بهبود ساختار شبكه برق با استفاده از قابليتهاي توليد پراكنده يا DG
فهرست مطالب
مقدمه
فصل اول
توليد پراكنده و مزاياي استفاده از آن
1- 1مقدمه
1- 2- توليد پراكنده (DG)
1- 2-1- توليد
1- 2-2- مسائل نظارتي و تكنولوژي
1- 3- مزاياي استفاده از توليد پراكنده
1- 3-1- توليد برق اضطراري
1- 3-2- كيفيت توان و قابليت اطمينان
1- 3-3- توليد برق و گرما به صورت همزمان
1-3-4- پيك سائي
1- 5- فن‌آوري‌هاي توليد پراكنده از منابع تجديدپذير
1- 5-1- توربين‌هاي بادي
1- 5-2- فتوولتائيك (PV)
1- 5-3- پيل سوختي (Fuel Cell)
1- 6- ارزيابي اقتصادي فن‌آوري‌هاي توليد پراكنده
1- 7- ضرورت‌هاي رويكرد ايران
1- 8- نتيجه‌گيري
فصل دوم
بهبود ساختار شبكه برق با استفاده از قابليت‌هاي توليد پراكنده و امكان‌سنجي نصب اين منابع در ايران
2- 1- مقدمه
2- 2- تعريف منابع توليد پراكنده در كشورهاي مختلف جهان
2- 3- موانع و مشكلات توسعة منابع توليد پراكنده در دنيا
2- 3-1- راهكارهايي جهت كاهش موانع
2- 4- منابع توليد پراكنده در ايران
2- 4-1- دلايل رويكرد به منابع توليد پراكنده در ايران
2- 4-2- پتانسيل منابع توليد پراكنده در ايران
2- 5- نتيجه‌گيري
فصل سوم
انتخاب بهينه نيروگاه‌هاي توليد پراكنده در مناطق مختلف جغرافيايي ايران
3- 1- مقدمه
3- 2- تقسيم‌بندي اقليمي ايران و انتخاب ده شهر نمونه
3- 3- هزينه (در بخش توزيع)
3- 4- دسترسي تجاري
3-4-1- هزينه اوليه و نصب (C&I)
3- 5- ضريب كاركرد
3- 5-1- محاسبه مقدار قدرت الكتريكي توليدي توسط پنل‌هاي خورشيدي و ضريب كاركرد
3- 5-2- محاسبة ضريب كاركرد در توربين بادي
3- 3-2- هزينه‌هاي بهره‌برداري، تعمير، نگهداري (O&M)
3- 3-3- هزينه سوخت (F)
3- 3-4- هزينة برق و بيان تابع هدف
3- 6- نتايج حاصل از نرم‌افزار پروژه
3- 7- مدلسازي سيستم‌هاي توليد پراكنده با استفاده از نرم‌افزار HOMER براي شهر تهران
3- 8- نتيجه‌گيري
فصل چهارم
امكان‌سنجي اقتصادي احداث واحدهاي توليد پراكنده در پست فوق توزيع
4-1- مقدمه
4- 2- مدل بار پست فوق توزيع
4- 3- مدل‌سازي رياضي سود و هزينه
4- 3-1- فرايند اقتصادي
4- 3-1- تعريق در توسعة ظرفيت توليد
4- 3-1-2- كاهش هزينة تأمين توان اكتيو
4-3-1-3- كاهش هزينة تأمين توان راكتيو
4- 3- 1-4- بهبود قابليت اطمينان سيستم
4- 3-2- هزينه‌ها
4- 3-2-1- هزينة احداث واحد توليدي
4- 3-2-2- هزينة توليد توان
4- 3-2-3- هزينة تعميرات و نگهداري
4- 4- تابع هدف و محدوديت‌ها
4- 4-1- محدوديت بهره‌برداري از ژنراتور سنكرون
4- 4-2- محدوديت حداكثر توليد توان اكتيو و راكتيو DG
4- 4-3- محدوديت حداكثر ظرفيت DG
4- 5- مطالعات عددي
4- 6- آزمايش 1- حالت پايه‌اي سيستم
4- 7- آزمايش 2- بررسي تأثير تغيير در قسمت خريد برق از سيستم انتقال
4- 8- آزمايش 3- بررسي تأثير محدوديت حداكثر ظرفيت DG
4- 9- نتيجه‌گيري
فصل پنجم
تعيين حداكثر ظرفيت منابع توليد پراكنده براي حفظ هماهنگي فيوز- بازبست در شبكه‌هاي توزيع
5- 1- مقدمه
5- 2- مباني حفاظت شبكه‌هاي توزيع
5- 3- فلسفه حاكم بر هماهنگي حفاظتي در شبكه‌هاي توزيع سنتي
5- 3-1- هماهنگي فيوز-فيوز
5- 3-2- هماهنگي بازبست- فيوز
5- 3-3- هماهنگي رله-رله
5- 4- تأثير حضور DG بر هماهنگي فيوز- بازبست:
5- 5- تعيين حداكثر سايز DG جهت حفظ هماهنگي فيوز-بازبست
5- 6- شبيه‌سازي شبكة توزيع نمونه
5- 7- نتيجه‌‌گيري
فهرست علائم
منابع و مأخذ
مقدمه
پيشرفت صنعتي و در نتيجه بالا رفتن استاندارد زندگي بشر با توسعة منابع انرژي و استفاده از آنها امكان‌پذير مي‌گردد. با افزايش مصرف انرژي، منابع انرژي نيز از لحاظ تنوع و ميزان توليد افزايش يافته است. از ميان انواع انرژي‌هاي مورد استفاده، انرژي الكتريكي به لحاظ اينكه باعث آلودگي محيط زيست نمي‌شود، در زمان نياز قابل توليد است، به آساني به صورت‌هاي ديگر انرژي قابل تبديل بوده و همچنين قابل انتقال و كنترل مي‌باشد بيش از انواع ديگر انرژي‌ها مورد توجه بشر قرار گرفته است. امروزه سيستم‌هاي انرژي الكتريكي نقش اساسي را در تبديل و انتقال انرژي در زندگي انسان بازي مي‌كنند.
