فهرست مطالب نیما امجدی
-
در این مقاله، بیوگاز تولیدی یک مخزن تخمیر فضولات دامی با حجم 433 مترمکعب دریک دامداری نمونه با 3055 راس گاو شیرده، جهت طراحی و امکان استفاده ازسیستم تولید همزمان برق و حرارت مورد استفاده قرار گرفته است. روزانه 30 مترمکعب فضولات دامی در هاضم پردازش می گردد. با استفاده از مدل توسعه داده شده و دادههای به دست آمده از دامداری، مشخص گردید که 53910 مترمکعب بیوگاز تولیدی ماهانه، میتواند یک سیستم تولید برق و حرارت 350 کیلوواتی با موتور احتراقی تراکمی (CI) دوگانه سوز را به صورت پیوسته بهحرکت درآورد. مقدار صرفهجویی سالانه در هزینه های انرژی 1142. 2 میلیون ریال و درصد سوددهی سیستم 34% تعیین گردید، ودوره بازگشت سرمایه آن 3. 7 سال می باشد. در انتهای این مقاله تحلیل حساسیت هایی بر قیمت گازوئیل، قیمت برق و قیمت فرش برق به شبکه انجام گرفته و تغییرات شاخص سوددهی و دوره بازگشت سرمایه در برابر تغییر هزینه سرمایهگذاری اولیه سیستم تولید همزمان برق و حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. لازم به ذکر است که بررسیهای انجام شده مربوط به سال 1395 میباشد.کلید واژگان: بیوگاز, تولید همزمان برق و حرارت, دامداری, مدل- فنی اقتصادی, سوددهی}In this paper, the biogas produced from a fermentation livestock waste tank with 443 cubic meter volume, in an animal farm in Iran is investigated. The farm has 3055 dairy cows and the produced biogas is supposed to be used to run a CHP system. Every day 30 cubic meters of livestock is processed in the digester. Using the developed model and data obtained from the farm it was found that, the monthly 53910 cubic meter of produced biogas can operate a 350 kW dual fuel compression ignition engine CHP system. The annual cost saving, percentages of system profitability index and payback period are 1142.2, 34% and 3.7 year, respectively. Finally, a sensitivity analysis is carried out to show how the profitability of biogas CHP plants would vary due to changes of some key parameters such as prices of diesel fuel, electricity and electricity buyback. It should be noted that this study is carried out for the year 2017.Keywords: Biogas, Combined Heat, Power (CHP), Livestock, Techno-economic analysis, Profitability, Payback period}
-
در این مقاله یک موتور جدید مغناطیسی خورشیدی برای خودروها ارائه شده است. هر یک از سیلندرهای این موتور دارای دو آهنربای دائم است که نیروی مغناطیسی بین آنها باعث حرکت پیستون سیلندر می شود. یکی از دو آهنربای دائم هر سیلندر به عنوان پیستون آن سیلندر عمل می کند. آهنربای دائم دیگر در هر سیلندر به طور متناوب چرخیده به طوری که قطبهای همنام و ناهمنام دو آهنربای دائم به صورت پریودیک مقابل هم قرار گیرند. نیروهای جاذبه و دافعه مغناطیسی که به این ترتیب در سیلندرهای موتور به وجود می آیند با هم هماهنگ شده به نحوی که باعث حرکت میل لنگ شوند.
آهنربای دائم قابل چرخش هر سیلندر به وسیله یک موتور DC به حرکت در می آید که از طریق پنلهای خورشیدی موتور مغناطیسی خورشیدی تغذیه می شود. یکی از مزایای مهم موتور پیشنهادی حذف نیاز به موتورهای القایی گران قیمت و سنگین می باشد. علاوه بر این موتور پیشنهادی مجهز به باطری برای ذخیره و تغذیه انرژی بوده که زمان قابل استفاده موتور را افزایش می دهد.
لازم به ذکر است که موتور مغناطیسی خورشیدی طراحی شده به عنوان اختراع با شماره 85138 در تاریخ 06/12/1393 در اداره ثبت اختراعات ایران به ثبت رسیده است.کلید واژگان: موتور مغناطیسی خورشیدی, آهنربای دائم, نیروی مغناطیسی, انرژی خورشیدی}In this paper a new magnetic-solar engine for vehicles is proposed. Each cylinder of this engine includes two permanent magnets, which their magnetic forces drive the piston. One of these two permanent magnets acts as the piston of the corresponding cylinder. The other permanent magnet of each cylinder rotates cyclically such that the same and opposite poles of the two magnets are placed against each other periodically. The attraction/repulsion forces generated in this way inside the cylinders are coordinated to drive the crankshaft of the engine. The rotatable permanent magnet of each cylinder is rotated by a DC motor, which is fed by the solar panels of the proposed magnetic-solar engine. One of important advantages of the proposed engine is elimination of expensive and heavy induction motors and their associated equipment. The proposed engine is also equipped with batteries to store/retrieve solar power, which increases the useable time of the engine. The constructed solar-magnetic engine is registered as a patent in the Irans patent office with the number of 85138.Keywords: Permanent Magnet, Magnetic Force, Machine, Solar Energy} -
نوسانات و افزایش مداوم قیمت سوخت و آلودگی های زیست محیطی سبب روی آوری به منابع انرژی تجدیدپذیر شده است. با این حال، طبیعت تغییرپذیر و نامطمئن این تولیدات در کنار فشار اقتصادی ناشی از محیط بازار برق، امنیت شبکه را به مخاطره می اندازد. بدین لحاظ، اطلاع از وضعیت شاخص های امنیتی در شرایط مختلف بهره برداری و درنظرگرفتن اقدامات اصلاحی و پیشگیرانه ضروری است. استفاده از مقدار امید ریاضی متغیرهای عدم قطعیت هنگام تحلیل امنیت سیستم قدرت، منجر به نتایجی غیرواقعی و به خطر افتادن پایایی سیستم قدرت می گردد. روش های سنتی مبتنی بر تحلیل شمار زیادی سناریو مانند روش مونت کارلو به دلیل حجم و زمان محاسبات بالا فاقد کارایی لازم در سیستم های قدرت با اندازه واقعی هستند. در این مقاله، به منظور تحلیل امنیتی سیستم قدرت، از روش تخمین نقطه ای استفاده می گردد که ضمن امکان درنظر گرفتن عدم قطعیت، زمان و حجم محاسبات مطلوبی دارد. روش پیشنهادی، روی چندین سیستم قدرت نمونه و عملی آزمایش شده و توانایی آن در مدل سازی مناسب عدم قطعیت در زمان مطلوب نشان داده می شودکلید واژگان: ارزیابی امنیت استاتیک, انرژی های تجدیدپذیر, تابع چگالی احتمال متغیر تصادفی, روش مونت کارلو, روش تخمین نقطه ای}Continuous increase in fuel prices and its variations together with the emerged environmental pollutions cause to tendency to the renewable energy sources. However, the variable and uncertain natures of these generations as well as the market pressure due to the electricity market background threat the network security. Therefore, the recognition of the security index states in different operation conditions and considering the preventive and corrective actions are vital. Employment of the expected value of the uncertain variables for the power system security analysis would result in unrealistic outcomes and threatening of the power system security. Conventional approaches relying on the analysis of the large sum of scenarios such as Monte Carlo method are not efficient in the realistic large scale power systems due to the high computational burden and required time. This paper, in order to analysis the power system security, uses a point estimation method which consider the uncertainty while still has the satisfactory computational burden and time. The proposed method is examined on several power system test cases and its ability to effective uncertainty modeling in acceptable time is shown.Keywords: Static security evaluation, renewable energy sources, distribution function of stochastic variable, Monte Carlo method, point estimation method}
-
شیوه تشخیص برق گرفتگی در ابزارهای پیشین ضد برق گرفتگی مثل کلید محافظ جان کاملا وابسته به مسیر برگشت جریان از زمین می باشد. حال اگر در محیطی صنعتی فردی از زمین عایق شده باشد و دو دست وی در بین دو فاز قرار گیرد قطعا دچار برق گرفتگی خواهد شد. استفاده از ترانسفورماتور ایزولاسیون نیز نمی تواند کمکی برای رفع این مشکل بکند چون ترانسفورماتور ایزولاسیون تنها مسیر برگشت جریان را حذف می کند. پس برق گرفتگی فاز به فاز در صورت استفاده از ترانسفورماتور ایزولاسیون نیز قابل تشخیص نیست.
