دانلود شبیه سازی مقاله بهبود بهره برداری از ترانسفورماتور تحت ملزومات قابلیت اطمینان مشتری

پروژه بهره برداری از ترانسفورماتور در نرم افزار گمز

در دو دهه گذشته، شرکت های خدمات شهری، بهره برداری از ترانسفورماتور در سیستم های توزیع قدرت را افزایش داده اند. این عمدتاً بخاطر تقاضای سریعاً رو به رشد برای برق و دشواری های ناشی از ملاحظات اقتصادی و سیاسی، تقویت تجهیزات برای پاسخ به تقاضا به نحو بموقع، می باشد. مهندسان مسئول این سیستم های قدرت با نرخ بهره برداری بالاتر، از ساختار مش دار و قابلیت پیکربندی مجدد سیستم هایشان، استفاده می کنند که این امر، فراهم کردن منابع جایگزین و مسیر پخش توان برای پشتیبانی از خاموشی هر کدام از اجزاء اصلی (یک پیش آمد منفرد) را ممکن می سازد. در یک سیستم توزیع شعاعی متداول، اغلب پست های برق به دو ترانسفورماتور مجهز است و هر کدام از آنها، به میزان 66% مقدار اسمی خود، در اوج مصرف، بارگذاری می شوند (با توجه به اینکه بارگذاری پیشآمدی آنها 133% است). بنابراین، در هنگام رخداد یک پیشآمد، هر ترانسورماتور، واحد مجاور خود را ملزم می کند که به صورت «آماده باش» باشد تا از خاموشی آن پشتیبانی کند. برعکس، یک سیستم توزیع مدرن، که برنامه ریزی شده دارای ساختار مش باشد و در شرایط نرمال به صورت شعاعی کار کند، قادر به پیکربندی مجدد است تا پست برق ترانسفورماتورهای پیشآمدی (احتیاطی) را با بستن کلیدهای معمولاً باز، به پست های برق دیگر، متصل کند. این کار، منابع پشتیبان بیشتری در مجاورت فراهم می کند و همچنین نرخ بهره برداری بیشتر را حاصل می کند. در نتیجه، در زمان پیک تقاضا، برروی هر کدام از ترانسفورماتورهای سیستم توزیع، 88% بار وارد شود، اگر دو واحد دیگر برای پشتیبانی پیشآمدی داشته باشد.

سطح بهره برداری زیاد از ترانسفورماتورها در سطوح توزیع سیستم های قدرت می تواند باعث کاهش قابلیت اطمینان خدمات رسانی به مشتری شود. می توان آنرا به ناسازگاری بین روش برنامه ریزی قابلیت اطمینان طرف تامین (روش N-1) و الزامات قابلیت اطمینان طرف مشتری، که معمولاً بوسیله «مجاورت پشتیبانی پیشآمدی» (CSN) بزرگ شده در سیستم های زیاد بهره برداری شده، نقض می شود، نسبت داد.

به این دلیل، روشی فراتر از راهکار N-1، برای بیشینه سازی بهره برداری از ترانسفورماتورها و در عین حال تضمین کیفیت خدمات رسانی به مشتری، لازم می باشد. این پروژه، روشی برای تخمین بیشینه بهره برداری ترانسفورماتور تحت الزامات قابلیت اطمینان مشتری معین را، پیشنهاد می کند. این روش به صورت یک مسئله بهینه سازی عدد صحیح باینری مخلوط، فرموله می شود. این فرمول، مشخص سازی الزامات قابلیت اطمینان مشتری در سطح سیستم و همچنین مکان های در نظر گرفته شده، را ممکن می سازد. نتیجه گیری های اصلی این پروژه از این قرارند: 1) نرخ بهره برداری از یک سیستم توزیع، به استحکام و قدرت فیدر اتصالی آن و الزامات قابلیت اطمینان خدمات به مشتری، محدود است؛ 2) CSN ها، مناطقی نیستند که در سطح سیستم افراز (بخش بندی) می شوند، بلکه باید برای هر ترانسفورماتور مدنظر تحت بهره برداری بیشینه خود، تعریف شود؛ 3) CSN یک ترانسفورماتور، لازم نیست، مجموعه کامل واحدهایی که از طریق فیدرهای اتصالی، قابل دسترس هستند را پشتیبانی کند. روش پیشنهادی را می توان برای یافتن بیشینه بهره برداری از ترانسفورماتورها، و بطور گسترده، برای دیگر تجهیزات تحویل توان در سیستم های توزیع، بکار گرفت. علاوه بر آن، می توان آنرا در مرحله برنامه ریزی بکار گرفت تا CSN مرتبط با حداکثر بهره برداری ترانسفورماتورها برای تقویت قابلیت اطمینان پشتیبانی از پیشآمد آنها، شناسایی شود. یکی از آنها، شامل کردن اطلاعات بیشتر در مورد مشخصات فیزیکی سیستم های توزیع در فرمول «عدد صحیح باینری مخلوط» روش پیشنهادی می باشد. این می تواند در یکتا بودن جواب، که احتمالاً بهره برداری بیشینه بهینه و دقیقتر در عمل حاصل کند، سهیم است. قسمت دیگر، توسعه الگوریتمی برای حل مسئله «عدد صحیح باینری مخلوط» برای سیستم های بزرگ با تعداد زیادی واحد، می باشد. یکی از گرایش های بالقوه، حل مسئله، با دو مرحله می باشد: برای ترانسفورماتور مدنظر، ابتدا تعیین اینکه کدام واحدها در CSN آن باشند، یعنی، به کدام پست های برق برای پشتیبانی پیشآمد، متصل شوند؛ دوم اینکه، تصمیم گیری شود که واحدها چه میزان پشتیبانی پیشآمدی در CSN می توانند ارائه دهند.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار گمز انجام شده و در ادامه نیز تصاویر مربوط به محیط شبیه سازی و خروجی های آن قرار داده شده است: