فهرست مطالب

مجله کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران
سال نهم شماره 4 (پیاپی 21، زمستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/09/22
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمدابراهیم حاجی آبادی*، حدیثه قنبری، مهدی صمدی صفحات 1-12

    هدف اصلی از این مقاله بررسی تحلیلی اثر جمع کننده خودروهای الکتریکی بر رفتار آماری قیمت حاشیه ای برق (LMP) باس ها، با در نظر گرفتن تراکم خط انتقال، می باشد. برای رسیدن به این هدف ابتدا در گام اول با استفاده از توسعه تجزیه ساختاری LMP به 6 قسمت مطابق لم 1، حساسیت LMP هر باس نسبت به توان تولیدی جمع کننده خودروهای الکتریکی بر روی باس های مختلف به صورت تحلیلی ارزیابی شده است. با کمک ضرایب تجزیه ساختاری LMP می توان باس های حساس به حضور جمع کننده خودروهای الکتریکی را بر مبنای میزان تاثیر گذاری بر رفتار تصادفی قیمت برق، رتبه بندی نمود. باید توجه نمود که این رتبه بندی با ظرفیت جمع‏کننده‏های خودرورهای الکتریکی الزاما برابر نیست. در گام دوم، جهت تایید نتایج تحلیلی، رفتار تصادفی توان تولیدی جمع‏کننده‏های خودورهای الکتریکی در هر باس بر روی شبکه آزمون 24 باسه IEEE شبیه سازی شده و انحراف از معیار LMP در تمام باس‏ها ناشی از رفتار تصادفی جمع‏کننده محاسبه شده است. تطابق مقادیر انحراف از معیار با ضرایب تجزیه ساختاری، بیانگر دقت تجزیه ساختاری LMP در پیش‏بینی اثر حضور جمع‏کننده‏های خودروهای الکتریکی بر رفتار تصادفی قیمت برق می‏باشد

    کلیدواژگان: جمع کننده خودروهای الکتریکی، تجزیه ساختاری قیمت برق، ضریب حساسیت قیمت برق
  • علیرضا صداقتی* صفحات 13-23

    برای پوشش هزینه های سیستم انتقال و شبکه های توزیع روش های مختلفی وجود دارد. این روش ها به دو رویکرد افزایشی یا نهایی تقسیم می شوند و می تواند بلند مدت یا کوتاه مدت باشد. تفاوت اصلی در رویکرد افزایشی و نهایی نحوه محاسبه هزینه استفاده از شبکه است. در رویکرد افزایشی از شبیه سازی و در رویکرد نهایی از روش های تحلیل حساسیت برای تعیین هزینه استفاده می شود. اگر برای محاسبه تعرفه انتقال از قیمت های بهینه گرهی یا ناحیه ای که نوعی رویکرد کوتاه مدت نهایی هستند استفاده شود در این صورت تعرفه شبکه حاصل از این قیمت گذاری فقط تجهیزات موجود را در نظر می گیرد. مگر اینکه بهینه سازی هزینه سیستم با بهینه سازی طراحی شبکه توام شوند. از آنجا که مبنای قیمت گذاری گرهی ایجاد سیگنال اقتصادی است تعرفه بدست آمده کل هزینه شبکه را پوشش نمی دهد. برای ایجاد مشوق های لازم برای سرمایه گذاری آینده می توان از رویکردهای افزایشی یا نهایی بلند مدت بهره برد. در این مقاله برای ایجاد سیگنال اقتصادی سرمایه گذاری آینده از روش تصحیح شده رویکرد نهایی بلند مدت استفاده شده است که بتواند اثر هزینه های بلند مدت را نسبت به تزریق توان در باس ها نشان دهد. در عین حال از آنجا که رویکرد نهایی هزینه کامل شبکه را پوشش نمی دهد برای جبران کمبود درآمد از روش ضرایب تعمیم یافته سود استفاده شده است. یک شبکه توزیع عملی برای نشان دادن اصول تیوری و عملی راهکار یشنهادی مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج برای شرایط مختلف سیستم مقایسه می شوند. نتایج نشان می دهند که قیمت های حاصل از راهکار پیشنهادی نه تنها هزینه های توسعه آینده شبکه را در بر می گیرد بلکه به فاصله بین تولید و مصرف نیز بستگی دارد و عواملی که در تعرفه های شبکه تاثیر گذار هستند را نیز نشان خواهد داد.

    کلیدواژگان: تعرفه انتقال، سیستم قدرت تجدید ساختار شده، رویکرد نهایی بلند مدت (LRMC)، رویکرد افزایشی بلند مدت (LRIC)، جبران کمبود درآمد شبکه انتقال
  • محسن داودی*، مهدی محمدقلیها صفحات 24-34

    با افزایش نفوذ منابع انرژی تجدید پذیر در سیستم های قدرت و بدنبال آن شکل گیری بازارهای برق، بهره برداری و کنترل سیستم های قدرت با چالش های مختلفی همراه خواهد بود. یکی از چالش های اصلی مواجهه با عدم قطعیت انرژی باد بوده که تاثیر مستقیم بر هزینه کل بهره برداری خواهد داشت. در این مقاله، رویکردهای مختلفی مبتنی بر منطق فازی پیشنهاد شده است تا اثربخشی آنها جهت کاهش عدم قطعیت ذکر شده از طریق پیش بینی دقیق توان تولید شده در توربین های بادی، نشان داده شود. برای دستیابی به این هدف، عملکرد سه روش فازی برای حل این مسئله مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. ابتدا با استفاده از داده های تاریخی باد، الگوریتم های حداقل مربعات (BLS) و حداقل مربعات مجاز (RLS) اجرا می شوند. در ادامه، الگوریتم RLS با استفاده از تکنیک یادگیری اصلاح شده (MLFE) ، تلفیق شده تا دقت پیش بینی را افزایش دهد. همچنین، شبکه های عصبی مصنوعی (ANN) به دلیل توانایی بالا در حل چنین مسایلی به منظور مقایسه و تایید نتایج بدست آمده، مورد استفاده قرار گرفته است. در نهایت آنالیز حساسیت برخی از پارامترها بر روی پیش بینی توان مزارع بادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد گرچه اکثر روش های فازی و ANN  توانایی خوبی برای حل مسئله پیش بینی دارند، اما الگوریتم پیشنهادی (RLS-MLFE) به مراتب از دقت بهتری نسبت به دیگر روش ها برخوردار می باشد.

    کلیدواژگان: آنالیز فازی، عدم قطعیت توان باد، الگوریتم MLFE، شبکه های عصبی مصنوعی
  • رضا صابری، حمید فلقی*، مصطفی اسماعیلی صفحات 35-49

    حوادث رخ داده با احتمال وقوع پایین و تاثیر بالا، که سالانه خسارات بالایی وارد می کنند، سلامت شبکه های توزیع را به صورت جدی تهدید می کنند. از این رو در سراسرجهان لزوم توجه به بحث افزایش تاب آوری شبکه و تداوم تامین برق بیش از پیش احساس می شود. در شبکه های توزیع مدرن با توجه به حضور روز افزون منابع تولید پراکنده در شبکه های توزیع، یک روش جایگزین برای تامین بار هنگام خرابی در سمت شبکه ی اصلی و بهبود تاب آوری شبکه، استفاده از منابع تولید پراکنده می باشد. در این مقاله ابتدا مفهوم تاب آوری شبکه توزیع در حضور منابع تولید پراکنده و نحوه مدل سازی حوادث طبیعی متداول مانند سیل و طوفان ارایه می گردد. سپس به منظور بررسی تاثیر منابع تولید پراکنده بر تاب آوری شبکه توزیع،  شاخصی جدید بر اساس تاب آوری شبکه در قبال تامین بار و تاب آوری منابع تولید پراکنده شامل سلول های خورشیدی و منابع گازسوز متداول، فرموله بندی شده و شاخص تاب آوری کل شبکه در حضور این منابع بدست می آید. در نهایت با استفاده از الگوریتم ژنتیک به عنوان ابزار  بهینه سازی با هدف بهبود تاب آوری شبکه توزیع به حل مساله ی طراحی بهینه منابع تولید پراکنده که شامل تعیین نوع و مکان بهینه ی ظرفیت موجود این منابع در شبکه است، پرداخته می شود و با انجام مطالعات عددی بر روی یک شبکه ی توزیع واقعی کارایی روش پیشنهادی نشان داده می شود.