دستبند ضد برق گرفتگی طراحی شده، دستبندی است که با محاسبه شار ناشی از جریان عبوری از دست فردی که دچار برق گرفتگی شده است به وسیله حسگر اثر هال و با الهام از آمپرمتر های چنگکی، قادر به تشخیص عبور جریان الکتریکی از دست انسان و ارسال فرمان قطع از طریق یک مجموعه فرستنده و گیرنده و در انتها قطع مسیر اصلی جریان الکتریکی می باشد که مشخصا این طرح هیچ وابستگی ای به مسیر برگشت جریان ندارد و کاملا بر روی فرد در معرض خطر متمرکز شده است.کلید واژگان: برق گرفتگی فاز به فاز, دستبند ضد برق گرفتگی, سنسور اثر هال, فرستنده و گیرنده رادیویی}The Anti-Hazard Wrist Strap is a Wrist strap that can measure the flux of the current in which cross through the hand of a victim, and it will trigger an EMR (Electromagnetic Relay) or SSR (Solid State Relay) to keep the victim safe from electrocution. The material which has been used in this project as a core is a ferromagnetic material and a Hall-Effect Sensor. These Parts will place in the gap of the core. For directing flux to cross the Hall-Effect sensor, a non-magnetic material has been used in magnetic parallel ways of the core. The Anti-Hazard Wrist Strap uses a novel way to protect the person who is in danger of electrocution and this protection is based on direct protection of a person and is not depend on electrical ground. Phase to phase electrocution is an incident that any of available protection equipment cannot be efficient to sense it. The time of operation and the required current for operation of this Wrist Strap is as low as milliseconds and mill amperes.Keywords: Phase to Phase Electrocution, Hall Effect Sensor. RF Transceivers, Anti, Hazard Wrist Strap} -
در یک سیستم قدرت، حد دینامیکی پایداری ولتاژ متناظر با دوشاخگی HB و حد راکتیو ژنراتورها به عنوان دو مفهوم اساسی از منظر پایداری ولتاژ در بهره برداری سیستم تعریف می شوند. وقوع HB سبب بروز نوسانات با دامنه ثابت و یا افزایشی در سیستم قدرت می گردد. علاوه بر این، رسیدن ژنراتورها به حد راکتیو خود، تاثیر به سزایی بر پایداری سیستم قدرت داشته و سبب کاهش حد پایداری ولتاژ و در مواردی بروز فروپاشی ولتاژ می گردد. بنابراین، آگاهی از اینکه در لحظه بهره برداری، نقطه کار سیستم نسبت به حدود تعریف شده در چه شرایطی است، اهمیت بالایی برای بهره بردار سیستم قدرت به منظور ارائه راه کارهای پیشگیری کننده یا اصلاح کننده، خواهد داشت. بر این اساس، استفاده از یک ابزار مناسب به نحویکه بتوان با استفاده از آن وضعیت بهره برداری سیستم قدرت را با توجه به حدود بیان شده تعیین و پیش بینی نمود، اهمیت بالایی پیدا می کند. بدین منظور در این مقاله، با توجه به حدود بیان شده، یک دسته بندی جدید از حیث بهره برداری برای سیستم قدرت تعریف شده و در نهایت با استفاده از شبکه عصبی PNN، وضعیت بهره برداری سیستم قدرت مورد پیش بینی قرار خواهد گرفت. نتایج عددی حاصل از این تحلیل بر روی سیستم های تست 39 و 68 IEEE ارائه شده است.کلید واژگان: دوشاخگی HB, دوشاخگی LIDB, حد توان راکتیو ژنراتور, شبکه عصبی}In power system, dynamic voltage stability margin corresponding with hopf bifurcation (HB) and reactive power limit of generators, As the two basic concepts in power system operation are defined in terms of voltage stability. Occurrence of HB, leads to oscillatory problem with constant or incremental amplitude in power system. Moreover, occurrence reactive power limit of generators, have a significant effect on power system stability and therefore reduce voltage stability margin or some times leads to voltage collapse occurrence. Therefore, knowledge of relation between operational point of power system and defined margins is very important for network operators to provide corrective and preventive strategies. Accordingly, the use of forecasting tools for the determination and prediction of the operating condition of the power system based on the defined margins is essential. In this paper, to prediction of operating condition of power system, a new classification based on the defined limits is proposed. The proposed algorithm is examined on the IEEE 39 and 68 buses test systems.Keywords: Hopf Bifurcation, Limit Induced Dynamic Bifurcation (LIDB), Generator Reactive Power Limit, Neural network}
-
پخش بار بهینه یکی از ابزارهای کلیدی در برنامه ریزی و بهره برداری از سیستم های قدرت است؛ باوجود این، به علت استفاده گسترده از انرژی های تجدیدپذیر در تولید انرژی الکتریکی بخصوص انرژی باد و ماهیت تصادفی آن، این ابزار با چالش مواجه می شود. عدم قطعیت حاکم بر مقدار تولید بادی در دسترس به دلیل خطای پیش بینی، تغییر در روش مدل سازی و حل مساله پخش بار بهینه را ضروری می نماید. در تحقیق فعلی، قیمت های حاشیه ای محلی به عنوان یک پارامتر مهم در سیستم های قدرت مبتنی بر بازار در قالب یک مساله پخش بار بهینه مدل شده و تابع چگالی احتمال آن با استفاده از یک روش تخمین نقطه ای جدید محاسبه می گردد. روش تخمین نقطه ای پیشنهادی، مشخصات توزیع احتمالی مورد نظر را با استفاده از چند گشتاور آنها تخمین می زند. این روش، علاوه بر تضمین مجاز بودن نقاط تخمینی تولید شده، به عنوان یک مزیت قابل توجه، از نظر زمان اجرا و دقت تقریب نیز به روش های معمول تخمین نقطه ای برتری محسوسی دارد. کاربردهای نتایج محاسبه شده از دیدگاه عملی نیز بحث شده است. کارایی روش پیشنهادی روی سه سیستم قدرت 9 و 24 شین IEEE همراه با سیستم عملی 118 شین IEEE آزمایش شده و برتری آن از نظر دقت و همچنین سرعت تخمین نسبت به دیگر روش ها نشان داده می شود.کلید واژگان: پخش بار بهینه احتمالاتی, عدم قطعیت, تولید بادی, روش تخمین نقطه ای, قیمت حاشیه ای محلی}Abstract- The optimal power flow (OPF) is one of the key tools in the planning and operation of power systems. However, due to extensive using of the renewable energy sources especially, wind generation in the electric energy generation, application of this tool encounter with a major challenge. Uncertainty in the available wind generation level rooted in forecast error necessitates the change in the modeling and solution method of OPF problem. In this research work, Locational Marginal Price (MCP) as an important parameter in the market-based power systems is modeled in the context of optimal power flow problem and its probability density function is computed using a new point estimation method. The proposed point estimation method approximate the desired probability characteristics using their a few moments. Apart from that the proposed method guarantees the feasibility of the obtained estimated points, as the significant advantage, it notably outperforms the conventional point estimation methods in the required time and approximation accuracy aspects. Application of the obtained results is discussed from practical point of view as well. Effectiveness of the proposed method is examined on the 9-bus and 24-bus IEEE test systems together with realistic 118-bus power system and its advantages in accuracy and quickness with respect to the other methods are shown.Keywords: Probabilistic optimal power flow, Uncertainty, wind generation, point estimation method, Locational marginal price}
