dr. mohammad sadegh ghazizadeh
-
به منظور افزایش تاب آوری سیستم توزیع، به رویه هایی برای برنامه ریزی و بهره برداری سیستم توزیع نیاز است تا در زمان نرمال و حادثه، شبکه بارهایی بیشتر را تامین کند؛ به طوری که با رویکرد سلولی در برنامه ریزی شبکه توزیع با توجه به تولید و مصرف، سلول بندی شبکه برای تامین بارهای بیشتر را می توان مدنظر قرار داد؛ بنابراین، شناسایی سلول های انرژی و مرز سلول های انرژی چالشی در موضوع برنامه ریزی است. در این مقاله، به منظور دست یابی و شناسایی بیشترین تعداد سلول های انرژی و مرز بین سلول های انرژی سیستم توزیع در دو حالت نرمال و حادثه، از مقادیر ویژه و بردار ویژه ماتریس لاپلاسین گراف شبکه توزیع با تابع چندهدفه تاب آوری استفاده شده است. تابع چندهدفه شامل میزان بارهای تامین شده و بارهای تامین نشده (عملکرد شبکه) در حالت نرمال یا حادثه با توجه به پیش بینی میزان تولید منابع انرژی و نیز بارهای شبکه بر پایه مدل سازی فازی است. به منظور نمایش کارایی روش پیشنهادی سیستم مورد مطالعه، 69 و 118 باسه در نظر گرفته شده اند که نتایج عملکرد روش پیشنهادی را اثبات می کنند.
کلید واژگان: فازی، تاب آوری، بردار ویژه و رویکرد سلولیTo improve the resiliency of the distribution system during normal and emergency conditions, approaches for planning and operating are required so that the network can supply more loads during normal and emergency times. Thus, with the cellular approach in network planning, according to the production and consumption, the cellularization of the network to supply more loads can be considered. Consequently, the identification of energy cells and the boundary of energy cells is a challenge in the planning issue. This article achieves and identifies the maximum number of energy cells and the border among energy cells of distribution systems. The proposed objective functions for solving the resilience problem include the number of supplied loads and the number of unsupplied loads in normal or abnormal conditions. Furthermore, the eigenvalues and eigenvectors of the Graph Laplacian matrix of the distribution network are used to identify the maximum number of cells in the distribution network and the boundary among the generated cells, considering the prediction of distributed generation and consumption load based on fuzzy modeling. To show the efficiency of the proposed method, the test systems of 69 and 118 buses have been simulated. The results prove the proper performance of the proposed method.
Keywords: Fuzzy, Resilience, Cellular Approach, Graph Laplacian Matrix -
پیل های سوختی تجهیزات الکتروشیمیایی اند که با ترکیب هیدروژن و اکسیژن از طریق ایجاد بار الکتریکی در راستای یک غشا، برق تولید می کنند. پیل های سوختی، به عنوان بخشی از فناوری های پیشرفته امروزی، نقش بسیار مهمی در تامین انرژی پاک و به ویژه برای توسعه حمل ونقل مبتنی بر هیدروژن خواهند داشت. از این رو، توسعه بازار پیل سوختی مستلزم کاهش قیمت آن است و این کاهش قیمت نیازمند افزایش تیراژ تولید است. در مطالعه مالی و اقتصادی تولید پیل سوختی با ظرفیت اسمی یک میلیون واحد در سال در ایران، بر اساس مفروضاتی که مطابق با استانداردهای یونیدو برای مدل سازی مالی و اقتصادی با نرم افزار کامفار است، مدل سازی انجام شده است. بر اساس مهم ترین شاخص ارزیابی مالی و اقتصادی طرح های صنعتی، میزان نرخ بازده داخلی به مراتب بیشتر از نرخ تنزیل تعریف شده است. همچنین شاخص دوره بازگشت سرمایه در دو حالت عادی و متحرک بین 4 تا 5 سال است که بعد از این دوره زمانی، میزان جریانات نقدی غیرمنفی می شود. علاوه بر این، نسبت های مالی گویای این مطلب است که پروژه تولید پیل سوختی فاقد هرگونه بدهی است. تحلیل حساسیت پروژه تولید پیل سوختی در شش حالت نیز از دیدگاه نرخ بازده داخلی و همچنین نقطه سربه سر توجیه پذیری مالی و اقتصادی پروژه را نشان می دهد.
کلید واژگان: پیل سوختی، نرم افزار کامفار، شاخص های مالی و اقتصادی، نرخ بازده داخلی، دوره بازگشت سرمایهThe fuel cells are electrochemical equipment that produces electricity by compounding hydrogen and oxygen in a specific membrane. Fuel cells, as a cutting-edge technology and a maintenance free energy conversion equipment, have the potential to play a significant role in generation of clean electricity, especially for home size CHP and clean transportation based on hydrogen fueled vehicles, can provide new opportunities in the world’s economy. In a study for the financial evaluation of the establishment of a fuel cell production facility in Iran, with a capacity of one million units per year, the economic modeling has been done by COMFAR software based on the UNIDO’s Instructions. According to the results of this evaluation, IRR was well beyond the discount rate and the normal payback period as well as the dynamic payback period were in the range of 4-5 years. All of the financial ratios and risk analysis in the six stages justified the bill of investing.
