کیفیت و بهره وری در صنعت برق ایران
سال:1391 | دوره:1 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

تولید انرژی الکتریکی برای سیستم های قدرت با هدف کمینه سازی کل هزینه تولیدی برای واحدهای فعال موجود در شبکه قدرت، از مهمترین مباحث برای سیستم های مدرن امروزی می باشد. به بیانی دیگر هدف از پخش بار اقتصادی برنامه ریزی بهینه و مناسب برای واحدهای تولیدی با در نظر گرفتن عوامل و محدودیت های غیر خطی موجود در شبکه قدرت و واحدهای تولیدی می باشد. در این مقاله، مساله پخش بار اقتصادی با در نظر گرفتن محدودیت های غیر خطی از جمله تلفات شبکه انتقال، تاثیر شیر ورودی بخار بر تابع هزینه تولیدی، توازن تولید و مصرف در سیستم، زون های ممنوعه، حدود تولید و نرخ های افزایشی و کاهشی یه یک مساله بهینه سازی تبدیل شده و در نهایت با روش بهبود یافته الگوریتم کلونی مصنوعی زنبور عسل (ABC) به حل آن پرداخته شده است. الگوریتم بهبود یافته کلونی مصنوعی زنبور عسل روشی حافظه دار، مبتی بر هوش جمعی و رفتار زنبورهای یک کلونی در یافتن بهترین منبع تغذیه می باشد. در روش بهبود یافته ABC با تبادل اطلاعات دریافتی بین زنبورها بر اساس قوانین نیوتن و گرانشی سبب استفاده از کلیه ظرفیت این الگوریتم در یافتن جواب بهینه با در نظر گرفتن قیود اعمالی بر سیستم می شود. به منظور نشان دادن کارایی این روش، الگوریتم پیشنهادی برروی سیستم های نمونه 6 نیروگاهی با کل بار درخواستی 1263 مگاوات، سیستم قدرت 13 نیروگاهی با کل تقاضای بار 1800 مگاوات و 40 نیروگاهی با بار درخواستی 10500 مگاوات اعمال شده و نتایج بدست آمده از الگوریتم پیشنهادی با الگوریتم های دیگر مقایسه شده که نشان دهنده کارایی، دقت و سرعت مناسب این الگوریتم در حل مساله توزیع اقتصادی بار می باشد.

در سال های اخیر با توجه به افزایش اهمیت بهره وری در سیستم تامین انرژی، شرایط رقابتی در بازار برق و تامین انرژی مطمئن و با کیفیت مطلوب به مشترکین، قابلیت اطمینان سیستم های توزیع مورد توجه بیشتر قرار گرفته است. یکی از مهتمرین پارامترهای موثر بر قابلیت اطمینان سیستم های توزیع تجهیزات حفاظتی و کلیدزنی می باشند. در روش های موجود برای بهینه سازی سیستم حفاظتی و کلیدزنی از توابع هدف تک منظوره استفاده شده است. از آنجایی که با درنظرگیری توابع هدف تک منظوره تنها یک پارامتر بدون درنظرگیری سایر معیارها بهینه می گردد، در این مقاله تابع هدفی ترکیبی برای بهینه سازی سیستم حفاظتی و کلیدزنی ارائه گردیده است. تابع هدف معرفی شده در این مقاله دربرگیرنده شاخص فرکانس متوسط قطع سیستم و هزینه کل سیستم می باشد. از مزایای روش ارائه شده در این مقاله امکان دسترسی به تمام مزایای استفاده از توابع تک منظوره مانند شاخص فرکانس متوسط قطع سیستم و تابع هزینه کل می باشد. طرح بدست آمده از روش تابع هدف ترکیبی مصالحه ای میان چند معیار انجام داده و به صورت همزمان هر دو را ارضا می کند. نتایج بدست آمده از اعمال روش پیشنهادی به یک شبکه نمونه در مقایسه با شرایط نتایج توابع هدف تک منظوره و وضعیت موجود سیستم، دلالت بر کارآیی بیشتر روش پیشنهادی دارد.

دسترسی به برق با کیفیت بالا یکی از اهداف شبکه های الکتریکی است. هر گونه اغتشاش در سیستم های توزیع، باعث ایجاد اختلالاتی در ولتاژ می شود. به منظور جبران این اختلالات بر روی مصرف کنندگان حساس، از ادوات مختلفی استفاده می شود. در این تحقیق از DVR استفاده شده که توانایی مقابله در برابر اثرات تغییرات ولتاژ را برای بار حساس دارد. بدلیل داشتن رفتار دینامیکی بعضا پیچیده در شبکه های قدرت بخصوص در هنگام خطا از کنترل کننده خود تنظیم عاطفی که خود کنترلر تطبیقی قدرتمندی است، استفاده شده است. جهت بهبود عملکرد این کنترلر در راستای شاخصهای کیفیت توان از قبیل فلش و THD ولتاژ بار حساس، ساختار جدیدی برای این کنترلر پیشنهاد شده است، تا بتوان بهره وری بیشتری از عملکرد آن در شرایط خطا گرفت. با توجه به شبیه سازی، نتایج بهتری نسبت به کنترلر PI کلاسیک و همچنین کنترلر عاطفی مرسوم حاصل گردیده است.