-
در این مقاله یک مدل غیرقطعی جدید جهت برنامه ریزی چندساله ی توسعه ی هماهنگ تولید و انتقال، با در نظر گرفتن نفوذ سطح بالایی ازمزرعه های بادی در سیستم قدرت، ارائه شده است. در رویکرد پیشنهادی، عدم قطعیت های مربوط به تقاضای بار و توان بادی با بهره گیری از روش برنامه ریزی تصادفی دوسطحی مدل سازی می گردند و سپس طرح توسعه ی بهینه ی سیستم قدرت از میان واحدهای تولیدی و خطوط انتقال نامزد براساس تحلیل حداقل-حداکثر پشیمانی انتخاب می گردد. در نهایت مدل پیشنهادی بر روی شبکه ی نمونه ی 24 باس قابلیت اطمینان پیاده سازی شده است و اثر تعداد سناریو ها بر روی بار محاسباتی مسئله ی برنامه ریزی و پاسخ بهینه ی نهایی مورد ارزیابی قرار گرفته است. کلید واژگان: برنامه ریزی تصادفی, برنامه ریزی توسعه تولید, برنامه ریزی توسعه انتقال, حداکثر, حداقل پشیمانی, مزرعه بادی, عدم قطعیت}This paper presents a novel formulation for multilayer composite generation and transmission expansion planning considering the high penetration of wind farms. The proposed approach employs the so-called two-stage stochastic programming to cope with the uncertain nature of load demand and wind power and then find the optimal expansion plan among candidate generating units and transmission lines through the minimax regret criterion. Finally, the proposed approach is implemented on 24-bus reliability test system and the effect of the number of scenarios on the computational burden as well as the final optimal solution is evaluated.Keywords: Generation Expansion Planning, Minimax Regret, Stochastic Programming, Transmission Expnasion Planning, uncertainty, Wind Farm}
-
بررسی تجربیات گذشته نشان می دهد که بروز حوادث شدید در شبکه های قدرت از جمله خروج کلیه واحدهای یک نیروگاه یا سقوط یک دکل از خطی چند مداره می تواند بیش از یک نوع پایداری را در سیستم قدرت در معرض خطر قرار دهد. طی سالیان اخیر خاموشی های سراسری بسیاری در سرتاسر نقاط جهان به علت بروز ناپایداری ولتاژ، گذرا و یا ترکیبی از آنها رخ داده است. یکی از راهکارهای مناسب و کارآمد در این زمینه به کارگیری طرح های اقدامات اصلاحی می باشد. در این مقاله یک طرح اقدامات اصلاحی جدید حادثه محور مبتنی بر قطع تولید و حذف بار، جهت جلوگیری از بروز ناپایداری های گذرا و ولتاژ پیشنهاد شده است. در همین راستا یک مساله بهینه سازی بر اساس یک چارچوب چند منظوره ایجاد شده که حل این مساله بهینه سازی چندهدفه کمینه ترین مقادیر حذف بار و قطع تولید را جهت رسیدن به بیشترین حاشیه پایداری بعد از رخداد حوادث شدید تعیین می کند. همچنین یک روش موثر جهت حل مسائل بهینه سازی چندهدفه ارائه شده است. این روش و مدل پیشنهادی بر روی شبکه انتقال ایران در پیک سال 1393 پیاده سازی شده است و نتایج به دست آمده کارآمدی روش فوق را در مقایسه با طرح های فعلی اقدامات اصلاحی و سایر روش های حل مسائل بهینه سازی نشان می دهد.کلید واژگان: بهینه سازی چندهدفه, پایداری گذرا, پایداری ولتاژ, طرح های اقدامات اصلاحی}Transient instability, voltage instability or a combination of both have been the cause of several power system blackouts all over the world in the recent years. Occurrence of a super-component contingency (SCC) that refers to multiple and simultaneous outages of grid facilities like a power plant or a multi-circuits line may lead to blackout if no remedial action schemes (RAS) are implemented. This paper proposes a new event-based RAS to overcome the transient and voltage instabilities caused by super-component contingencies through optimal generation shedding and load cut. To do this, a new multi objective framework is presented simultaneously optimizing the competing objective functions of transient and voltage stability margins and generation shed and load cut amount. Multi objective decision making is performed using a combination of analytical hierarchy process (AHP), modified augmented constraint method and technique for order preference by similarity to ideal solution (TOPSIS). The effectiveness of both the proposed model and MODM solution approach is extensively illustrated on a simulated model of Irans power system in 2014.Keywords: Multi, objective optimization, Transient stability, Voltage stability, Remedial actions scheme}
-
در سال های اخیر صنعت برق در برخی از کشورهای دنیا به روش های مختلفی به یک بازار رقابتی انرژی تبدیل شده است که در اصطلاح به آن صنعت برق تجدید ساختار شده اطلاق می شود. برای حفظ پایداری شبکه های قدرت و انتقال توان مطمئن، افزون بر تامین توان اکتیو نیاز به تامین توان راکتیو نیز می باشد که برای بهبود ایمنی سیستم بایستی توسط بهره بردار سیستم قدرت بصورت بهینه تامین گردد. در این مقاله رویکردی برای تنظیم مدیریت توان راکتیو به عنوان یک مساله دراز مدت و غیرخطی در سیستم مورد مطالعه ارائه خواهد شد. لذا مساله برنامه ریزی و توسعه شبکه بازار برق با توزیع بهینه توان راکتیو به یک مساله بهینه سازی غیرخطی تبدیل گشته و از الگوریتم جدید بویایی کوسه بر اساس معیار پارتو سعی در حل این مساله با در نظر گرفتن قیود عملی و غیرخطی شده است. به منظور بررسی و نشان دادن قابلیت های الگوریتم مورد نظر از معیارهای مختلف در سیستم های مورد مطالعه برای بررسی انحراف معیار و خطاهای ایجاد شده استفاده شده است. جستجوی مناسب با سرعت بالا، به گزینی بهترین جواب و ارتقا و تقاطع نسل ها از ویژگی های بارز این روش می باشد.کلید واژگان: توزیع توان راکتیو, الگوریتم بویایی کوسه, معیار پارتو, برنامه ریزی بازار برق}In recent years, the electrical industrial convert to a competitive market in some of the countries which is named a deregulated systems. To maintain the stability of power grids and reliable power transmission, in addition to providing active power, reactive power supply is also needed to improve the safety system should be optimized by the operation of the power system. In this paper, we proposed a new solution to management the reactive power which is presented as a long term and non-linear optimization problem. Hence, the planning and improving the power market based on optimal distribution of reactive power has been presented as an optimization problem. The mentioned problem is solved by a new meta-heuristic algorithm which is based on shark smell abilities named Shark Smell Optimization (SSO). This algorithm improved with Pareto criterion to increase the abilities of proposed strategy in nonlinear problem with different constrains. The effectiveness of the proposed method has been applied over tow power system case studies through the comparison with other techniques.Keywords: Reactive Power Distribution, Shark Smell Optimization, Pareto Criterion, Electrical Market Planning}