Keywords: Fuel Cells, COMFAR Software, Financial Analysis, Financial Justifiability -
کشورهای در حال توسعه مانند ایران با افزایش جمعیت و رشد اقتصادی با تقاضای روز افزون انرژی مواجه هستند. این کشور دارای منابع فراوان انرژی تجدیدپذیر است که می تواند بخش اصلی تامین عرضه کلی انرژی باشد. با توجه به پایان پذیر بودن منابع سوخت فسیلی این کشور قصد دارد سهم انرژی های تجدیدپذیر را در آینده نزدیک افزایش دهد. مطالعات متعددی درمورد منابع تجدیدپذیر صورت گرفته است اما وابستگی متقابل بین عوامل (معیارهای) مورد استفاده برای ارزیابی منابع تجدیدپذیر را در نظر نگرفته اند. در این پایان نامه یک چارچوب برنامه ریزی، تصمیم گیری و سیاست گذاری برای انرژی های تجدیدپذیر مبتنی بر فرآیند تحلیل شبکه ای را معرفی می کنیم . فرایند تحلیل شبکه ای یک روش تحلیل چند معیاره است و ابزاری را برای شناسایی اهمیت نسبی عناصر (معیارها) موثر بر هدف تصمیم گیری (به عنوان مثال، مسیله اولویت بندی منابع انرژی های تجدیدپذیر) فراهم می کند. مطالعه موردی این پژوهش، در مورد کشور ایران و انرژی های تجدیدپذیر با توجه به معیارهای استراتژیک مانند تکنولوژی، اقتصاد، اثرات زیست محیطی، سیاست و اجتماعی محاسبه شده و منابع انرژی اولویت بندی و تحلیل می شود. نتایج این پژوهش انرژی خورشیدی را در صدر گزینه های انرژی و پس از آن با اختلاف بسیار ناچیزی به ترتیب منابع انرژی برق آبی و زیست توده و سپس انرژی بادی و در اخر منبع زمین گرمایی برای کشور و شرایط آن، نشان میدهد. این قبیل مطالعات به تصمیم گیری کشورها کمک میکند تا از منابع انرژی تجدیدپذیر خود به بهترین نحو استفاده کنند.
کلید واژگان: تصمیم گیری چند معیاره، انرژی های تجدیدپذیر، روش تحلیل شبکه ایDeveloping countries like Iran face increasing energy demands due to population growth and economic expansion. The country has numerous renewable energy resources that account for the majority of its total energy supply. As fossil fuel resources are running out, the government plans to increase its renewable energy share. Many studies have already been conducted on renewable resources. However, the interdependence between the criteria used to evaluate renewable resources has not been considered. This paper presents a planning, decision-making, and policy framework for renewable energy based on the Analytical Network Process (ANP). ANP is a multi-criteria analysis method and provides a tool for determining the relative importance of all criteria that affect the decision objective. This process allows us to identify dependencies and include them in the multi-criteria evaluation and decision-making method from the point of view of a group of experts and professionals on the subject. The case study of this research is related to the country of Iran, and strategic criteria such as technology, economy, environmental, political and social impacts are calculated and priorities for renewable energy are set and analyzed. The results of this study show that solar energy is at the top of energy alternatives for the country. Such studies help countries to make the best use of their renewable energy sources
Keywords: Multi-Criteria Decision Making (MCDM), renewable energy, Analytic Network Process (ANP) -
در این مقاله، به منظور اجرای بازآرایی شبکه توزیع هوشمند و تعیین ظرفیت تولیدات پراکنده به طور هم زمان، چارچوبی چندهدفه و تصادفی ارایه می شود که در آن اهداف کاهش تلفات، کاهش هزینه های بهره برداری و کاهش انتشار آلاینده های زیست محیطی دنبال می شود. در بیشتر تحقیقات انجام شده درزمینه ی بازآرایی، بار مشترکین و پست های توزیع ثابت فرض شده است؛ درحالی که در واقعیت این بارها دایما در حال تغییر هستند. عموما به جهت برنامه ریزی، بدترین حالت که همان حداکثر بار است را مدنظر قرار می دهند، ولی آرایش به دست آمده با این فرضیه، به طور حتم آرایش بهینه نیست. به همین دلیل برای رفع این مشکل، در این مقاله به منظور پوشش عدم قطعیت های مربوط به بار، چارچوب مسئله بازآرایی و تعیین ظرفیت تولیدات پراکنده در قالب یک مسئله ی برنامه ریزی مقید به شانس ارایه شده و در آن شبیه سازی مونت کارلو به کار گرفته شده است. مسئله بازآرایی و تعیین ظرفیت تولیدات پراکنده به طور هم زمان به منظور دست یابی به اهداف از پیش تعیین شده، یک مسئله بهینه سازی چندهدفه است. به منظور حل مسئله ی بهینه سازی ارایه شده در چارچوب چندهدفه تصادفی این مقاله، از یک روش بهینه سازی قدرتمند تازه معرفی شده به نام رهیافت بهینه سازی مبتنی بر رفتار انسان استفاده شده است. در نهایت چارچوب چندهدفه ی تصادفی ارایه شده، بر روی یک شبکه ی 33 شینه IEEE پیاده سازی شده و نتایج حاصل از آن تحلیل شده است.
کلید واژگان: بازآرایی شبکه توزیع، تولیدات پراکنده، برنامه ریزی مقید به شانس، بهینه-سازی مبتنی بر رفتار انسانJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:18 Issue: 2, 2021, PP 153 -161In this paper, to implement the reconfiguration of the intelligent distribution network and sizing the distributed generations (DGs), simultaneously, a stochastic multi-objective framework is presented in which the goals of reducing the energy losses, operating costs and emissions of environmental pollutants are followed. In most of the researches carried out for the network reconfiguration, the customer and distribution substation loads have been assumed to be fixed, while in reality these loads are changing. Generally, in the power system planning, the worst case which is the maximum possible load is considered, but the obtained configuration with this assumption is certainly not the optimal configuration. Therefore, in this paper, in order to cover the uncertainties associated with the load, the framework for the reconfiguration and DGs sizing problem is presented as a chance constrained programming problem and the Monte Carlo simulation is used in it. The problem of reconfiguration and DGs sizing at the same time in order to achieve predetermined goals is a multi-objective optimization problem. In order to solve it, this paper uses a newly introduced powerful optimization method called human-behavior based optimization approach. Finally, the proposed stochastic multi-objective framework is implemented on an IEEE 33-bus network, and the results are analyzed.
