطالعه قرار می گیرد. برای این منظور، این ماشین ها در شرایط عملکرد بی باری و بار کامل و در سه حالت بدون عیب، با خطای ناهم محوری دینامیکی و خطای ناهم محوری استاتیکی در محیط اجزاء محدود مدلسازی می شوند. این مدلسازی های دینامیکی گذرایی به صورت سه بعدی انجام گرفته است و مشخصه های عملکردی گوناگون، از قبیل جریان های ورودی، جریان های گردشی در مسیرهای موازی، شارهای پیوندی، گشتاور و نیروهای محوری وارد بر دیسک های روتور، استخراج شده اند. این مشخصه ها با یکدیگر مقایسه شده و تأثیر خطاهای نا هم محوری بر روی عملکرد هر یک از موتورها مورد ارزیابی قرار گرفته است. طبق نتایج به دست آمده، بدون شیار بودن و دوطرفه بودن ماشین موجب کاهش اثرات نامطلوب این نوع خطاها خواهد شد. همچنین، نشان داده می شود که روش های مرسوم تشخیص خطای ناهم محوری برای برخی از ساختارها کارآمد نیستند.

امروزه افزایش استفاده از واحدهای تولید پراکنده در کنار ذخیره ساز ها و همچنین پیشرفت  های مخابراتی باعث شکل گیری ریزشبکه  ها و در نتیجه همکاری آن ها در سطحی وسیع تر و تشکیل ریزشبکه  های چندگانه (MMGs) شده است. در این نوع از شبکه  ها احتمال رخداد خطا در مکان های مختلف شبکه دور از انتظار نیست و می  توان عنوان کرد که بروز خطا در شبکه، نه تنها باعث افزایش تلفات، کاهش بازدهی و افزایش خاموشی ها می  شود، بلکه بهره  برداری شبکه را مختل نموده و عملکرد اپراتورهای شبکه را با مشکل مواجه می سازد. با توجه به این نقطه نظر و با هدف پوشش خلاءهای تحقیقاتی موجود، در این مقاله، یک استراتژی جامع مدیریت انرژی به منظور بهره برداری از شبکه های مبتنی بر MMG با در نظر گرفتن احتمال رویداد خطا در مکان  های مختلف شبکه و مواجهه با شرایط مختلف بهره  برداری ارائه شده است. در استراتژی مدیریت انرژی جامع پیشنهادی، فرمول نویسی نوآورانه مسأله برای ایجاد قابلیت خودترمیمی برای شبکه در شرایط رخداد خطا و حصول سود بهینه بهره برداری در شرایط عادی، ارائه شده است؛ همچنین نحوه ی ارتباط اپراتورهای موجود در شبکه نیز مدنظر قرار گرفته است. در این راستا، در ابتدا یک روش مناسب برای مدل سازی احتمال رویداد خطا در مکان  های مختلف شبکه ارائه شده و سپس با ایجاد بستری مناسب، به پیاده سازی استراتژی مدیریت انرژی پیشنهادی پرداخته خواهد شد. روش پیشنهادی در محیط نرم- افزار متلب کدنویسی شده و میزان اثربخشی آن بر روی نسخه توسعه یافته یک شبکه مرجعِ قابلیت اطمینان محور در مقایسه با چند روش مرسوم ارزیابی شده است.

پیش بینی تقاضای الکتریکی یکی از مهمترین عوامل در برنامه ریزی، طراحی و بهره برداری از سیستم های الکتریکی رقابتی است. اما بیش تر روش های پیش بینی بار دارای دقت مناسبی نمی باشند، از این رو در این مقاله جهت افزایش دقت پیش بینی کوتاه مدت بار الکتریکی به ارائه یک روش ترکیبی جهت پیش بینی بار الکتریکی بر پایه شبکه عصبی عمیق با تبدیل موجک و اتتخاب ورودی بر مبنای تابع آنتروپی پرداخته شده است. همچنین برای نشان دادن قدرت روش پیشنهادی، بر روی داده های بار الکتریکی سال 2006 میلادی بازار برق PJM و یکی از پستهای کرمان در سال 1395 پیش بینی صورت پذیرفته است که نتایج آن تاکیدی بر کارایی روش پیشنهادی در پیش بینی بار الکتریکی برای برنامه ریزی تولید و توزیع می باشد.

این مقاله یک فیلتر ترکیبی جدید شامل فیلتر فعال مبتنی بر مبدل منبع جریان و بانک خازنی اصلاح شده با ساختار فیلتر پسیو را برای کاهش مشکلات جبران سازی هارمونیک و توان راکتیو پیشنهاد می کند. این ساختار جدید بر اساس ایده جداسازی مولفه های فرکانس بالا و پایین جریان مرجع می تواند بر روی عملکرد هر دو فیلتر موثر بوده و کارآئی فیلتر ترکیبی را افزایش دهد. مولفه های فرکانس پایین به فیلتر فعال و مولفه های فرکانس بالا به تنظیمات بانک خازنی اصلاح شده با ساختار فیلتر پسیو اعمال می شود. واحد استخراج کننده فیلتر پسیو بر اساس اطلاعاتی که از طراح دریافت می کند می تواند توان راکتیو شبکه را جبران کرده و همزمان به صورت گزینشی هارمونیکهای مرتبه بالا را جبران نماید. این ایده هارمونیکهای جریان شبکه را به مقدار مورد نظر استاندارد IEEE519-2014 تقلیل داده و توان راکتیو شبکه را جبران مینماید، در حالیکه می تواند ظرفیت، هزینه و تلفات مبدل منبع جریان را نیز کاهش دهد. بمنظور ارزیابی عملکرد فیلتر پیشنهادی بخشی از یک شبکه توزیع نمونه با بار غیرخطی در محیط PSCAD/EMTDC مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد ایده پیشنهادی انعطاف پذیری قابل ملاحظه ای را برای فیلتر بهمراه داشته و کارآئی آن را افزایش می دهد.