-
در این مقاله یک مدل پویا (دینامیک) جهت طرح برنامه ریزی توسعه سالانه شبکه های توزیع با در نظر گرفتن امکان استفاده از فناوری های تولید پراکنده انرژی الکتریکی ارائه گردیده است. مدل پیشنهادی، مکان، ظرفیت و زمان مناسب استفاده از فناوری های تولید پراکنده و همچنین برنامه زمانی افزایش ظرفیت خطوط شبکه را مشخص می کند. تابع هدف مدل پیشنهادی شامل مجموع هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری در طول یک دوره زمانی مشخص می باشد. جهت حل مساله معرفی شده از یک روش حل دو سطحی حاصل از ترکیب الگوریتم باینری و تقویت شده رقابت استعماری و الگوریتم بهبود یافته اجتماع ذرات استفاده گردیده است. بطوریکه در سطح اول این روش حل، هزینه های سرمایه گذاری طرح به کمک الگوریتم رقابت استعماری باینری و تقویت شده بهینه گردیده و در سطح دوم، الگوریتم بهبود یافته اجتماع ذرات، هزینه های بهره برداری را بهینه می سازد. در نهایت، مدل پیشنهادی بر روی یک شبکه توزیع نمونه پیاده سازی شده و نتایج حاصل از آن از طریق مقایسه با نتایج دیگر روش های حل دو سطحی مورد تحلیل قرار گرفته است.کلید واژگان: شبکه توزیع, برنامه ریزی توسعه پویا, تولید پراکنده, الگوریتم رقابت استعماری, الگوریتم اجتماع ذرات}This paper presents a comprehensive model for dynamic expansion planning of distribution grids (DDGEP) considering distributed generation technologies. The proposed model determines the optimal location, capacity and dynamics (i.e. timing) of DG investment as well as optimal time schedule of reinforcement of distribution feeders. The objective function of this model encompasses both investment and operation costs of distribution grids and DG units along a specified planning horizon. To solve the suggested model, a new two-level solution method composed of Binary Enhanced Imperialist Competition Algorithm (BEICA) and Improved Particle Swarm Optimization (IPSO) is introduced. BEICA optimizes the location, capacity and timing of DG investment and also timing of existing feeder's reinforcement while IPSO optimizes the operation point of distributed generator-integrated distribution system. In order to demonstrate the effectiveness of proposed two-level solution approach (BEICA), it is applied on a radial distribution test system and the obtained results are compared with several other solution methods.Keywords: Distribution grid, Dynamic expansion planning, Distributed generation, Imperialist Competitive Algorithm, Particle Swarm Optimization}
-
افزایش تقاضای جهانی برای آلودگی کمتر انرژی منجر به استفاده از سیستم هایMicro CHP (تکنولوژی تولید همزمان برق و حرارت در بخش خانگی) شده است. حرارت تولیدشده ممکن است برای گرمایش فضا و آب گرم و اگر با یک چیلر جذبی ترکیب شود برای سرمایش به کار رود، برق تولیدی نیز در منزل استفاده می شود. در این مقاله، عملکرد دو نمونه Micro CHP موتور گازی و پیل سوختی برای ساختمان های مسکونی تحلیل می شود. برای هریک از تاسیسات دو شیوه عملکردی متفاوت که شامل مینیمم کردن هزینه عملکردی و مینیمم کردن انتشار آلاینده هاست، در نظر گرفته شده است. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که سیستم های پیل سوختی گزینه بهتری برای ساختمان های مسکونی مورد مطالعه از هر دو منظر اقتصادی و زیست محیطی می باشند. در این سیستم ها هزینه انرژی سالانه تقریبا 26 درصد کاهش یافته است. از طرف دیگر، انتشار سالانه دی اکسیدکربن تقریبا 9 درصد کاهش یافته است.کلید واژگان: سیستم Micro CHP, پیل سوختی, انتشار آلاینده ها, شیوه های عملکردی مختلف}The growing worldwide demand for less polluting forms of energy has led to a renewed interest in the use of micro combined heat and power (CHP) technologies in the residential sector. The operation of micro CHP system results in simultaneous production of heat and power in a single household based on small energy conversion units. The heat produced may be used for space and water heating and possibly for cooling load if combined with an absorption chiller¡ the electricity is used within the house. In this paper¡ two typical micro CHP alternatives¡ namely¡ gas engine and fuel cell for residential buildings¡ are analyzed. For each facility¡ two different operating modes including minimum-cost operation and minimum-emission operation are taken into consideration by employing a plan and evaluation model for residential micro CHP systems. The analyses of results show that the fuel cell system is recognized as a better option for the examined residential building from both economic and environmental points of view. With the operation considering optimal economic benefits¡ annual energy cost is reduced by about 26%. On the other hand¡ annual CO2 emissions are reduced by about 9%.Keywords: Micro CHP, Fuel cell, Emissions, Different operating methods}
-
پایداری زاویه ای سیگنال کوچک رتور که از آن به عنوان پایداری سیگنال کوچک نیز یاد می شود، یکی از مهمترین عوامل در برنامه ریزی و بهره برداری سیستم های قدرت است. این نوع از پایداری ها، در چهار حالت نوسانی شامل نوسانات درون ناحیه ای، بین ناحیه ای، کنترلی و پیچشی مورد بررسی قرار می گیرد. شناسایی و تفکیک رفتار چنین نوسان هایی می تواند در اعمال رفتارهای کنترلی مانند تنظیم پارامترهای سیستم تحریک و پایدارساز سیستم قدرت به منظور کنترل و میرایی نوسان ها، مورد استفاده قرار بگیرد. یکی از ابزارهای مرسوم در بررسی اینگونه نوسانات، فرکانس مدهای بحرانی سیستم و ضرایب مشارکت ژنراتورها در این مدها است که با استفاده از روش های تحلیلی مانند آنالیز مدال تعیین می گردند. در این مقاله، ابتدا با استفاده از روش های تحلیلی، قابلیت ضرایب مشارکت ژنراتورها در تعیین نوع نوسانات درون ناحیه ای و بین ناحیه ای سیستم قدرت بررسی شده و در ادامه از آنجاکه در اینگونه بررسی ها، استفاده از روش های مرسوم مانند آنالیز مدال، سخت و زمانبر است، با استفاده از یک روشی ترکیبی شامل روش انتخاب مولفه و شبکه عصبی PNN، ضریب مشارکت ژنراتورها و نوع نوسان سیستم قدرت در مد بحرانی، مورد پیش بینی قرار خواهد گرفت. مزیت روش پیشنهادی، دقت و سرعت بالای محاسبات و همچنین تعیین همزمان نوع نوسانات و میزان مشارکت متغیر حالت غالب ژنراتورهای سیستم در مد بحرانی می باشد.