Keywords: Distribution system reconfiguration, Distributed generation, Stochastic programming, Human behavior based optimization -
مسئله حفاظت از محیط زیست و جلوگیری از ایجاد آلودگی های زیست محیطی یکی از اولویت های برنامه های توسعه اقتصادی و اجتماعی کشور است. هدف از ارائه این مقاله، بررسی تغییر در اثرات زیست محیطی تولید برق ناشی از تغییر در الگوی تولید برق، بر تولید و رفاه خانوار در ایران با به کارگیری ماتریس حسابداری اجتماعی سال 1390 و تعریف یک مدل تعادل عمومی قابل محاسبه بر مبنای آن است که در چارچوب آن با معرفی 4 سناریو سیاستی متفاوت بر پایه ارزش پولی اثرات زیست محیطی منفی ناشی از تولید برق در ایران، مورد بررسی و تحلیل تجربی قرار می گیرد. نتایج به دست آمده نشان می دهند اولا، اعمال هزینه های خارجی تولید برق دارای اثر مثبت بر رشد اقتصادی و اثر منفی بر رفاه خانوار است. ثانیا، در ساختار فعلی تولید برق، اعمال هزینه های خارجی تولید برق، رشد 0576/0 تا 0736/0 درصدی به دنبال خواهد داشت و رفاه خانوار را بین 955/1- تا 171/7- درصد کاهش می دهد. ثالثا، با تغییر الگوی تولید برق در کشور و حرکت به سمت تولید برق پاک و کاهش تولید برق از سوخت های فسیلی، میزان تاثیرگذاری هزینه های خارجی تولید برق بر رشد اقتصادی و رفاه کاهش خواهد یافت. طبق نتایج تحقیق، در صورت کاهش سهم تولید برق از سوخت های فسیلی به 85 درصد، رشد اقتصادی و رفاه خانوار به ترتیب به 0553/0 تا 0727/0 و 733/1- تا 363/6- درصد تغییر پیدا می کنند.کلید واژگان: اثرات زیست محیطی تولید برق، رشد اقتصادی، رفاه خانوار، مدل CGE، اقتصاد ایرانThe issue of protecting the environment and preventing environmental pollution is one of the priorities of Iran’s economic and social development plans. The purpose of this paper is to analyze changes in the environmental effects of electricity generation, as electricity production patterns change, on production and welfare of households in Iran by using the social accounting matrix of 2011 and a computable general equilibrium model based on that framework. We evaluate four different policy scenarios based on the monetary value of the negative environmental effects of electricity generation. The results indicate that application of electricity generation’s negative externalities has a positive effect on economic growth and a negative effect on household welfare. Secondly, with the current structure of electricity generation, the application of external costs of electricity production will increase economic growth by 0.0576 to 0.0736 percent and will reduce household’s welfare by -1.955 to -7.171 percent. Thirdly, by changing the pattern of electricity generation in Iran and moving towards clean electricity production and reducing electricity production from fossil fuels, the effect of electricity generation externalities on economic growth and welfare will be reduced. According to the research results, if the share of electricity production from fossil fuels is reduced to 85%, the economic growth and welfare of the household will respectively vary from 0.0553 to 0.0727 percent and from -1.733 to -6.363 percent.Keywords: Electricity Production Environmental effects, Economic Growth, Household’s Welfare, CGE Model, Iran
-
الکتریسیته یکی از مهم ترین زیرساخت های توسعه کشور است. پس از تجربه موفق کشورهای صنعتی برای تفکیک بخش های مختلف برق و خصوصی سازی آن، ایران نیز از سال 1382 اقدام به خصوصی سازی در صنعت برق نموده است. بخش توزیع برق انحصار طبیعی است و طبق نظریه اقتصاد شرکتها باید از جنبه مقدار و عرضه، قیمت و کیفیت تحت نظم قرار گیرند تا به رفاه اجتماعی آسیب نزنند. برای تنظیم روش های مختلفی مانند تنظیم نرخ بازده و انگیزشی وجود دارد که در بسیاری از این روش ها به عنصر بهره وری و کارایی بنگاه ها توجه می شود. اما کارایی به دست آمده از روش های ایستای مرسوم؛ عمدتا عملکرد کوتاه مدت را منعکس می کند و تنها یک تصویر کوچک از مسیر حرکت شرکت به سمت تعادل بلندمدت آن ارائه می کند. پس از سرمایه گذاری شرکت ها؛ عوامل موثر بر رفتار کوتاه مدت شرکت ممکن است بلافاصله تطبیق نشود که در این موارد، عدم کارایی کوتاه مدت ناشی از سرمایه گذاری به دوره های بعدی منتقل خواهد شد. این اثر ناشی از هزینه های تعدیل سرمایه و یا ظرفیت تولید است و در کوتاه مدت باعث کاهش کارایی شرکت ها می گردد و باید در تنظیم لحاظ گردد. در این مقاله کارایی پویای 39 شرکت توزیع برق ایران در طی دوره 1394-1386 با روش تابع فاصله محاسبه شد. به منظور برآورد توزیع پسین پارامترهای مدل؛ از شبیه سازی بر اساس زنجیره مارکوف مونت کارلو (MCMC) استفاده شد. نتایج نشان می دهد که عوامل محیطی بر کارایی شرکتها تاثیر دارند. کارایی متوسط صنعت از 67% به 70% افزایش یافته و میل به تداوم ناکارایی در طی دوره 92% بوده است.کلید واژگان: کارایی پویا، شبیه سازی مونت کارلو، حداکثر راستنمایی بیزین، توزیع برق، تنظیم بازارElectricity is one of the most important infrastructure of the country. After the successful experience of industrialized countries for separate different parts and privatization in electricity industry, Iran since 1382 has begun to privatize the electricity industry. The electricity distribution sector is natural monopoly and, according to economic theory must operate under regulation for quantity of supply, price and quality to protect social welfare. There are various methods for regulation such as rate of return and incentive regulation, in many of these methods foucus on efficiency and productivity of firms. But the conventional static efficiency methods mainly reflecting short-run performance, and