رشد بی رویه صنعتی شدن جوامع از یک طرف و نیاز روزافزون آنها به انرژی از سوی دیگر، کشورها را بر آن داشته است که برای جلوگیری از مصرف بی رویه انرژی و بالا بردن بهره وری بویژه در صنعت برق سیاست ها و برنامه هایی را تهیه و تنظیم نمایند. وزارت نیرو نیز در این راستا برنامه هایی را در سال 1389 در مستندی تحت عنوان "کتاب اول" تهیه و تنظیم نموده است. اما بسیار واضح است که این برنامه ها دارای اولویت اجرایی یکسان و اثرگذاری مشابه بر ارتقای بهره وری در صنعت برق نیستند. لذا در این تحقیق تلاش شده است تا با استفاده از تئوری مطلوبیت چند شاخصه (MAUT) این برنامه ها در راستای ارتقای بهره وری در صنعت برق، ارزیابی و اولویت بندی شوند. روش جمع آوری داده در این تحقیق طراحی و توزیع پرسشنامه بوده است و گروه خبرگان این تحقیق را 12 نفر از خبرگان دانشگاه و صنعت در زمینه بهره وری و صنعت برق تشکیل می دهند. اولویت بندی برنامه ها می تواند مدیران و سیاست گذاران را یاری نماید تا با تخصیص منابع محدود و کلیدی به برنامه های دارای اولویت بالا به بهره وری مطلوب در صنعت برق دست یابند.

این مقاله مروری بر راهکارهای بهسازی مصرف و مدیریت انرژی الکتریکی می باشد که به این منظور، ابتدا مشکلات و مسائل مربوطه را مورد ارزیابی قرار می دهد. در حالت کلی، بهسازی مصرف انرژی الکتریکی به چهار دسته مدیریت بار الکتریکی، بهسازی مصرف انرژی الکتریکی در موتورها، کیفیت توان بارهای الکتریکی و بهسازی مصرف در سیستم های روشنایی تقسیم می شود که هر کدام از موارد مطرح شده دارای راهکارهای مربوط به خود می باشند که در این مقاله مورد بررسی قرار می گیرند. علاوه بر موارد مطرح شده، در این مقاله از تولید محلی انرژی الکتریکی به عنوان یک فرصت در مسئله بهسازی مصرف انرژی یاد می شود. تولید انرژی الکتریکی به صورت محلی می تواند توسط منابع انرژی تجدیدپذیر، تجدیدناپذیر و یا به صورت هیبریدی (ترکیبی از منابع انرژی تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر) صورت گیرد. در تولید انرژی الکتریکی به صورت محلی علاوه بر کاهش توان تلفاتی خطوط انتقال انرژی و افزایش قابلیت اطمینان در تولید، تزریق توان راکتیو (اصلاح ضریب توان) و جبران سازی هامونیک های سیستم (کارکرد به صورت فیلتر اکتیو) هم امکان پذیر می باشد. به منظور بررسی خصوصیات یاد شده، در این مقاله، یک سیستم هیبریدی PV/FC/Battery که یک بار محلی متصل به شبکه قدرت را تغذیه می کند، ارائه می شود. در این سیستم، علاوه بر تامین توان اکتیو بار، جبران سازی هارمونیک ها و اصلاح ضریب توان نیز صورت می پذیرد. علاوه بر مشخصات فوق، با تحلیل نتایج شبیه سازی بدست آمده، کاهش THD ولتاژ و جریان خروجی سیستم هیبریدی و همچنین توانایی بالای بخش مدیریت توان، از مشخصات بارز این مقاله نسبت به کارهای مشابه انجام یافته در این زمینه می باشد.

تخلیه جزئی مهم ترین عامل تخریب عایق در ترانسفورماتور قدرت که یکی از مهم ترین اجزای سیستم های قدرت می باشد، شناخته می شود. بنابراین روش های با سرعت و دقت بالا در مکان یابی منشأ تخلیه جزئی دارای اهمیت خاصی برای نگهداری و تعمیر ترانسفورماتورها می باشد. در این مقاله دو روش نوین مبتنی بر شبکه های عصبی برای تشخیص مکان تخلیه جزئی در سیم پیچ ترانسفورماتورها ارائه شده است. جهت شبیه سازی ترانسفوماتور از مدل مشروح و شبیه سازی پدیده تخلیه جزئی در عایق بین حلقه ها از مدل سه خازنی بهره گرفته شده و این پدیده در مکان های مختلف سیم پیچ ترانسفورماتور به کمک نرم افزار EMPT شبیه سازی شده است. سپس آزمون ضربه به ترمینال ترانسفورماتور اعمال گردیده و سپس جریان ایجاد شده در نقطه نول اندازه گیری شده و جهت آموزش و آزمون شبکه های عصبی از آن ها استفاده شده است. جهت نزدیک تر کردن شرایط شبیه سازی به شرایط واقعی به دلیل وجود نویز در شرایط عملی، نویزهای مختلفی بر روی شکل موج های شبیه سازی شده اضافه شده است. سپس عملکرد شبکه های عصبی مورد استفاده در این مقاله شامل Fuzzy ATRmap و Bayesian جهت تشخیص صحیح مکان تخلیه جزئی با وجود نویز با یکدیگر مقایسه شده است.

تحلیل پوششی داده ها (DEA) یک روش غیر پارامتریک برای اندازه گیری کارایی مجموعه ای از واحدهای تصمیم گیری است که مجموعه ای از ورودی ها را به مجموعه ای از خروجی ها تبدیل می کند. مدل های رایج DEA معمولا برای داده های قابل کنترل ارائه شده اند و داده هایی که خارج از کنترل انسان و تحت تاثیر عواملی مانند عوامل محیطی هستند را بررسی نمی کنند. در ادبیات اخیر DEA روش هایی برای بررسی کارایی سیستم های تولید با وجود داده های خارج از کنترل ارائه شده است. در این مقاله به بررسی و تشریح مهمترین روش های موجود می پردازیم و از این دیدگاه عملکرد صنعت برق را به عنوان یکی از صنایع تأثیرگذار در رشد و توسعه کشور، طی سال های 1368-1389 بررسی می کنیم.