در ديد كلي يك سيستم قدرت الكتريكي شامل سه قسمت اصلي است: نيروگاه‌هاي توليد قدرت، خطوط انتقال و سيستم‌هاي توزيع انرژي. به اين ترتيب قدرت‌هاي توليد شده در نيروگاه‌ها از طريق خطوط انتقال به محل‌هاي مصرف مي‌رسند.
1-1 رشد سيستم‌هاي قدرت الكتريكي
قبل از قرن نوزدهم ميلادي، وسائلي مانند شمع و بعضي از انواع چربي‌ها تنها منابع تأمين روشنائي و در اواسط قرن نوزدهم چراغ‌هاي گازي عموماً عملي‌ترين و سالم‌ترين وسائل روشنائي بشمار مي‌رفتند. گرچه تا آن زمان تحقيقات ارزنده‌اي توسط بعضي از دانشمندان دربارة الكتريسيته و اصول آن انجام شده بود، اما تحولات اساسي از يك طرف توسط فاراده و هانري در زمينة توليد الكتريسيته و از طرف ديگر توسط بعضي دانشمندان و بخصوص اديسون در زمينة استفاده از الكتريسيته در ملتهب نمودن بعضي مواد و بالأخره تكامل لامپ‌هاي ملتهب و ساخت آنها بوجود آمد.
اولين سيستم‌هاي قدرت تحت عنوان «شركت‌هاي روشنائي» در حدود سال 1880 ميلادي بوجود آمدن و معروف‌ترين آنها شركت روشنائي پرل استريت در نيويورك بود كه توسط اديسون تأسيس شده بود. قدرت الكتريكي اين سيستم توسط ژنراتور DC تأمين مي‌شد و توسط كابل‌هاي زيرزميني توزيع مي‌گرديد. بارهاي اين سيستم نيز فقط لامپ‌هاي ملتهب بودند. بعد از آن شركت‌هاي روشنائي محلي به سرعت در اروپا و آمريكا رشد كردند. در اواخر قرن نوزدهم موتور القائي جريان متناوب AC اختراع شد و مصرف انرژي الكتريكي تنوع بيشتري يافت.
در سال 1885 جرج وستينگهاوس اولين سيستم توزيع جريان متناوب را كه 150 لامپ را تأمين مي‌كرد، نصب كرد و در سال 1890 اولين خط انتقال AC بطول 21 كيلومتر مورد بهره‌برداري قرار گرفت. اولين خطوط انتقال تك‌فاز بودند و انرژي الكتريكي فقط توسط لامپ‌هاي روشنائي مصرف مي‌شد. موتورهاي اوليه نيز تك‌فاز بودند. انتقال قدرت توسط جريان متناوب،‌ بخصوص جريان متناوب سه فاز، بتدريج جايگزين سيستم‌هاي DC شد. دليل عمدة جايگزيني سيستم‌هاي AC ترانسفورماتورها بودند كه انتقال انرژي الكتريكي در ولتاژي بالاتر از ولتاژ ژنراتور يا بار را امكان‌پذير مي‌كردند، ضمن اينكه قابليت انتقال قدرت بيشتري را نيز داشتند.
در سيستم‌هاي انتقال DC قدرت توليد شده توسط ژنراتورهاي AC از طريق ترانسفورماتور و يكسوكنندة الكترونيكي به خط انتقال DC داده مي‌شود. يك اينورتر الكترونيكي، جريان مستقيم را در انتهاي خط به جريان متناوب تبديل مي‌كند تا بتوان ولتاژ آن را با يك ترانسفورماتور جهت مصرف كننده‌ها كاهش داد. مطالعات اقتصادي اغلب نشان داده است كه براي خطوط كوتاه‌تر از حدود 560 كيلومتر استفاده از خطوط انتقال هوائي DC مقرون بصرفه نيست………….