only show a close view of the long-run equilibrium path. When componis investment, the behavior of short-term factors that affecting the company may not be adjusted immediately, so short-run inefficiency will be transferred to subsequent periods. This effect caused by the the adjustment costs of capital and production capacity and in short run reduce efficiency in firms and should be considered in the regulation. In this paper, the dynamic efficiency of 39 electricity distribution companies during the period 2009-2015 was calculated using distance function. To estimate the the posterior distribution of model parameters, the simulation based on Markov chain Monte Carlo (MCMC) was used. The results show that environmental factors affect the efficiency in firms. The industry average efficiency increased from 67% to 70% and consistency for inefficiency was 92% during the period.Keywords: dynamic efficiency, Monte Carlo simulation, Bayesian maximum likelihood estimation, power distribution, market regulation
-
هوشمندسازی و استفاده از قابلیت های مصرف کنندگان نهایی در راستای سیاست های کلان بخش صنعت برق می باشد. با معرفی ادوات اندازه گیری هوشمند در سطح مصرف کنندگان نهایی موقعیتی فراهم گردید که بتوان از بازخوردهای این ادوات به منظور بهبود سطح ولتاژ، کاهش تلفات، بهبود پایداری ولتاژ و… استفاده نمود. برخی از ادوات مصرف کنندگان نهایی از مدارهای واسط الکترونیک قدرتی به منظور تامین توان موردنیاز خود استفاده می نمایند که این مدارات با توجه به ساختارهای خود، با اعمال تغییراتی قابلیت تزریق و یا جذب توان راکتیو را دارا می باشند. یکی از موضوعات کلیدی در استفاده از این قابلیت مصرف کنندگان نهایی، رتبه بندی مصرف کنندگان با توجه به معیارهای تاثیرگذار می باشد. در واقع، تعیین شین های ارجح به منظور مشارکت در تامین توان راکتیو در بهبود حاصل از این مشارکت بسیار تاثیرگذار خواهد بود. در این مقاله، به رتبه بندی شین ها به وسیله روش تحلیل سلسله مراتبی فازی و بررسی تاثیر استفاده بهینه از قابلیت های تزریق توان راکتیو توسط مصرف کنندگان نهایی پرداخته خواهد شدکلید واژگان: پروفیل ولتاژ، تحلیل سلسله مراتبی فازی، تزریق توان راکتیو محلی، شبکه هوشمند، مصرف کنندگان نهاییUtilization of power electronic interface in end-user appliances adds many newfound features to these devices. Cooperation in Volt Ampere Reactive (VAR) supply is one of these new capabilities and enables these devices to act as Distributed Energy Resources for reactive power injection and absorption. Proper integration of these power electronic interface capabilities into traditional utility system operations, it can be used as beneficial tools for distribution management and voltage profile enhancement. Regarding the present situation in distribution system, it is not practical to control all DERs centrally. Therefore, in this article, two proposed central control method and droop control were considered. The Multi-Criteria Decision Making (MCDM) technique with fuzzy theory was used to prioritize the candidate buses for their participation in Volt-VAR program. The contribution of the pre-mentioned active DERs in reactive power compensation was evaluated in this studyKeywords: Distributed Energy Resources, Distribution Management System, Fuzzy Analytical Hierarchy Process, Smart Grid, Smart Power Electronic Interface
-
In this paper, a new control strategy is proposed for implementation in low-voltage microgrids with balanced/ unbalanced load circumstances. The proposed scheme contains, the power droop controllers, inner voltage and current loops, the virtual impedance loop, the voltage imbalance compensation. The proposed strategy balances the voltage of the single-phase critical loads by compensating the imbalanced voltage drop on the feeders. In addition, this strategy has also shown to be capable of restoring critical loads’ voltage to nominal values. This method also shares the real and reactive load accurately between DG units, based on their capacity. The simulation results in MATLAB /SIMULINK environment show the efficiency of the proposed approach in improving power sharing among DG units and decreasing voltage imbalance
Keywords: islanded microgrid, droop control method, critical load, voltage imbalance compensation -
یکی از مهمترین مشکلات در دنیای امروز، مشکلات زیست محیطی است. در مطالعات اقتصادی، مسائل زیست محیطی غالبا تحت عنوان اثرات خارجی منفی مورد بررسی قرار می گیرند. در این پژوهش، اثرات زیست محیطی تولید برق بر رشد ستانده در بخش های مختلف اقتصاد ایران و رفاه خانوار با استفاده از مدل تعادل عمومی قابل محاسبه،در قالب مکانیزم قیمت ها، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. به این منظور، با استفاده از ماتریس حسابداری اجتماعی سال 1390، تهیه شده توسط مرکز پژوهش های مجلس شورای اسلامی، و نرم افزار GAMS، بر پایه پنج سناریو تعریف شده این مطالعه صورت گرفته است. نتایج حاصل از مدل نشان می دهد که اولا درونی سازی اثرات خارجی تولید برق، ستانده بخش های کشاورزی و صنعت را کاهش داده در حالی که ستانده بخش خدمات را افزایش داده است. ثانیا درونی سازی اثرات خارجی تولید برق ستانده کل و رفاه خانواررا در اقتصاد ایران افزایش می دهد.کلید واژگان: اثرات خارجی، تولید برق، رشد ستانده بخشی، رفاه، مدل تعادل عمومی قابل محاسبهEnvironmental problems are one of the most challenging issues for the entire world and each country. In economic studies, environmental issues are analyzed as negative externalities. In this article, the negative externalities of electricity production on the output growth of different sectors and households welfare in Irans economy have been studied through price system using Computable General Equilibrium (CGE) model empirically. In this regard, Irans Social Accounting Matrix of 2011 and GAMS software by introducing five scenarios related to environmental effects of electricity production have been used. The results show that firstly, the internalization of electricity production externalities reduces the output of agriculture and industry sectors in all scenarios, while the output of services will increase. Secondly, internalization of electricity production externalities increases total economys output and declines the households welfare.Keywords: Externalities, Electricity Production, Sectorial Output Growth, Welfare, CGE Model
-
حضور نسل جدید بارهای الکتریکی و همچنین ادوات اصلاح کننده ضریب قدرت موجود در بارهای الکتریکی، امکان استفاده از مصرف کننده های نهایی برای کنترل توان راکتیو و بهبود ولتاژ در شبکه های توزیع را فراهم نموده است. در این مقاله، با بهره گیری از مصرف کننده نهایی، به کنترل ولتاژ و توان راکتیو در شبکه های هوشمند پرداخته می شود. روش کار به این صورت است که ابتدا از الگوریتم کنترل توزیع شده به عنوان راه حلی مناسب با بار محاسباتی کم تر استفاده می شود. در الگوریتم کنترل توزیع شده مذکور، در ابتدا با روشی کارآمد موسوم به روش تجزیه اپسیلون، شبکه توزیع به چند ناحیه تقسیم شده و سپس در هر یک از این نواحی، شین های کاندید برای تزریق توان راکتیو تعیین می شوند. سپس، مقادیر بهینه تزریق توان راکتیو هر ناحیه در هر یک از شین های کاندید با استفاده از الگوریتم ژنتیک به دست می آید. در این مقاله، تاثیر حضور منابع تولیدپراکنده ولتاژ ثابت بر کنترل ولتاژ نیز مورد توجه قرار گرفته است. در انتها، به منظور ارزیابی چارچوب پیشنهادی، شبکه های آزمایش استاندارد 33 و 69 شینه IEEE مورد استفاده قرار گرفته است. تجزیه وتحلیل انجام گرفته روی نتایج به دست آمده از این مطالعه، حاکی از بهبود عمده پروفیل ولتاژ در شبکه های تحت مطالعه است.کلید واژگان: کنترل توزیع شده ولتاژ، مصرف کنندگان نهایی، منابع تولیدپراکنده ولتاژ ثابت، شبکه های توزیع هوشمندThe presence of new generation of electrical loads equipped with power factor correction devices makes it possible to utilize end-consumers in distribution grids voltage improvement. In this paper, reactive power and voltage control of a smart distribution grid by using end-consumers are studied. The distributed control algorithm is used as a suitable mechanism with less computational burden. In this regard, through the ε-decomposition approach the distribution network is divided into some subnetworks. After that, candidate buses for reactive power are selected and optimal reactive power injections at each candidate bus are acquired by genetic algorithm. Also, the impact of constant voltage distributed generations on voltage control is investigated. Finally, in order to evaluate effectiveness of proposed framework, IEEE 33-bus and 69-bus test systems are used. Simulation results show significant impact of proposed framework on voltage improvement of the distribution network.Keywords: Distributed voltage control, End, consumers, Constant voltage distributed generation's source, Smart distribution grids
-
ایران روزانه معادل 30 میلیون مترمکعب گاز طبیعی فلر را در میادین نفتی می سوزاند. با توجه به اهمیت استراتژیک این حوزه به دلیل عدم بهره برداری بهینه از حجم عظیمی از سرمایه ملی و شناخت منافع حاصل از سرمایه گذاری در آن، در این مطالعه، با استفاده از اطلاعات سری زمانی، متوسط تولید گازهای همراه نفت در 44 میدان نفتی واقع در خشکی کشور و با استفاده از مدل قیمت گذاری دارایی های سرمایه ای، فرصت های عمده سرمایه گذاری شامل گروه طرح های سرمایه گذاری (تزریق مجدد گاز به میادین نفتی، تولید برق در داخل و مصارف نهایی داخل) و گروه طرح های رقابتی سرمایه گذاری (تزریق مجدد گاز به میادین نفتی، تولید برق صادراتی، مصارف نهایی صادراتی) ارائه شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در دامنه تولید گازهای همراه کمتر از 3 میلیون مترمکعب در روز، اولویت سرمایه گذاری به ترتیب با تزریق مجدد به میادین نفتی، تولید برق و مصارف نهایی است در حالی که در دامنه های بیش از 3 میلیون مترمکعب تولید گاز همراه در روز، تولید برق به عنوان اولویت سرمایه گذاری نسبت به سایر گزینه های ممکن بشمار می رود.کلید واژگان: گازهای همراه فلر، گاز طبیعی، برق، سرمایه گذاری، مدل CAPMIran is flaring about 30 million cubic meters of associated gas per day in onshore oil fields. Suboptimality of economic extraction and production of exhaustible natural resources pawn the national benefits. Therefore, the main purpose of this paper is analyising the economic and technical feasibility aspects of reusing flared associated gas based on Capital Asset Pricing Model (CAPM). In this study time series data of average associated flared gas from 44 Iranian onshore oil fields has been employed. Additionally, three investment scenarios mean gas injection to the oil fields, electricity production and final consumption have been considered. Results of this study show that such oil fields produce less than 3 million cubic meters associated gas per day, gas injection to oil fields is the optimum alternative whereas using of associated gas to electricity generation is advised for other scenario.
