پديد آورنده :
خالقي زاده، علي
عنوان :
ارتقاي تابآوري شبكه توزيع در مقابل حوادث طبيعي بر اساس برنامهريزي مقاوم
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
سيستم هاي قدرت
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شانزده، 131 ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمدامين لطيفي
استاد مشاور :
غلامرضا يوسفي
توصيفگر ها :
تابآوري , برنامهريزي سيستم توزيع , بهينهسازي مقاوم
استاد داور :
محمداسماعيل همداني گلشن، رحمت اله هوشمند
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/10/15
رشته تحصيلي :
مهندسي برق قدرت
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/10/15
چكيده فارسي :
چكيده سيستم توزيع انرژي الكتريكي بهعنوان آخرين حلقه در زنجيره تأمين انرژي الكتريكي در ارتباط مستقيم با مصرفكنندگان قرار دارد بنابراين حفظ عملكرد آن در مواجهه با شرايط مختلف و رخدادهاي گوناگون همواره موردتوجه برنامهريزان و بهرهبرداران سيستم توزيع قرار داشتهاست در روشهاي معمول برنامهريزان و بهرهبرداران سيستم توزيع به مطالعه رخدادهايي با احتمال وقوع قابلتوجه و عواقب محدود و مشخص ميپردازند و معموال در اين مطالعات رخدادها با احتمال وقوع اندك هرچند همراه با عواقب شديد و جدي را مورد مطالعه قرار نميدهند در سالهاي اخير افزايش نرخ وقوع اين رخدادها بهويژه حوادث شديد آبوهوايي مانند گردباد طوفان و سيل نگرانيها در مورد عملكرد سيستم توزيع در مواجهه با چنين رخدادهايي را افزايش دادهاست بهويژه كه چنين رخدادهايي سيستم توزيع را بهصورت گسترده تحت تأثير قرار ميدهند حفظ عملكرد سيستم توزيع در سطح مطلوب در مواجهه با اين رخدادها ذيل مطالعات تابآوري كه بهطور ويژه به بررسي اثرات ناشي از رخدادهايي با احتمال وقوع اندك و عواقب شديد ميپردازد محقق ميشود اين مطالعات توسعه طيفي جديد از مدلهاي برنامهريزي و بهرهبرداري سيستم توزيع را ايجاب ميكند اين پژوهش به برنامهريزي سيستم توزيع انرژي الكتريكي باهدف ارتقاي تابآوري سيستم در برابر حوادث شديد آبوهوايي ميپردازد حادثه شديد آبوهوايي موردمطالعه در اين پژوهش گردباد است كه وقوع آن در سيستم توزيع باعث آسيبديدن تيركهاي سكشنهاي سيستم توزيع و خروج اين سكشنها از مدار ميشود مدل پيشنهادي مدل برنامهريزي ايستا براي سال هدف است كه فرض شدهاست گردباد در طول دوره برنامهريزي بهصورت متوسط در يك روز از سال حادث ميشود مسأله برنامهريزي مدنظر بر اساس برنامهريزي مقاوم و بهصورت مسأله بهينهسازي سهسطحي مدل ميشود مسأله سطح اول به مجموعه اقدامات احداث شامل تقويت سكشنهاي سيستم توزيع و مكانيابي منابع توليد پراكنده اضطراري و ذخيرهسازها ميپردازد تابع هدف مسأله سطح اول حداقلسازي هزينه قطع بار در سيستم توزيع است مسأله سطح دوم به تعيين بدترين خروجهاي سكشنهاي سيستم توزيع اختصاص دارد و تابع هدف مسأله سطح دوم حداكثرسازي هزينه قطع بار در سيستم توزيع است مسأله سطح سوم نيز به مجموعه اقدامات بهرهبرداري اختصاص دارد اقدامات بهرهبرداري خود به دو دسته اقدامات بهرهبرداري پيشگيرانه قبل از وقوع گردباد و اقدامات بهرهبرداري اصالحي حين وقوع گردباد تقسيم ميشود اقدامات بهرهبرداري پيشگيرانه شامل بازتوزيع توان منابع توليد مختلف موجود در سيستم توزيع و شارژ ذخيرهسازها است اقدامات بهرهبرداري اصالحي عالوه بر موارد گفتهشده در مجموعه اقدامات بهرهبرداري پيشگيرانه قطع بار را نيز شامل ميشود تابع هدف مسأله سطح سوم نيز مشابه با مسأله سطح اول حداقلسازي هزينه قطع بار در سيستم توزيع است مسأله سهسطحي ارتقاي تابآوري سيستم توزيع در اين پژوهش توسط الگوريتم توليد قيد و ستون و در فرآيندي تكراري و در نرمافزار گمز پيادهسازي ميشود مدل برنامهريزي پيشنهادي بر روي سيستم توزيع آزمون استاندارد 33 باس پيادهسازي ميشود موارد مطالعاتي متعدد كه هريك بيانگر شرايطي مختلف هستند كه برنامهريز و بهرهبردار سيستم توزيع در جهت ارتقاي تابآوري سيستم توزيع ممكن است با آنها مواجه شوند بررسي ميشوند تحليل نتايج عددي حاصل از شبيهسازي اين موارد مطالعاتي حاكي از توانمندي مدل پيشنهادي در ارتقاي تابآوري سيستم توزيع در شرايط مختلف است كلمات كليدي تابآوري برنامهريزي سيستم توزيع بهينهسازي مقاوم