کلید واژگان: تحلیل مدال, مقدار ویژه بحرانی, ضریب مشارکت ژنراتور, پایداری زاویه ای سیگنال کوچک رتور, روش انتخاب مولفه, شبکه عصبی}The small signal rotor angle stability which is called the small signal stability is an important issue in planning and operation of power systems. This type of stability is analyzed in four categories which include local, inter-area, control and torsional oscillations. Identification and segregation of these oscillations behavior can be used for applying control actions such as excitation system and power system stabilizer parameters tuning in order to control the oscillations damping. Determining the frequency of the system's critical modes and participation factors of the generators in these modes are one of the conventional methods for analyzing these oscillations which are calculated using analytical methods such as modal analysis. In this paper, capability of the generator's participation factor for determining the inter-area and local oscillations are studied at first by means of analytical methods. Conventional methods (e.g., modal analysis and time–domain simulations) are challenging and time consuming tasks. Thus, the generator's participation factor and power system oscillations type in the critical mode are predicted using a hybrid method containing a feature selection and probabilistic neural network (PNN) part. The advantage of the proposed method is the accuracy, fast calculations, simultaneous prediction of oscillations type and their participation in the dominant state variable of the generators in the critical modes.Keywords: odal Analysis, Critical Eigenvalue, Participation Factor of Generators, Small Signal Rotor Angle Stability, Feature Selection, Neural Network} -
در این مقاله طراحی و بهینه سازی قوانین کنترل کننده فازی در سیتم قدرت چند ماشینه با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی ارائه شده است. استفاده از کنترل کننده فازی PID یکی از روش های مناسب برای پایداری در سیستم-های نامطمئن و غیر خطی می باشد. رفتار کنترل کننده های فازی به اطلاعات طراحی شامل انتخاب توابع عضویت و قوانین کنترلی بستگی دارند. در روش-های طراحی سنتی، اطلاعات طراحی مبتنی بر تجربه افراد خبره است که از طریق آزمون سعی و خطا تعیین می گردد. بنابراین طراحی یک کنترل کننده مناسب زمان بر می باشد. بنابراین انتخاب بهینه قوانین فازی و یا شکل توابع عضویت مساله بسیار مهمی می باشد. لذا انتخاب قوانین فازی بهینه و یا شکل توابع عضویت، بدون نیاز به تجربیات افراد خبره از اهمیت ویژه ای برخورداراست. از طرفی الگوریتم پیشنهادی هارمونی نیز در بررسی نتیجه عملکرد اجزا به دنبال هماهنگی مطلوب می باشد که در حل مسائل بهینه سازی به دنبال یافتن بهترین مسیر است تا بوسیله آن هزینه توابع محاسباتی را کاهش دهد. لذا کنترل کننده پیشنهادی در نقاط کار مختلف بر روی سیستم قدرت استاندارد سه ماشینه IEEE و ده ماشینه New-England مورد آزمایش قرار گرفته و نتایج آنالیز مقادیر ویژه سیستم و شبیه سازی با دیگر روش ها مقایسه گردیده است.
کلید واژگان: پایدار ساز سیستم قدرت, کنترکننده فازی, قوانین فازی, سیستم چند ماشینه, الگوریتم جستجوی هارمونی}This paper presents a design of fuzzy power system stabilizer (FPSS) using Harmony Search Algorithm (HSA) to damp low frequency oscillation in multi-machine power system where the parameters of proposed controller are optimized offline automatically by the proposed techniques. This newly proposed controller is more efficient because it cope with oscillations and different operating points. In this strategy the controller is tuned on line from the knowledge base and fuzzy interference. Two eigenvalue-based objective functions to enhance system damping of electromechanical modes are considered. This newly developed control strategy mixed the advantage of HSA and Fuzzy controller with simple structure while is easy to implement. The New England 10-unit 39-bus standard power system and 9 buses IEEE power system, under various system configurations and loading conditions, is employed to illustrate the performance of the proposed method. The effectiveness of proposed controller is compared with other techniques. Eigenvalue analysis and nonlinear simulation results show the effectiveness of the proposed controller.Keywords: Power System Stabilizer, Fuzzy Controller, Rule Base, Multi, machine system, Harmony Search Algorithm} -
با پیچیده تر شدن مسائل بهینه سازی و عدم کارایی مطلوب روش های تحلیلی سنتی، نیاز به ابزارهای قویتر برای حل این مسائل احساس شد. علاوه بر مشکلاتی همچون نیاز به تضمین هایی در خصوص مشتق پذیری و پیوستگی، امکان همگرایی به بهینه محلی، زمان حل این روش ها در بسیاری از مسائل به صورت نمایی رشد می کند. در پاسخ به این نیاز، الگوریتم های حل فراکاوشی ظهور پیدا کردند. این روش ها هیچگونه نیازی به اطلاعات مشتق مساله ندارند، با عملگرهای خاص خود قادر به فرار از بهینه محلی و کشف بهینه کلی هستند و زمان محاسبات مورد نیاز در آن ها با افزایش ابعاد مساله به صورت خطی یا چندجمله ای افزایش می یابد. با این حال به دلیل پراکندگی این روش ها در تحقیقات مختلف و عدم سازمان دهی کامل آن ها، محققان شناخت مناسبی از طیف گسترده این الگوریتم ها، سازوکار و ویژگی های این الگوریتم ها ندارند. در این مقاله سعی شده است شماری از مهم ترین و کاربردی ترین این الگوریتم ها (40 الگوریتم فراکاوشی مختلف) معرفی گردد، ویژگی های اصلی این الگوریتم ها همچون سازوکار جستجوی فضای مساله بهینه سازی، عملگرهای اساسی و منبع الهام هریک شرح داده شود. همچنین به صورت فشرده، بعضی وجوه تمایز این الگوریتم ها مانند قابلیت جستجوی محلی و کلی، تعریف حافظه و تنظیم پارامترها بحث شده است.
کلید واژگان: بهینه سازی, روش های تحلیلی, الگوریتم های فراکاوشی}With continuously increasing complexity of optimization problems and poor performance of conventional analytical based methods، more powerful tools are required to cope these problems. Difficulties such as necessity of differentiable and continuous model as well as possibility of converging to local minimum، computational time of these methods increase exponentially as well. Metaheuristic algorithms have introduced to overcome such challenges. These methods don’t require differentiation information، can discover global optimal and run away from local optima using their operators with linear or polynomial increase in their computational time. However، because of diversity and different publication resource of these methods، researchers don’t know their characteristic and search mechanism well. This paper aims to introduce some of the most important of these algorithms (40 different algorithms)، to describe main characteristic of these algorithms such as solution space search method، main operators and their inspiration sources. Moreover، some of unique characteristic of these algorithms such as local and global search capability، memory consideration and parameters tuning methods are discussed.Keywords: Optimization, Analytical methods, Metaheuristic algorithms} -
در این تحقیق، برای حل مسئله توزیع بار اقتصادی با در نظر گرفتن آلودگی در سیستم های قدرت چند ناحیه ای، الگوریتم بهینه سازی فاخته پیشنهاد شده است. در سال های اخیر، توزیع بار اقتصادی در سیستم های قدرت چند ناحیه ای، مورد توجه محققین واقع شده است، اما در هیچ یک از این تحقیقات، به معضل آلودگی ناشی از سوخت های فسیلی توجه نشده است. مدل ارائه شده در این تحقیق، قید آلودگی را نیز اعمال نموده است و از این لحاظ مدلی جدید از مساله مذکور به شمار می رود. الگوریتم بهینه سازی فاخته، یک الگوریتم جستجوی تکاملی است که در سالهای اخیر توسط محققین پیشنهاد و در زمینه های مختلف مهندسی مورد استفاده قرار گرفته است. با این وجود، قابلیت این الگوریتم برای حل مسائل بهره برداری سیستم های قدرت بررسی نشده است. در این مقاله، توانایی الگوریتم بهینه سازی فاخته، برای حل مسئله توزیع بار اقتصادی با در نظر گرفتن تابع آلودگی (مدل جدید پیشنهادی) در سیستم های قدرت چند ناحیه ای بررسی شده است. الگوریتم بهینه سازی فاخته در مسائل مختلف توزیع بار اقتصادی در چند سیستم های تک ناحیه ای (6،10و40 واحدی) و توزیع بار اقتصادی با در نظرگرفتن تابع آلودگی تحت قیود ایمنی در سیستم تک ناحیه ای (6 واحدی، 30 باسه) اعمال شده است. در نهایت قابلیت الگوریتم بهینه سازی فاخته در حل مسئله توزیع بار اقتصادی در سیستم 4 واحدی و دو ناحیه ای و مسئله توزیع بار اقتصادی با در نظر گرفتن تابع آلودگی در سیستم 40 واحدی و دو ناحیه ای با قیود تکمیلی بررسی شده است. مقایسه عملکرد این الگوریتم با دیگر الگوریتم های جستجوی تصادفی، توانمندی الگوریتم بهینه سازی فاخته را نشان می دهد.