    کلیدواژگان: شبکه توزیع، تاب آوری، منابع تولید پراکنده، الگوریتم ژنتیک، طراحی بهینه
  • سید مهدی حسینی جبلی، مهدی بانژاد*، علی دستفان، علیرضا الفی صفحات 50-61

    به منظور رفع مشکلات افت ولتاژ و عدم تعادل در شبکه های توزیع از تزریق توان راکتیو توسط جبران کننده های متعدد استاتیکی استفاده می شود. منابع تولید پراکنده نظیر سیستم های فتوولتاییک می توانند با تولید توان راکتیو نقش جبران کننده استاتیکی را ایفا کنند. در این مقاله از الگوریتم انتگرال روی مشخصه افتی به منظور کنترل توان راکتیو در باسهای بار استفاده شده است. ضریب افتی و بهره انتگرالی پارامترهای مهم در این الگوریتم هستند. مراحل بدست آوردن این ضرایب بصورت یک مساله بهینه سازی غیرخطی و چندهدفه مدل می شود. تابع هدف در این مساله بهینه سازی به منظور برقراری مصالحه بین انحراف ولتاژ و شاخص عدم تعادل ولتاژ با درنظرگرفتن شرط پایداری تعریف شده که برای حل آن از الگوریتم بهینه سازی اجتماع سالپ استفاده شده است. مساله فوق توسط سه الگوریتم بهینه سازی دیگر نیز حل شده است که الگوریتم سالپ در مقایسه با آن سه الگوریتم عملکرد بهتری دارد. با اعمال ضرایب بهره بهینه بدست آمده به جبران کننده ها نه تنها پروفیل ولتاژ بهبود می یابد، بلکه شاخص عدم تعادل ولتاژ نیز کاهش می یابد. روش پیشنهادی روی فیدر تست IEEE-34 Node، شبیه سازی شده است. به منظور ارزیابی پایداری سیستم، از آنالیز مقادیر ویژه استفاده شده است که نتایج، اعتبار روش ارایه شده را در پایداری سیستم نشان می دهد.

    کلیدواژگان: کنترل کننده انتگرال روی مشخصه افتی، DStatcom، ضریب افتی، بهره انتگرالی، SSA، تحلیل مقادیر ویژه
  • مهدی نوذریان، علیرضا فریدونیان* صفحات 62-82

    یکی از اصلی ترین چالش های بشر در قرن حاضر تامین انرژی می باشد. رشد جمعیت، افزایش تقاضای انرژی، کمبود سوخت های فسیلی و نگرانی های زیست محیطی، امنیت انرژی را به یک موضوع مهم برای همه کشورهای جهان تبدیل نموده است. شبکه های برق سنتی شامل تولید در حجم بالا با راندمان پایین، انتقال در مسیرهای طولانی با تلفات بالا و سپس تغذیه مصرف کنندگان از طریق یک سیستم پیچیده توزیع، خود با چالش های گوناگونی مواجه می باشد که صلاحیت این روش از تولید و تبادل انرژی را به عنوان سیستم امن انرژی آینده دچار تردید می نماید. امروزه هاب انرژی به عنوان چهارچوبی که در آن تولید، تبدیل، ذخیره و مصرف حامل های مختلف انرژی انجام می شود، به عنوان چشم انداز سیستم انرژی امن آینده مورد توجه بسیاری از محققان واقع شده است. این پژوهش به تحلیل و طبقه بندی آخرین دستاوردهای بدیع پژوهشی این حوزه پرداخته است. مرور پژوهش ها در حوزه برنامه ریزی بلند مدت هاب انرژی، بهینه سازی بهره برداری از این زیرساخت بدیع پیونددهنده حامل های انرژی و مفاهیم هاب انرژی خرد و کلان در این مقاله ارایه شده است. پیش از آن و با بررسی سیر پژوهش های حوزه هاب انرژی به بررسی کتاب شناختی این حوزه نیز پرداخته می شود. همچنین از اهداف اصلی این پژوهش تبیین مفهوم شهر هوشمند متشکل از هاب های انرژی هوشمند با استفاده از مرور تحقیقات اخیر پژوهشگران این حوزه می باشد.

    کلیدواژگان: هاب انرژی، شهر هوشمند، برنامه ریزی و بهره برداری، هاب انرژی خرد و کلان
  • رحیم دباغ*، دیبا رئیسی، صانع علی خانلوی صفحات 83-99

