دانلود شبیه سازی مقاله کنترل توان راکتیو در راستای به حداقل رسانی هزینه بهره برداری

کاهش هزینه های عملیاتی با استفاده از کنترل توان راکتیو

هنگام بهره برداری از شبکه های توزیع، همواره مقداری توان راکتیو به دلیل بارهای الکتریکی و خازن های خطوط و کابل های قدرت، وجود دارد. قسمتی از تلفات بخاطر توان راکتیوی است که در خطوط قدرت شارش دارند و در تمام مسیر از منابع قدرت تا نقاط بار حضور دارند. همچنین توان راکتیو اثر زیادی بر امنیت سیستم های قدرت دارد، زیرا بر ولتاژهای کل سیستم تاثیر می گذارد. با این وجود به حداقل رسانی تلفات و کنترل ولتاژ، اهداف رقابتی هستند و حداقل سازی تلفات کنترل ولتاژ را تضمین نمی کند و معمولاً هر دو هدف، مستقل از همدیگر هستند.

به منظور به حداقل رسانی تلفات و دستیابی به حداکثر مزیت های اقتصادی، پخش توان راکتیو باید کنترل شود، که این موضوع در بسیاری از مقالات مورد اشاره قرار گرفته است و راهکارهای مختلفی تاکنون برای آن پیاده سازی شده است. برای جبرانسازی پخش توان راکتیو، معمول ترین و گسترده ترین راهکار در شبکه های توزیع، بانک های خازنی هستند که مانند منبع توان راکتیو عمل میکنند. با کنترل مناسب ولتاژ، می توانند کنترل شوند و در نتیجه تلفات کاهش یابند. جواب های مختلفی برای بدست آوردن طرح های کلیدزنی بهینه در مقاله های مختلف ارائه شده اند. DGها می توانند تلفات را با فراهم کردن توان راکتیو تکمیلی محلی کاهش دهند؛ می توان آنها را به صورت منابع توان اکتیو مدل سازی کرد که همچنین قادر به تزریق و مصرف توان راکتیو نیز هستند. مزیت آنها این است که توزیع یکنواختی برروی شبکه دارند و بنابراین در حداقل سازی تلفات کارآمدتر هستند. تکنولوژی های مبتنی بر اینورتر، پاسخ سریع و مطمئن به نیازهای شبکه بخصوص در هنگام افزایش ولتاژ را امکان پذیر می کنند. در تحقیقات، نشان داده شده که اکثریت صرفه جویی ها را می توان با تنظیم نقاط تنظیم راکتیو بهینه تولید پراکنده در مقایسه با کنترل تغییر دهنده تپ تحت بار OLTC کلاسیک، بدست آورد.

این پروژه در محیط متلب آماده شده و در ادامه نیز به تعدادی از نتایج آن اشاره شده است:

در شکل خروجی زیر، میزان شارش بار ضروری برای به حداقل رسانی تلفات نشان داده شده است،

همچنین در شکل زیر، میزان کاهش تلفات ناشی از پخش بهینه توان راکتیو در حضور منابع فتوولتائیک زیاد موجود در شبکه نشان داده شده است:

شبکه مورد استفاده در این شبیه سازی، یک شبکه 26 شینه با 5 واحد تولیدی است؛ در شرایط ضریبت توان واحد، میزان تلفات خطوط و پروفیل ولتاژی به صورت زیر حاصل می گردد:

این پروژه با مسئله حداقل سازی تلفات خط و هزینه بهره برداری در شبکه های توزیع با نفوذ بالای DG سروکار دارد. با یک کنترل توان راکتیو مناسب، DG می تواند به حداقل سازی تلفات کمک کند. تکنولوژی های اطلاعات و ارتباطات و پیاده سازی کنتور هوشمند، اپراتورهای شرکت توزیع را قادر می سازد تا از قابلیت های توان راکتیو استفاده نشده DG بهره ببرند و در بازارهای قدرت راکتیو نوظهور مشارکت داشته باشند.

یک الگوریتم کنترلی هماهنگ برای تعیین نقاط کاری توان راکتیو جدید برای ژنراتورها بر مبنای اندازه گیری توان اکتیو و راکتیو از کنتورهای هوشمند برای حداقل سازی پخش توان راکتیو از طریق فیدر شبکه، ارائه شد. بخاطر مقدار محدود توان راکتیو حاصل شده از DG، هزینه های خدمات جانبی مورد ملاحظه قرار گرفتند. جواب و راهکار بوسیه شبیه سازی های کامپیوتری در محیط متلب (MATLAB) ارزیابی و بدست آمدند. حیطه کار پژوهشی ارائه شده ، ایجاد روشی است که می تواند یک جواب معتبر برای کنترل هوشمند مقرون به صرفه کاربردهای الکترونیک صنعتی برای سیستم های تولید توان پراکنده، فراهم سازد. به این علت است که روش پیشنهادی از نظر ساختاری ساده است و به آسانی می تواند در ادوات کنترل اتوماتیک پیاده سازی شود. این روش تنها یک معادله خطی شده تقریبی و الگوریتم جستجوی گام به گام پخش بار را بدست می آورد.