کلید واژگان: توزیع بار اقتصادی, قید آلودگی, سیستم های چند ناحیه ای, الگوریتم بهینه سازی فاخته}In this paper، for solving the Multi-Objective Multi-area Environmental Economic Load Dispatch، Cuckoo Optimization Algorithm is proposed. In resent year، the economic load dispatch is considered as a multi-area power systems problem، but، in none of these studies the environmental problem is not considered. Accordingly in this paper the model of pollution constraint is imposed and the terms of issue of the new model is considered. On the other hand، the cuckoo optimization algorithm is an evolutionary search algorithm which is proposed in recent years by researchers in various fields of engineering. However، the advantage of this algorithm for solving power systems has not been investigated. So، the ability of Cuckoo Optimization Algorithm for solving environmental economic load dispatch with respect to the contamination (the proposed model) in multi-area power systems is investigated. The proposed technique is applied on different issues in many single area systems (6، 10 and 40 generation unit) and the distribution of the economic burden of pollution provisions regarding the function of the immune system in single area (6 units، 30 buses). Finally، the proposed algorithm in solving economic load dispatch in the region of 4 units and two additional constraints is investigated. The performance of this algorithm is compared with other techniques which demonstrate the superiority of this method than the others.Keywords: Economic, Emission Dispatch Multi, area Cuckoo Optimization Algorithm(COA)} -
در این مقاله طراحی و بهینه سازی قوانین کنترل کننده فازی در سیستم قدرت چند ماشینه با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی ارائه شده است. استفاده از کنترل کننده فازی PID یکی از روش های مناسب برای پایداری در سیستم-های غیرخطی می باشد. رفتار کنترل کننده های فازی به اطلاعات طراحی شامل انتخاب توابع عضویت و قوانین کنترلی بستگی دارند. در روش های طراحی سنتی، اطلاعات طراحی مبتنی بر تجربه افراد خبره است که از طریق آزمون سعی و خطا تعیین می گردد. بنابراین طراحی یک کنترل کننده مناسب زمان بر می باشد. بنابراین انتخاب بهینه قوانین فازی و یا شکل توابع عضویت مساله بسیار مهمی می باشد. و این مساله بدون نیاز به تجربیات افراد خبره از اهمیت ویژه ای برخورداراست. از طرفی الگوریتم پیشنهادی هارمونی نیز در بررسی نتیجه عملکرد اجزا به دنبال هماهنگی مطلوب می باشد که در حل مسائل بهینه سازی به دنبال یافتن بهترین مسیر است تا بوسیله آن هزینه توابع محاسباتی را کاهش دهد. لذا کنترل کننده پیشنهادی در نقاط کار مختلف بر روی سیستم قدرت استاندارد سه ماشینه IEEE و ده ماشینه New-England مورد آزمایش قرار گرفته و نتایج تحلیل مقادیر ویژه سیستم و شبیه سازی با دیگر روش ها مقایسه گردیده است.
کلید واژگان: پایدار ساز سیستم قدرت, کنترل کننده فازی, قوانین فازی, سیستم چند ماشینه, الگوریتم جستجوی هارمونی}This paper presents an optimal design of Fuzzy Power System Stabilizer (FPSS) using Harmony Search Algorithm (HSA) in multi-machine power system. The PID controller is one of the appropriate techniques to damp low frequency oscillation in nonlinear systems. The proposed controller is based on their rule base and membership function information. In conventional techniques the information is obtained by trial and error which needs too much time. So، finding the optimum value of rule base or membership function is really important. Accordingly، HAS is proposed in this paper to find the optimum value of rule base by considering the power system constrains and factors. This newly developed control strategy mixed the advantage of HSA and Fuzzy controller with simple structure while is easy to implement. Hence، the proposed controller is tested over the New England 10-unit 39-bus standard power system and 9 buses IEEE power system، under various system configurations and loading conditions، to illustrate the performance of the proposed method. The effectiveness of proposed controller is compared with other techniques. Eigenvalue analysis and nonlinear simulation results show the effectiveness of the proposed controller.Keywords: Power System Stabilizer, Fuzzy Controller, Rule Base, Multi, machine system, Harmony Search Algorithm} -
در این مقاله، یک مدل ریاضی برای بهره برداری ریز شبکه در حالت جزیره ای ارائه می شود. منابع تولیدی شامل سلول های خورشیدی، دیزل ژنراتور، مجموعه باتری و همچنین مبدل دوطرفه AC به DC، در مدل سازی ریز شبکه در نظر گرفته شده اند. هزینه های سوخت، هزینه های آلودگی، هزینه های تعمیر و نگهداری این منابع تولیدی و هزینه عدم تامین بار ریز شبکه به همراه محدودیت های بهره برداری و مشخصه های تجهیزات، در مدل پیشنهادی لحاظ شده است. همچنین یک الگوریتم مهاجرت اصلاح شده برای حل مسئله بهینه سازی بهره برداری ریز شبکه ارائه شده است. نتایج تعیین شده توسط الگوریتم بهینه سازی پیشنهادی، برای بهره برداری ریز شبکه های نمونه که از داده های واقعی استفاده شده است، با نتایج چندین الگوریتم بهینه سازی که اخیرا ارائه شده، مقایسه شده است. این مقایسه ها صحت و اعتبار روش ارائه شده را تایید می کند.
کلید واژگان: ریز شبکه, بهره برداری بهینه, جست وجوی تصادفی, تولید های تجدید پذیر, الگوریتم مهاجرت, هزینه عدم تامین بار}This paper presents a comprehensive operation model for micro grids operating in the islanded mode. Various energy sources including diesel engine generator، micro turbine، wind turbine and photovoltaic cell as well as battery storage and AC/DC rectifier/inverter are included in the modeling of the micro grid. Fuel costs، emission costs، and operation and maintenance costs of these sources as well as their operating limits and characteristics and cost of energy not served are considered in the proposed model. Furthermore، an enhanced differential search algorithm (EDSA) is presented to solve the optimization problem of MG operation. The numerical results obtained from the proposed solution approach for test cases with real world data are compared with the results of several other recently published optimization methods. These comparisons confirm the validity of the developed approach.Keywords: Micro grid, Optimal operation, Stochastic search, Renewable energy, Differential search algorithm} -
حد توان راکتیو تولیدی ژنراتورهای سیستم قدرت، تاثیر قابل توجهی بر مرزهای استاتیکی پایداری ولتاژ مانند حداکثر بارپذیری سیستم قدرت (MLP) و مرزهای دینامیکی پایداری ولتاژ مانند نقاط دوشاخگی HB، LIB و SNB دارد. از آن جاکه رسیدن ژنراتورها به حد راکتیو خود سبب کاهش حد پایداری ولتاژ و یا بروز فروپاشی ولتاژ می شود، راه کارهای مختلفی به منظور کنترل و یا افزایش ظرفیت توان راکتیو تولیدی ژنراتورها مانند تغییر توان اکتیو تولیدی و یا ولتاژ پایانه ژنراتورها، وارد مدار کردن تجهیزات تولید توان راکتیو و...، ارائه شده است. در این مقاله، با استفاده از یک روش ترکیبی شامل شبیه سازی حوزه زمان، تئوری دوشاخگی و تحلیل مدال، تاثیر تغییر ولتاژ پایانه ژنراتورهای بحرانی بر حد توان راکتیو تولیدی ژنراتورها و وضعیت دینامیکی پایداری ولتاژ بر اساس مرزهای HB و LIB، مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در این راستا، رفتار مقادیر ویژه، ضرایب مشارکت و نیز ولتاژ و توان راکتیو شبکه بررسی خواهد شد. نتایج به دست آمده از این بررسی ها، اطلاعات قابل توجهی را برای بهره بردار شبکه قدرت در جهت بهبود وضعیت سیستم از نظر پایداری ولتاژ، ارائه خواهد کرد. نتایج عددی حاصل از این تحلیل بر روی سیستم های تست 39 و 68 IEEE ارائه شده است.