    هدف پژوهش، شناسایی، رتبه بندی و تعیین میزان تاثیرگذاری و تاثیرپذیری متقابل عوامل موثر بر بهره وری منابع انسانی سازمانی است و بطور کاربردی در ستاد مرکزی شرکت توزیع برق آذربایجان شرقی با روش تحقیق، توصیفی- پیمایشی بوده و روش جمع آوری اطلاعات کتابخانه ای - میدانی (با نمونه آماری 50 نفر) با ابزار پرسشنامه مقایسات زوجی از افراد خبره می باشد. ابتدا عوامل موثر بر بهره وری منابع انسانی شناسایی شدند و سپس با روش های تصمیم گیری چند معیاره دیمتل و فرایند شبکه عصبی فازی ارتباطات تعاملی بین عوامل اصلی و فرعی و اهمیت وزنی آنها تعیین گردیدند. از میان عوامل، بترتیب اولویت 4 عامل اصلی شامل رضایت شغلی، کیفیت زندگی کاری و انگیزه کاری و تعهد سازمانی و 21 عامل فرعی از جمله رضایت از شرایط و تسهیلات کاری، رضایت از ارزیابی عملکرد، داشتن امنیت شغلی و آرامش روانی، رضایت از ارتقای شغلی و شناسایی و قدردانی کارکنان، رضایت از آموزش و داشتن سرپرست لایق (دارای 51 درصد اهمیت وزنی) می باشند. عامل رضایت شغلی بیشترین تاثیرگذاری و کمترین تاثیرپذیری و تعهد سازمانی کارکنان برعکس آن نسبت به سایر عوامل را دارد. ضرورت تمرکز برنامه های راهبردی منابع انسانی جهت ارتقای بهره وری نیروی انسانی به اولویت بندی عوامل موثر اصلی و فرعی فوق وجود دارد.

    کلیدواژگان: رضایت شغلی، تعهد سازمانی، انگیزه کاری، کیفیت زندگی کاری، روشهای تصمیم گیری چند معیاره
|
  • MohammadEbrahim Hajiabadi*, Hadise Ghanbari, Mahdi Samadi Pages 1-12

    The main goal of this paper is to analytically analyze of the effect of the electric vehicle aggregators on the statistical behaviors of Locational Marginal Prices (LMPs) of busses, considering network congestion. In order to achieve this aim, at the first step, by extending the LMP decomposition into 6 sections in Lemma1, the sensitivities of LMPs to the power generation of aggregators in each bus are analyzed analytically. With the help of the coefficients of LMP decomposition, it can be possible to rank the busses to the presence of electric vehicle aggregators, based on the impact on the random behavior of electricity prices. It must be noted that this ranking does not same with the cap of electric vehicle aggregators. Finally, in order to confirm the analytical results, at second step,  the random behaviors of power generations of aggregators in each bus are simulated in the IEEE-24-bus system, and the STandard Deviations (STD) of LMPs are calculated for all basses. The correlation of STD with LMP decomposition coefficients indicates the accuracy of LMP decomposition in the prediction of the effect of the presence of electric vehicle aggregators on the random behavior of LMP.

    Keywords: Electric Vehicle Aggregator, LMP decomposition, Price sensitivity coefficient
  • Alireza Sedaghati* Pages 13-23

    There are several methods to cover the costs of a transmission system and distribution networks. These methods are divided into either incremental or marginal approaches, which can be either long-term or short-term. The main difference between the incremental and marginal approach is how to calculate the cost of using the network. In the incremental approach, simulation and in the marginal approach, cost sensitivity analysis methods are used to determine the cost. If the tariff is based on the optimal nodal or regional prices, that is a short-term approach, then it only considers the existing equipment. Unless cost optimization is combined with network design optimization. Since the nodal pricing principle is to generate the economic signal, the tariff does not cover the entire network cost. Long-run incremental or marginal approaches can be used to create incentives for future investment. In this paper, a long-run marginal approach has been modified to create the economic signal for the future investment, which can show the effect of power injections on the buses over the long-term costs of the network reinforcement. At the same time, since the marginal approach does not cover the full cost of the network, extended benefit factor method have also been used to compensate for the lack of income. A practical distribution network is used to illustrate the theoretical and practical principles of the proposed solution. Results are compared for different system conditions. The results show that the price of the proposed solution involves not only the future development costs of the network but also the distance between production and consumption and shows the factors that affect network tariffs.

    Keywords: transmission tariff, restructured power system, long run marginal cost, long run incremental cost, revenue reconciliation
  • Mohsen Davoudi* Pages 24-34

    Due to incremental use of renewable energies, some challenges have been arised in control of wind power systems. One of the important ones is the uncertainty of wind power that affects directly on the cost of utilization. In this paper some algorithms based on the fuzzy logic and neural networks have been implemented to analyze the uncertainty of the wind power using historical data collected from a sample wind field. The algoriths are BLS, RLS, MLFE and ANN. Simulation results show that all of the methods results in acceptable outputs but the accuracy of the cobined RLS-MLFE is much better than the others.

