چکیده:
مساله در مدار قراردادن نیروگاهها یک مساله بهینه سازی برای پیدا کردن بهترین حالت ممکن برای خاموش و روشن کردن واحدها در 24 ساعت یک شبانه روز یا 168 ساعت یک هفتهای است که بر اساس منحنی پیش بینی بار انجام می شود. در این پایان نامه برای حل مساله برنامه ریزی در مدار قرار دادن نیروگاهها یک نوع الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات به نام IBPSO پیشنهاد شده است . تابع هدف مساله شامل مجموع هزینه تولید و هزینه انتقال است . محدودیت تابع هدف شا مل قیود حداکثر توان و حداقل توان تولیدی واحدها ، حداقل زمان خاموش بودن واحدها و حداقل زمان روشن بودن واحدها و ذخیره چرخان می باشد . الگو ریتم پیشنهادی بر روی یک شبکه نمونه به تعداد 20، 10، 60، 40، 80 و 100 واحد نیروگاهی اجرا شده نتایج حا صل با نتایج روشهای لا گرانژ، الگوریتم ژنتیک و برنامه ریزی تکاملی مقایسه می کنیم. نتایج حاصل برتری روش پیشنهادی را نسبت به روشهای قبلی نشان می دهد.
مقدمه :
مهندسین همواره با مسائل مربوط به تضمین سودآوری سرمایه گذاریهای انجام شده به منظورتولید محصولات و ارائه خدمات مهندسی مواجه بوده اند. در این راستا افزایش راندمان و بازدهی تجهیزات الکتریکی و بهبود بهره برداری ازآن در جهت صرفه جویی وحفظ هر چه بیشتر منابع و به اتمام رسیدن سوختهای فسیلی ازیک طرف وکاهش قیمت تمام شده کیلووات ساعت برق تولیدی برای تولید کنندگان وتوجه به تورم سالانه روزافزون مواد سوختی از جمله مسائلی است که مهندسان را از دیرباز به خود مشغول کرده است. هدف اصلی در مساله در مدار قراردادن نیروگاهها پیدا کردن بهترین حالت ممکن برای خاموش و روشن کردن واحدها در 24 ساعت یک شبانه روز یا 168 ساعت یک هفته ای که بر اساس منحنی پیش بینی بار انجام می شود بطوریکه هم قیود مساله برآورده شود وهم کمترین هزینه بهره برداری بدست آورده شود. در فصل اول پایان نامه به کلیات پروژه پرداخته شده است که شامل انواع برنامه ریزی در سیستمهای قدرت ، اهمیت اقتصادی برنامه ریزی ، سابقه تاریخی موضوع و مشخصات کلی انواع نیروگاهها و اهداف پایان نامه می باشد. در فصل دوم به بررسی انواع روشهای بهینه سازی پرداخته شده است و مزایا و معایب هرکدام بیان شده است.در فصل سوم به معرفی کامل روش الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات پرداخته شده که دراین پایان نامه ازاین الگوریتم استفاده شده است . درفصل چهارم به معرفی کامل تابع هدف مساله unit commitment وقیودهای مربوط به مساله پرداخته شده است. درفصل پنجم به شبیه سازی ونتایج بدست آمده که توسط برنامه نوشته شده براساس الگوریتم اجتماع ذرات در نرم افزار MATLAB انجام گرفته شده است پرداخته شده است همچنین به توضیح چند روش بکار رفته قبلی و به مقایسه نتایج بدست آمده و به اثبات برتری و نیرومندی روش پیشنهادی
بر سایرروشهای قبلی بکاررفته پرداخته شده است. درپایان در فصل ششم پایان نامه به نتیجه گیری وارائه پیشنهادات پرداخته شده است.
فصل اول
کلیات
1-1- مقدمه:
یکی از مهمترین مسائلی که در فاز بهرهبرداری از سیستم قدرت مطرح است مسأله در مدار قرار گرفتن نیروگاهها میباشد. مسأله در مدار قرار گرفتن نیروگاهها یک مسأله بهینه سازی اقتصادی با وجود قیود مختلف است. افزایش پیوسته قیمت مواد سوختی و نیز تورم سالانه باعث شده است که همواره بهره برداری اقتصادی از سیستمهای تولید انرژی الکتریکی مورد توجه و مطالعه قرار گرفته باشد. هدف اصلی در مسأله در مدار قرار گرفتن نیروگاهها پیدا کردن بهترین حال ممکن برای خاموش و روشن بودن واحدها در 24 ساعت روز یا 168 ساعت هفته است که براساس منحنی پیش بینی بار انجام می گیرد بطوریکه اولاً هزینه بهره برداری را حداقل نماید ثانیاً قیود و محدودیتهای واحدهای تولید و شبکه را برآورده سازد . روشهای بهره برداری مختلفی برای تأمین بار مورد تقاضا وجود دارد اما به دلایل مسائل اقتصادی ترجیح داده می شود که از بهترین راه برای بهره برداری استفاده کنیم.