کلید واژگان: تحلیل مدال, دوشاخگی HB, دوشاخگی LIB, حد توان راکتیو ژنراتور, راه کار کنترل توان راکتیو}Reactive power limit of power system generators has a significant effect on the static voltage stability margin such as maximum load ability point and dynamic voltage stability margin such as HB, LIB and SNB. However, as the load increases, reactive power demand increases as well and thus reactive power limit of generators or other voltage-regulating devices such as Static Var Compensators (SVCs) may reach. Therefore, the voltage stability margin is decreased and or voltage collapse is occurred. Hence, different techniques such as reactive power re-dispatch or change of terminal voltage of generators, use of reactive power compensation devices and optimization method to determine optimum sizing and setting of this device is proposed for improving and increasing reactive power capacity. In this paper, based on a combined method include of time domain simulation, modal analysis and bifurcation theory effect of the regulation of terminal voltage of critical generators on the reactive power limit of generators and dynamic voltage stability status of power system based on the HB and LIB is evaluated. The obtained results give good information for network operators to optimize planning and operating of the power system. The proposed dynamic method is examined on the New England 39-bus, IEEE 68-bus test systems.Keywords: Modal Analysis, Hopf Bifurcation, Limit Induced Bifurcation, Generator Reactive Power Limit, Reactive Power Control Strategy} -
در این مقاله یک روش جدید بر اساس تجزیه بندرز برای برنامه ریزی نیروگاه های آبی و حرارتی ارائه شده است. در حل این مسئله محدودیت های ایمنی، پخش بار ac و پایداری ولتاژ سیستم قدرت مورد توجه قرار گرفته است. روش پیشنهادی مسئله را به دو زیر برنامه اصلی و تابع تقسیم بندی می نماید.مسئله اصلی یک مسئله عدد صحیح است که در آن انتخاب واحد نیروگاه های حرارتی و آبی و میزان تولید واحدهای آبی به همراه محدودیت های واحدهای آبی دیده شده است. مسئله تابع نیز یک مسئله غیرخطی می باشد که میزان تولید هر واحد حرارتی درآن تعیین می شود. این در حالی است که در این مسئله از پخش بار ac استفاده شده و محدویت های ایمنی و پایداری ولتاژ مطلوب سیستم قدرت در نظرگرفته می شود. پایداری ولتاژ سیستم قدرت بوسیله شاخص مورد ارزیابی قرار می گیرد. از آنجایی که ممکن است به علت در نظر گرفتن معادلات پخش بارac و محدویت های ایمنی، مسئله تابع غیر قابل حل گردد از ضرایب جریمه در آن استفاده شده است. مدل پیشنهادی بر روی سیستم های 9 باسه و 118 باسه تست شده است که نتایج بدست آمده کارایی این روش را نشان می دهد.
کلید واژگان: روش تجزیه بندرز, برنامه ریزی کوتاه مدت نیروگاه های آبی, حرارتی, پایدرای ولتاژ, محدودیت های ایمنی, شاخص Lj}This paper presents a new approach based on Benders decomposition (BD) to solve short-term hydrothermal coordination problem with AC power flow, voltage stability and security constraints. The proposed method decomposes the problem into a master problem and a sub-problem. The master problem applies the Mixed Integer Programming (MIP) method and finds the on/off states of the thermal and hydro units and the amount of power produced by each hydro unit. The sub-problem apply the nonlinear Programming (NLP) method and find the amount of power produced by each thermal unit while modeling the transmission network using AC power flow considering security and voltage stability constraints. Index evaluates voltage stability of the power system. Due to AC power flow and security constraints, the sub-problem may become infeasible. To cope with the infeasibility problem, positive penalty terms are added to the sub-problem formulation.The methodology is tested on the 9-bus and IEEE 118-bus test systems. The obtained results confirm the validity of the developed approach.
Keywords: Benders Decomposition, Short, term Hydrothermal Coordination, Voltage Stability, Security Constraints, Lj Index} -
در این مقاله، برای تعیین رویکرد بهینه پیشنهاد قیمت شرکت های تولید کننده در حضور عدم قطعیت در قیمت بازار، مدلی تصادفی ارائه شده است. بدین منظور از یک مدل تصادفی دو مرحله ای استفاده شده است که در آن قیمت های انرژی به عنوان پارامترهای عدم قطعیت در نظر گرفته شدهاند. علاوه بر این، برای در نظر گرفتن شرایط واقعی، به تولید کننده ها این امکان داده می شود که تولیدشان را هم از طریق قراردادهای دوجانبه و هم از طریق شرکت در حراج های انرژی به فروش برسانند. ریسک اقتصادی تولید کننده نیز با استفاده از معیار شناخته شده CVaR ارزیابی شده و مورد بحث قرار میگیرد. مدل ارائه شده روی یک سیستم آزمایشی پیاده سازی شده و نتایج آن تحلیل می گردد. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که مدل ارائه شده قادر به شناسایی و شبیه سازی مناسب رفتار بازار بوده و رویکرد بهینه تولید کننده را برای پیشنهاد قیمت و انتخاب بازار مناسب با هدف کسب بیشینه سود، در اختیار وی قرار میدهد.
کلید واژگان: بازار انرژی, قراردادهای دوجانبه, آرایش تولید تصادفی, ریسک اقتصادی, شرکتهای تولید کننده}In this paper, in order to determine optimal bidding strategy of GENCOs, considering uncertainty of market price, a stochastic model is presented. For this purpose, a two-stage stochastic model is proposed in which energy prices are considered as uncertain parameters. Furthermore, for taking into account the practical conditions, the producers have been granted the opportunity to sell their productions both through bilateral contracts and participating in energy auctions. The producer's financial risk is also evaluated using the well-known CVaR criterion. The proposed model is implemented on a test system and the obtained results are analyzed. The simulation results show that the proposed model can simulate market behavior effectively, obtain optimal bidding strategy and propose proper market selection with the aim of profit maximization.
Keywords: Energy Market, Bilateral Contracts, Stochastic Self, Scheduling, Financial Risk, Generation Companies} -
امروزه پایداری ولتاژ به عنوان یکی از مهترین انواع پایداری ها در سیستم قدرت شناخته می شود. در تحلیل پایداری ولتاژ مرزهای استاتیکی و دینامیکی متفاوتی مانند حداکثر بارپذیری سیستم (MLP) و نقاط دوشاخه ای SNB، HB و LIB تعریف می شوند. بدین منظور یکی از تئوری هایی که کاربرد وسیعی در بررسی پایداری ولتاژ و شناسایی مرزهای مرتبط با آن دارد، تئوری دوشاخگی (Bifurcation) است که بر اساس آنالیز مقدار ویژه، وضعیت پایداری و چگونگی ناپایدار شدن سیستم قدرت را بیان می کند. عوامل متعددی در پایداری ولتاژ سیستم قدرت و حد آن تاثیرگذار می باشند. از جمله این موارد مدل بارهای سیستم، پارامترهای سیستم های کنترلی مانند سیستم تحریک ژنراتورها و محدودیت توان راکتیو تولیدی ژنراتورها می باشند که تاثیر بسزایی در حد استاتیکی و دینامیکی پایداری ولتاژ سیستم قدرت دارد. در این مقاله با استفاده از یک آنالیز ترکیبی شامل تئوری دوشاخگی، آنالیز مدال و شبیه سازی دینامیکی، تاثیر مدل های بار، ثابت زمانی و بهره سیستم تحریک و محدودیت توان راکتیو تولیدی ژنراتورهای سیستم قدرت بر حد دینامیکی پایداری ولتاژ و مشخصا مرز HB مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
کلید واژگان: پایداری ولتاژ, تئوری دوشاخگی, ژاکوبین جبری دینامیکی, ژاکوبین پخش بار, مقدار ویژه}Nowadays, Voltage stability is an important types of power system stabilities. To analysis of voltage stability, different static and dynamic boundaries such as maximum Loadability point (MLP) and bifurcation points such as saddle node bifurcation (SNB), hopf bifurcation (HB) and limit induced bifurcation (LIB) are introduced. Bifurcation theory that is based on the eigenvalue analysis is an effective method to evaluation of voltage stability and its boundaries. Moreover, load models, over-excitation limits of generators and auto-regulator of transformers will affect voltage stability. Therefore, in this paper, the Hopf bifurcation boundary of voltage stability feasible region is analyzed by combination of time domain simulation (TDS), bifurcation theory and modal analysis of dynamic Jacobian matrix of power system. Effect of different load models, reactive power generation limits of generators and excitation system parameters on voltage stability dynamic loading margin (especially HB) is evaluated.