-
اطلاعات تجهیزات شبکه، اهمیت زیادی در تصمیم گیری مدیریت دارایی دارد. این داده ها بایستی بعنوان ورودی به فرآیندهای تصمیم گیری مدیریت دارایی به تصمیم گیران شرکت برق ارائه شوند. با استخراج و تهیه اطلاعات مورد نیاز، تحلیل و ارزیابی امکان پذیر خواهد بود. از طرف دیگر، برای مدیریت کارا و اقتصادی از نظر قابلیت اطمینان، تحلیل نرخ خرابی برای تعیین ماهیت خطا در تجهیز از وظایف مهم مدیر دارایی است. نرخ خرابی تجهیزات از طربق داده های جمع آوری شده در فرآیند مدیریت خاموشی که معمولا در دیتابیس های حوادث شرکت برق موجودند بدست می آیند. در این مقاله با بررسی فرآیندهای ورود تجهیز به سیستم توزیع، نسبت به تحلیل خرابی ناشی از هر فرآیند اقدام می شود. در این تحلیل، عوامل و زیرعوامل خرابی ناشی از هر فرآیند به کمک گروه تمرکز بدست آمده و ارتباط آنها با علت اصلی خرابی به کمک روش دلفی مشخص می گردد و با مدلسازی نرخ خرابی ناشی از هر فرآیند، دلایل خرابی ناشی از هر فرآیند مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد.
کلید واژگان: مدیریت دارایی، نرخ خرابی، سیستم توزیع، گروه تمرکز، روش دلفی، فرآیند پوآسن غیرهمگن، تابع توزیع وایبالInformation about network components is of great importance for asset management decision making. This information is needed as input for the asset management decision process to come to a decision. To be able to extract the requested information، analysis and evaluation are needed. On the other hand، for efficient and economical asset management from reliability view point، analysis of failure rate for determination of origin of fault in component is an important task for asset manager. The failure rate of components is obtained by gathering data in outage management process that is available usually in detail in outage databases in electrical distribution. In this paper، failure analysis of process is obtained by assessment of process of component entry in distribution system. In this analysis، failure factors and sub-factors of each process is assigned by focus group and then relation between factors and causes of component failure is obtained by Delphi method. Finally، reasons of process-based failure are invested by modeling of failure rate for each process.Keywords: Asset management, Failure Rate, Distribution System, Focus Group, Delphi Method, Non, Homogeneous Poisson Process, Weibull Distribution Function -
در این مقاله، با توجه به توسعه زیرساخت های شبکه هوشمند در شبکه های مدرن امروزی، از مصرف کنندگان نهایی به عنوان ابزاری برای مشارکت در کنترل ولتاژ شبکه توزیع استفاده می شود. در این راستا، به منظور کنترل توان راکتیو در شبکه های هوشمند از روشی موسوم به کنترل توزیع شده به عنوان روشی کارآمد استفاده شده که موجب کاهش چشمگیر بار محاسباتی مسئله می گردد. بدین منظور، در ابتدا با استفاده از روش تجزیه اپسیلون، ماتریس ضرایب حساسیت ولتاژ شین های مختلف شبکه توزیع نسبت به توان راکتیو تزریقی در آن محاسبه می-شود. به این ترتیب، شین هایی که از لحاظ ولتاژی وابستگی بیش تری نسبت به یکدیگر دارند، در یک ناحیه قرار می گیرند. در مرحله بعد، بر مبنای نتایج حاصل از ناحیه بندی شین های سیستم، به شناسایی شین های کاندیدا تزریق توان راکتیو پرداخته می شود. ویژگی شین های کاندیدا این است که تزریق توان راکتیو در آن ها تاثیر بیش تری بر بهبود پروفیل ولتاژ می گذارد. در پایان با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک، مقدار بهینه تزریق توان راکتیو شین های کاندیدا در هر ناحیه محاسبه می شود. به منظور ارزیابی چارچوب پیشنهادی این مقاله از شبکه آزمایش 33 شینه IEEE، که در مراجع متعددی استفاده شده، بهره گرفته شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از تاثیر مدل ارائه شده در بهبود قابل ملاحظه پروفیل ولتاژ شبکه است.
کلید واژگان: کنترل توزیع شده توان راکتیو، روش تجزیه اپسیلون، شین های کاندید تزریق توان راکتیو، مصرف کنندگان نهایی، شبکه های توزیع هوشمندAccording to the latest developments in smart grid infrastructures of today’s modern networks, in this paper, end-consumers are presented as a means for participating in distribution networks voltage control. In this regard, for reactive power control of the smart grids, a distributed control approach is proposed as an efficient approach which improves computation burden of the problem, considerably. In the proposed approach, at first, epsilon-decomposition technique is adopted to calculate sensitivities of bus voltage to the injected reactive power. Therefore, buses with strong voltage relation are considered as a region which divides the network to some voltage related regions. Afterwards, candidate buses for reactive power injection are identified for each one of the achieved region. It is noted that, candidate buses of the network are those with reasonably better response to the reactive power injection. Finally, genetic algorithm is applied to obtain optimal reactive power injection of each region. For better evaluation of the proposed distributed reactive power control model, the IEEE 33-bus test system which is commonly used in literature is applied here. Simulation results clearly illustrate the effectiveness of proposed voltage control framework in improving voltage profile of distribution networks.Keywords: Distributed reactive power control, epsilon, decomposition, candidate buses for reactive power injection, end, consumers, smart distribution grids -
امروزه یکی از مهمترین روش هایی که باعث صرفه جویی در مصرف سوخت های فسیلی در سراسر جهان می شود، استفاده از منابع تجدیدپذیر است. یکی از مهمترین منابع تجدیدپذیر، بیوگاز است. بیوگاز از تخمیر بیهوازی منابعی چون فضولات دامی در یک محفظه تخمیر به وجود می آید. استفاده از فناوری بیوگاز از جنبه های مختلفی دارای اهمیت است؛ اول آن که استفاده از این فناوری اثرات اجتماعی قابل توجهی در حوزه ی حفظ محیط زیست و کمک به سلامت انسان خواهد داشت. دوم آن که می توان با استفاده از ژنراتورهای بیوگازسوز، از بیوگاز جهت تولید برق استفاده کرد و سوم آن که لجن خروجی از واحد بیوگاز، کودی غنی شده خواهد بود که می تواند بازده محصولات کشاورزی را به شدت افزایش دهد. در این مقاله با استفاده از تحلیل هزینه-فایده به ارزیابی اقتصادی احداث نیروگاه های بیوگاز سوز، هم از دیدگاه بخش خصوصی و هم از دیدگاه اجتماعی، در کنار ابعاد مختلفی از گاوداری های صنعتی ایران پرداخته می شود. نتایج حاصل از هر دو تحلیل حاکی از صرفه های بالای اقتصادی در احداث نیروگاه های بیوگازسوز در همه ابعاد مختلف گاوداری های صنعتی در کشور است.