1-2- برنامه ریزی در سیستمهای قدرت
بهره برداری بهینه از سیستمهای قدرت مستلزم یک برنامه ریزی صحیح می باشد برنامه ریزی در سه بخش انجام میگیرد:
1- برنامهریزی بلند مدت
2- برنامهریزی میان مدت
3- برنامهریزی کوتاه مدت
تعداد صفحه : 146
چکیده 1
مقدمه 2
فصل اول : کلیات
1-1 ) مقدمه 4
2-1 ) انواع برنامه ریزی درسیستمهای قدرت 4
3-1 ) اهمیت اقتصادی برنامه ریزی 6
4-1 ) مقدمه ای برمساله درمدارقراردادن نیروگاهها 6
5-1 ) مساله ورود وخروج اقتصادی نیروگاهها 7
6-1 ) سابقه تاریخی موضوع 8
7-1 ) مشخصات انواع واحدهای نیروگاهی 9
8-1 ) مروری بر روشهای قبلی بکاررفته 23
9-1 ) اهداف پایان نامه 30
فصل دوم : بررسی انواع روشهای بهینه سازی
1-2 ) مقدمه 32
2-2 )کاربردهای بهینه سازی درمهندسی 32
3-2 ) تقسیم بندی مسائل بهینه سازی 33
4-2 ) تقسیم بندی کلی روشهای حل مسائل بهینه سازی 34
1-4-2 )روشهای دقیق بهینه سازی 35
2-4-2 ) روشهای غیر دقیق بهینه سازی 35
5-2 ) روشهای ابتکاری برمبنای مکا نیزمهای طبیعی 36
6-2 ) مبا نی الگوریتم ژنتیک 36
1-6-2 ) الگوریتم ژنتیک 36
2-6-2 ) مراحل طراحی الگوریتم ژنتیک جهت مسائل بهینه سازی 38
7-2 ) ساختار ریاضی یک مساله بهینه سازی 39
1-7-2 ) بردارطراحی 39
2-7-2 ) قیدهای طراحی 39
3-7-2 )تابع هدف 39
8-2 ) روشهای بررسی قیدها برای روشهای محاسبات تکاملی 40
1-8-2 ) روشهای محاسبات تکاملی 40
2-8-2 )روشهای بررسی قیدها 40
3-8-2 )روش بر مبنای حفظ پاسخ امکان پذیر برای الگوریتم اجتماع ذرات 41
فصل سوم : بررسی روش بهینه سازی اجتماع ذرات
1-3 ) مقدمه 45
2-3 ) تعریف توپولوژی 47
1-2-3 ) توپولوژی ستاره 48
2-2-3 ) توپولوژی حلقه 48
3-2-3 ) توپولوژی چرخی 48
3-3 ) الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات 49
4-3 ) معادله سرعت 53
5-3 ) معادله حرکت 54
6-3 ) انواع الگوریتمهای بهینه سازی اجتماع ذرات 54
1-6-3 ) الگوریتم بهترین فردی 54
2-6-3 ) الگوریتم بهترین جهانی 54
3-6-3 ) الگوریتم بهترین محلی 55
7-3 ) محاسبه برازندگی 55
8-3 )همگرایی 55
9-3 ) پارامترهای الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات 55
10-3 ) مقایسه الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات با الگوریتم ژنتیک 61
11-3 ) تغییر ساختاراستاندارد الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات 63
12-3 ) بحث ونتایج عددی 63
13-3 ) تنظیم پارامترهای الگوریتمهای بهینه سازی اجتماع ذرات 64
فصل چهارم : معرفی تابع هدف مساله و قیود مربوطه
1-4 )مقدمه 72
2-4 ) معرفی مساله در مدار قرار دادن نیروگاهها 72
3-4 ) معرفی قیود موجود مساله در مدار قرار دادن نیروگاهها 74
1-3-4 ) قیود واحدهای حرارتی 74
2-3-4 ) قیود توزیع اقتصادی بار بین نیروگاهها 76
3-3-4 ) حالت کار اجباری 78
4-3-4 ) قیود مربوط به سوخت 79
5-3-4 )قید ذخیره چرخان 79
4-4 ) روابط ریاضی حاکم بر مسأله در مدار قرار گرفتن نیروگاهها 79
فصل پنجم : شبیه سازی مساله در مدار قرار دادن نیروگاهها و نتایج عددی
1-5 ) مقدمه 82
2-5 ) معرفی تابع هدف 83
3-5 ) قیود مساله 84
4-5 ) الگوریتمهای مورد استفاده در این پایان نامه 86
1-4-5 ) الگوریتم برنامه ریزی پویا 86
2-4-5 ) الگوریتم آزاد سازی لاگرانژ 90
3-4-5 ) الگوریتم ژنتیک 93
1-3-4-5 ) نحوه کدینگ مساله 94
2-3-4-5 ) تولید جمعیت اولیه 96
3-3-4-5 ) اعمال ژنتیک 96
4-3-4-5 ) نحوه ارزیابی تابع هدف 97
97 IBPSO 4-4-5 ) الگوریتم
1-4-4-5 ) مراحل الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات 98
2-4-4-5 ) الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات باینری 100
شبیه سازی شده 100 MATLAB 5-5 ) برنامه
100 IBPSO 1-5-5 ) برنامه
2-5-5 ) برنامه تابع هدف 102
6-5 ) شبیه سازی و نتایح عددی 102
7-5 ) شبکه مورد مطا لعه 118
8-5 ) الگوی بار شبکه 118
فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات
1-6 ) نتیجه گیری 120
2-6 ) پیشنهادات 121
منابع و ماخذ
فهرست منابع فارسی 123
فهرست منابع لا تین 124
سایتهای اطلاع رسانی 129
چکیده انگلیسی 130