-
توزیع بهینه توان راکتیو در سیستم های قدرت به دلیل وجود توابع غیرخطی و ناپیوسته، متغیرهای پیوسته و گسسته و قیود ناپیوسته یک مسئله پیچیده است.همچنین وجود کمینه های محلی، حل این مسئله را برای انواع شیوه های بهینه سازی مانند روش های حل تحلیلی و جستجوی تصادفی مشکل نموده است. الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات یا PSOیکی از جدیدترین الگوریتم های جستجوی تصادفی استکه در این مقاله برای حل مسئله توزیع بهینه توان راکتیواستفاده شدهاست. مقایسه نتایج حاصل از الگوریتم PSO با الگوریتمژنتیک روی سیستم14شینهاصلاحشدهIEEE، کارایی و برتری الگوریتمPSO را چه از نظر سرعت همگرایی و چه از نظر کیفیت پاسخ نشان می دهد.
کلید واژگان: توزیع بهینه توان راکتیو الگوریتمPSO}Due to nonlinear and discontinuous functions, discrete and continuous variables and discontinuous constraints, optimal dispatch of reactive power is a complex problem. Moreover, because of multiple local minima, solving this problem by various types of optimization techniques such as analytic methods and stochastic search methods is difficult. PSO algorithm is one of the newest search algorithms that in this paper is used for solving optimal dispatch of reactive power problem. Comparing results from applying PSO algorithm and genetic algorithm on modified IEEE 14 bus system shows the effectiveness and superiority of PSO in rate of convergence and quality of response. -
فروپاشی ولتاژ یک پدیده ذاتا«غیرخطی می باشد و بنابراین برای مطالعه آن به روش های آنالیز غیرخطی نیازمند می باشیم. تئوری شاخه ای راهی مناسب برای مطالعه فروپاشی ولتاژ و راه های اجتناب از آن می باشد. در سیستم قدرت ممکن است 3 نقطه شاخه ای اتفاق بیفتد. نقطه شاخه ای Hopf، نقطه شاخه ای Saddle – node و نقطه شاخه ای Singularity induced. این 3 نقطه محدوده پایداری سیستم قدرت را مشخص می نمایند و پس از گذشتن یک نقطه تعادل از این محدوده، سیستم قدرت پایداری اش را از دست می دهد. در این مقاله آنالیز شاخه ای پایداری ولتاژ مورد توجه قرار گرفته است. همچنین رفتار مقادیر ویژه سیستم قدرت در نزدیکی نقاط شاخه ای مورد مطالعه قرار می گیرد. در این مقاله مقادیر ویژه سیستم ماتریس ژاکوبین کاهش یافته و غیرکاهش یافته مورد توجه قرار گرفته و نتایج این دو با همدیگر مقایسه شده است. نرم افزار مورد استفاده در این مقاله MATLAB می باشد.Voltage collapse is an inherently nonlinear phenomenon and it is suitable to use nonlinear analysis techniques such as bifurcation theory to study voltage collapse and to devise ways of avoiding it. For a power system, there are three different kinds of bifurcation points: the singularity induced bifurcation, saddle-node and hopf bifurcation.These three bifurcation sets are the boundary of the feasible region of the power system stability. When one equilibrium point passes through the boundary, the system will lose its stability. This paper focuses on bifurcation analysis for dynamic voltage stability. It also studies the eigenvalues behavior of the power system close to bifurcation points. This paper considers both unreduced Jacobian matrix eigenvalues and reduced ones, and it compares their results, too. MATLAB software has been used in this paper.
-
پیش بینی بارکوتاه مدت یک فرآیند پایه در بهره برداری سیستم های قدرت محسوب می شود. بسیاری از توابع بهره برداری نظیر آرایش تولید، پخش بار اقتصادی، ارزیابی ایمنی و هماهنگی آبی حرارتی به پیش ینی بار کوتاه مدت وابسته می باشند. در طی سه دهه اخیر روش های مختلفی برای پیش بینی بار کوتاه مدت ارائه شده و نرم افزارهای صنعتی متعددی نیز بر پایه این روش ها تهیه شده اند. از جمله این روش ها می توان به انواع سری های زمانی، هموارسازی نمایی، فیلتر کالمن، شبکه های عصبی و شبکه های فازی عصبی اشاره نمود. مشکلی که تمام روش های پیش بینی بار کوتاه مدت با آن مواجه می باشند، انتخاب ورودی های مناسب است. این امر وابسته به مشخصات سیستم قدرت بوده و با گذشت زمان و تغییر الگوی بار تغییر می کند. در این مقاله ابتدا سری زمانی بار از طریق یک تبدیل ریاضی مناسب (تبدیل موجک) تجزیه شده و سپس از سری های حاصل شده پارامترهای ورودی برای آموزش شبکه عصبی استخراج می شوند
کلید واژگان: پیش بینی بار, شبکه عصبی, تبدیل موجک}The importance of short term load forecasting has been increasing lately. Artificial Neural Network (ANN) Method is applied to forecast the short term load forecasting for a large power system. A nonlinear load model is proposed and several structures of ANN for short term load forecasting are tested. Inputs to the ANN are past loads and the output of the ANN is the load forecast for a given day. More autonomous load predictors are needed in the new competitive scenario.This paper describes two strategies for embedding the discrete wavelet transform into neural network based short term load forecasting. Its main goal is to develop more robust load forecasters.
-
حوادث ولتاژی در سیستم قدرت، حوادثی هستند که آستانه پایداری ولتاژ سیستم را کاهش داده و ازاین طریق پایداری کل سیستم را تهدید میکنند. ازجمله مهمترین حوادث ولتاژی میتوان به خروج ناگهانی ژنراتورها یا خطوط انتقال اشاره کرد. مهمترین نکته در ارتباط با هر حادثه ولتاژی تعیین میزان ریسکی است که برای سیستم قدرت ایجاد میکند. در این مقاله ابتدابه معرفی حوادث ولتاژی و سپس شاخص هایی که تا کنون برای رتبهبندی حوادث ولتاژی استفاده شده اند پرداخته شده است. سپس شاخصی برای اندازهگیری شدت هرحادثه ولتاژی ارائه شده و پس از آن از طریق روش های آنالیز حساسیت، تاثیر هر حادثه برروی این شاخص ارزیابی شده و از این طریق حوادث ولتاژی رتبهبندی خواهند شد.
کلید واژگان: حوادث ولتاژی, شاخص های ایمنی, آنالیز حساسیت, پایداری ولتاژ}
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.