کلید واژگان: بیوگاز، تحلیل هزینه، فایده، تخمیر بیهوازی، تولید برق، گاوداری صنعتی، نرم افزار کامفارOne of the most important ways that conserve fossil fuels is the use of renewable resources. Biogas is one of the most important renewable resources. Biogas is created from anaerobic fermentation of livestock waste in a fermentation chamber. Biogas technology is an important from several aspects; First، the significant social impact of this technology in the field of environment and human health. Second، it can be fired using biogas generators for generate electricity and third، sludge biogas unit output، would be a rich fertilizer that can greatly increase the efficiency of agricultural products. This paper delivers a cost-benefit analysis of biogas-fired plants، from the perspective of the private sector and the public sector، of the dairy industry in Iran. The results of both analyzes indicate high economic efficiency in the different sizes of biogas-fired power plants in Iran dairy industry.Keywords: Anaerobic fermentation, Biogas, Comfar, Cost, benefit analysis, Dairy industry, Power generation -
International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology, Volume:6 Issue: 3, Sep 2013, PP 99 -107Implementing a combined cooling, heating and power system(CCHP) to cool, heat and produce electricity is growing rapidly due to its efficiency and low emissions. In this paper, using economic analysis, the size and operation detail of the required gas engine and the specific electricity, cooling and heating load curves for a one year operating period has been determined. The proposed CCHP system meets thermal demands of the facility and has been evaluated under such strategy. Net Annual Profit (NAP) has been introduced as an objective function to be maximized through a developed nonlinear mixed integer programming software. The operation strategy and the payback period of the chosen system have also been determined. A study with the purpose of including or excluding subsidy prices has been carried out. Furthermore, a sensitivity analysis was elaborated in order to show the dependency of optimal solutions to some key contributing factors such as fuel price, electricity buying price and electricity selling price. Results show that, these parameters have significant effect on the system’s performance.Keywords: Apartment, Combined Cooling, Heating, Power, Optimization, Gas Engine, Mixed Integer Nonlinear, Subside
-
با توجه به رشد روزافزون تقاضای انرژی الکتریکی، لزوم برنامه ریزی توسعه انتقال (Transmission Expansion Planning=TEP) امری اجتناب ناپذیر می باشد. برنامه توسعه انتقال به معیارهای مختلفی وابسته است. در این مقاله، ابتدا به بررسی معیارهای موثر در برنامه ریزی توسعه انتقال پرداخته شده وسپس یک مدل برای TEP پیشنهاد گردیده است. در این مدل با استفاده روش تحلیل سلسله مراتبی (Analytical Hierarchy Process=AHP) و تکنیک آنتروپی که یکی از تکنیک های ارزیابی اوزان در روش تصمیم گیری چند شاخصه (MADM= Muli Atribute Decision Making) می باشد، به برنامه ریزی توسعه انتقال پرداخته شده است. برای این منظور، پنج معیار اساسی معرفی و با استفاده از روش پیشنهادی AHP و تکنیک آنتروپی به بهینه سازی مساله TEP پرداخته می شود. برای بررسی کارایی الگوریتم پیشنهادی، روش مذکور بر روی شبکه 14 شین IEEE پیاده سازی شده است.
کلید واژگان: برنامه ریزی توسعه انتقال (TEP)، تصمیم گیری چند معیاره، تکنیک آنتروپی، روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، قیمت حدی ناحیه ایDue to growing demand of the electric energy، the need to transmission expansion planning is inevitable. In this paper at first the effective criteria in transmission Expansion Planning (TEP) are determined and a novel approach for TEP is proposed. In this approach Analytical Hierarchy Process (AHP) and entropy technique are utilized for TEP. The entropy is one of the techniques that uses for weight assessment in decision making in Multi Criteria Decision Making (MCDM) model. For this purpose، five criteria are introduced and then by utilization of the Entropy-AHP (EAHP)، the optimization of TEP problem is implemented. In the first stage، the Local Marginal Price (LMP) of each bus is calculated by Optimal Power Flow (OPF) execution. In the next stage، base on the criteria that will describe، the candidate lines are determined. Finally، the EAHP is used to assign a value to each criterion and by using these values the optimal line among the candidate lines is determined. The IEEE 14 bus network is used to simulate and evaluate the effectiveness of the proposed method..Keywords: Transmission Expansion Planning (TEP), Multi Criteria Decision Making (MCDM), Analytical Hierarchy Process (AHP), LMP -
در سالهای اخیر استفاده از برنامه های پاسخگویی بار برای بهبود بهره برداری از سیستم قدرت، مورد توجه فراوان واقع شده است. پاسخگو بودن تقاضا و تاثیر آن بر قیمت تسویه بازار که مشوق اصلی سرمایه گذاری می باشد، موجب تغییرات جدی در روند توسعه تولید می شود. تا به حال در مدلهای سرمایه گذاری تولید، معمولا بار بدون کشش قیمتی فرض می شده است. با گسترش روز افزون شبکه های هوشمند، این فرض خدشه دار می شود. در این مقاله مسئله سرمایه گذاری در توسعه تولید شامل منابع انرژی نو، در یک سیستم شامل بارهای پاسخگو، با استفاده از برنامه ریزی پویای تصادفی مدلسازی شده است. در این مدل، عدم قطعیت در تولید و عدم قطعیت در عملکرد بار پاسخگو لحاظ گردیده است. در این راستا با مدلسازی فعل و انفعال بین قیمت و بار پاسخگو، قیمت تسویه بازار تعیین می گردد. برای آنالیز نتایج شبیه سازی، چند شاخص بلند مدت پیشنهاد و مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده، اثرات قابل توجه پاسخگویی بار را بر کاهش قیمت، کاهش خاموشی ها و افزایش قابلیت اطمینان بصورت کمی نشان می دهد.