چكيده انگليسي :
Boosting distribution network resilience to natural disasters using robust planning Ali Khaleghizadeh a khaleghizadeh@ec iut ac ir date of submission 9 15 2020 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Mohammad Amin Latify latify@cc iut ac irAbstractAs the last link in the electrical energy supply chain distribution systems are in direct contact with consumers Therefore distribution system planners and operators have always paid attention to maintaining functionality while facing differentevents and various conditions In regular studies distribution system planners and operators only study credible events withknown and limited consequences and low probability events even with serious consequences are not considered in thesestudies In recent years a growing rate of low probability high impact events specifically extreme weather events such astornados hurricanes and floods has raised concerns over the functionality of distribution systems in confrontation withthese events Resiliency studies that tend to deal with low probability high impact events are used to ensure the properfunctioning of distribution systems while facing these events Therefore a new set of distribution system planning andoperation models are demanded This research focuses on the planning of the power distribution system intending to boost its resilience against extremeweather events Tornado is chosen as the extreme weather event in this research and it is assumed that distribution systempoles would be damaged and go out of service while a tornado occurs The proposed model is a static planning model forthe target year and it is assumed that the tornado will only occur once a year on average in the target year The planningproblem is modeled based on the robust approach and through a tri level optimization problem The first level problemdeals with construction decisions including the hardening of distribution poles and placement of emergency distributedgeneration systems and electrical energy storages The objective of the first level problem is to minimize the load sheddingcost in the distribution system The second level problem determines the worst case outage of distribution system sections and its objective function is to maximize the load shedding cost The third level problem is dedicated to model thedistribution system operation Operation actions divide into preventive actions prior to the tornado and corrective actions during the tornado Corrective actions consist of re dispatching the energy sources in the distribution system and chargingof energy storages while corrective actions consist of load shedding in addition to those mentioned before Similar to thefirst level problem the objective is to minimize the load shedding cost in the third level of the problem The resulting tri level optimization model is solved in an iterative manner using the column and constraint generation algorithmimplemented in GAMS software The proposed model is then implemented on the standard 33 bus distribution test system for different case studies eachrepresenting different scenarios that distribution system planners and operators may face in the procedure of improvingdistribution system resilience Numerical results analysis proves the capability of the proposed model in boosting theresilience of the distribution system against low probability high impact events Keywords Resilience Distribution system planning Robust optimization
استاد راهنما :
محمدامين لطيفي
استاد مشاور :
غلامرضا يوسفي
استاد داور :
محمداسماعيل همداني گلشن، رحمت اله هوشمند