    Keywords: Fuzzy Analysis, Wind Power Uncertainty, MLFE Algorithm, Artificial Neural Networks
  • Reza Saberi, Hamid Falaghi*, Mostafa Esmaeeli Pages 35-49

    Events with low probability and high impact, which annually cause high damages, seriously threaten the health of the distribution networks. Hence, more attention to the issue of enhancing network resilience and continuity of power supply, feels more than ever, all over the world. In modern distribution networks, because of the increasing presence of distributed generation resources, an alternative way for load supply and enhance network resilience, is use of distributed generation resources during failure occurrence on the main network. In this paper, first, the resilience concept and modeling the natural disasters including flood and storm in the presence of distributed generation resources is presented. Then in order to study the impact of distributed generation resources on resilience of the distribution network, a new index based on resilience for the load supply and resilience of distributed generation sources, including solar cells and conventional gas-fired sources, is formulated, and the resiliency index of the network is achieved in the presence of these resources. Ultimately, using genetic algorithm as a tool for optimization, with the aim of enhancing the network resiliency, we attempt to solve the optimal distributed generation planning problem that means determination the optimal type, site of available capacity of these sources, and the performance of the proposed approach is illustrated by numerical studies on a typical distribution network.

    Keywords: Distribution Network, Resilience, Distributed Generation Resources, Genetic Algorithm, Optimal Planning
  • Seyed Mahdi Hosseini Jebelli, Mahdi Banejad*, Ali Dastfan, Alireza Alfi Pages 50-61

    In order to solve the problem of voltage drop and voltage imbalance in the distribution systems, the injection of reactive power by multiple static compensators is used. The distributed generation such as photovoltaic systems could play a role of the static compensators by producing reactive power. In this paper, the integral to droop line algorithm is used to control the reactive power in busbars. The droop coefficient and integral gain are important parameters in this algorithm. The determination process of these coefficients is modeled as a nonlinear and multi-objective optimization problem. The objective function in this problem is defined to establish a tradeoff between the voltage deviation and voltage unbalanced factor considering stability condition, in which the salp swarm optimization algorithm is used to solve the problem. The above problem is solved by three other optimization algorithms, which the salp algorithm has a better performance than the three algorithms. Applying the obtained optimal gain coefficients to the compensators, not only the voltage profile is improved but also the voltage unbalanced factor is reduced. The proposed method is simulated on the IEEE-34 Node test feeder. To evaluate the stability of the system, the eigenvalue analysis is used. The results show the validity of the proposed method on the system stability.

    Keywords: Integral to Droop Line Controller, D-Statcom, Droop Coefficient, Integral Gain, SSA, Eigenvalue Analysis
  • Mahdi Nozarian, Alireza Fereidunian* Pages 62-82

    Energy supply is one of the main challenges of the present century. Population growth, rising energy demand, fossil fuel scarcity, and environmental concerns have made energy security as major issue for all countries in the world. Traditional power system, including low-efficiency generation, long-distance transmission and then a complex distribution system, face various challenges that make it inappropriate as a future secure energy system.  Today, the energy hub as a framework of generation, conversion, storage and consumption of different energy carriers, is considered by many researchers as the prospect of a future secure energy system. This research analyzes and classifies the latest innovative research achievements in this field. A review of research in the field of long-term energy hub planning, optimal operation of this multi carrier energy infrastructure, and the concepts of micro and macro energy hubs is presented in this paper.  A bibliographic study is also discussed with a historical review of the energy hub researches. In addition, one of the main goals of this research is to explain the concept of smart city consisting of smart energy hubs using a review of recent research by researchers in this field.

    Keywords: Energy Hub, Smart City, Planning, Operation, Micro, Macro Energy Hubs, Microgrids, Smart Grid, Energy Management Systems
  • Rahim Dabbagh*, Diba Raeisi, Sane Alikhanlo Pages 83-99

    The purpose of the research is to identify, prioritize and measure the impact and impressible of factors affecting the productivity of organizational human resources and practices, their review in Tabriz Electrical Distribution Company by the descriptive-analytical method and with the questionnaire (with a sample of 50 employees) and the validity is 0.84. At first, factors affecting human resource productivity were identified and then by Multi-criteria decision making methods, DEMATEL and Fuzzy Neural Network Process the interactive inter-communication between factors and importance of their weights was determined. In the factors, there are five main factors and 21 sub-factors affecting the productivity of the workforce Accordingly, the priorities of the main factors include job satisfaction, quality of work-life and work incentives and organizational commitment and prioritized sub-factors of satisfaction with the conditions and facilities, the satisfaction of performance appraisal, occupational safety and mental well-being, job satisfaction, and identification and Staff appreciation, satisfaction with education and having a well-deserved guardian (51% weight)and of course, the job satisfaction factor has the most impact and the least impressible and organizational commitment of employees, contrary to other factors, and there is a need for the company to focus on priority factors, respectively.

    Keywords: job satisfaction, organizational commitment, Job motivation, quality of work life, MCDM methods