کلید واژگان: پاسخگویی بار، سرمایه گذاری تولید، انرژی های نو، برنامه ریزی پویای تصادفیAttention has been paid to the Demand Response (DR) programs in recent years to improve the power system operation. Demand Response affects market clearing price، which is the main motivation for investment، and thus the trend of investment on generation expansion will be affected. So far، the demand has been considered inelastic for modeling the investment on generation expansion. However، increasing the deployment of smart grid has waived this assumption. In this paper، we have used stochastic dynamic programming for modeling the generation expansion problem. We have considered both the renewable resources and demand response in modeling. In the proposed model، the uncertainty in generation and the accuracy of the price responsive demand performance are considered. In this regard، the market clearing price is determined by interaction between price and the price responsive demand. Some long-term indices are proposed and using the simulation results، they are evaluated. The achieved results، quantitatively confirm that the demand response results in decreasing the price and the outages and therefore improving the reliability.Keywords: Demand Response, Generation Investment, Renewable energy, Stochastic Dynamic Programming -
This paper presents a decision making approach for mid-term scheduling of large industrial consumers based on the recently introduced class of Stochastic Dominance (SD)- constrained stochastic programming. In this study, the electricity price in the pool as well as the rate of availability (unavailability) of the generating unit (forced outage rate) is considered as uncertain parameters. The self-scheduling problem is formulated as a stochastic programming problem with SSD constraints by generating appropriate scenarios for pool price and self-generation unit's forced outage rate. Furthermore, while most approaches optimize the cost subject to an assumed demand profile, our method enforces the electricity consumption to follow an optimum profile for mid-term time scheduling, i.e. three months (12 weeks), so that the total production will remain constant.Keywords: Electricity Procurement for Large Consumers, Second Order Stochastic Dominance, Decision making, Uncertainty
-
با تجدید ساختار در صنعت برق، تولیدات پراکنده جایگاه ویژه ای یافته اند. در این بین سیستم های تولید هم زمان به دلیل بازده بالا، بیش از سایرین مورد استفاده قرار گرفته اند. هدف اصلی این مطالعه تعیین بهینه ظرفیت و برنامه کاری یک موتورژنراتور گازسوز در طول ساعات شبانه روز برای تامین برق و حرارت یک کارخانه به صورت هم زمان است. همچنین بر اساس نصب این سیستم در کارخانه، ظرفیت و برنامه کاری بویلر های بخار نیز بهینه می شوند. در این مقاله سعی شده است روابط مناسبی برای توصیف درآمدها و هزینه ها و قیود موجود در طرح با کمترین ساده سازی ارائه شود. مسئله با هدف بیشینه کردن ارزش فعلی خالص طرح از دید صاحب کارخانه با استفاده از نرم افزار GAMS حل شده است. تقاضای بار الکتریکی و حرارتی کارخانه در طول سال معلوم فرض شده اند. سپس مسئله برای یک کارخانه نمونه با توجه با قوانین موجود در ایران حل شده است. در پایان کارایی طرح در سناریوهای مختلفی با توجه به تغییرات قیمت سوخت، تعرفه خرید برق شبکه و قیمت فروش برق به شبکه مورد بررسی قرار گرفته است.
Distributed generation has recently received a great deal of attention in Iran, as a result of which CHP systems have been employed more, due to their higher efficiency. This article, aims to optimize the system size considering the operating strategy of an industrial case study. Size and operating strategy for the steam boilers are optimized. The problem has been solved by using GAMS software to optimize the Net Present Value (NPV) of the plant from the plant owner’s point of view. A sensitivity analysis has also been performed to illustrate the optimal solutions variation caused by altering several key parameters such as fuel and electricity prices. -
Voltage instability is a major threat for security of power systems. Preservingvoltage stability margin at a certain limit is a vital requirement for today’s power systems.Assessment of voltage stability margin is a challenging task demanding sophisticatedindices. In this paper, for the purpose of on line voltage stability assessment a new indexbased on the correlation characteristic of network voltage profile is proposed. Voltageprofile comprising all bus voltages contains the effect of network topoloy, load-generationpatterns and reactive power compensation on the system behavior and voltage stabilitymargin. Therefore, the proposed index is capable to clearly reveal the effect of all systemcharacteristics and events on the voltage stability margin. The most attractive feature forthis index is its fast and easy calculation from synchronously measured voltage profilewithout any need to system modeling and simulation and without any dependency onnetwork size. At any instant of system operation by merely measuring network voltageprofile and no further simulation calculation this index could be evaluated with respect to aspecific reference profile. The results show that the behavior of this index with respect tothe change in system security is independent of the selected reference profile. Thesimplicity and easy calculation make this index very suitable for on line application. Theproposed approach has been demonstrated on IEEE 39 bus test system with promisingresults showing its effectiveness and applicability.
- 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.