فهرست مطالب

کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران - سال سوم شماره 1 (پیاپی 5، بهار و تابستان 1393)

مجله کیفیت و بهره وری صنعت برق ایران
سال سوم شماره 1 (پیاپی 5، بهار و تابستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/06/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • حامد نفیسی، پروفسور حسین عسکریان ابیانه، پروفسور مهرداد عابدی صفحات 1-7

    استفاده از خودروهای الکتریکی یکی از راهکارهای جوامع امروزی جهت برون رفت از معضلات آلودگی هوای کلان شهرها شده است. یکی از انواع این نوع خودروها که استفاده از آنها را اقتصادیتر مینماید نوع اتصال الکتریکی هایبریدی آن میباشد. اتصال این خودروها به شبکه توزیع برق، اثرات زیادی بر شبکه خواهد گذاشت. شارژ همزمان این خودروها در ساعات عصرگاهی و شبانه، میزان پیک مصرف را افزایش داده و سبب افزایش ضریب پیرشدن ترانسفورماتورهای شبکه خواهد شد. میزان اثرگذاری شارژ بدون مدیریت این نوع خودروها در فضای احتمالات و با در نظر گرفتن پارامترهای تصادفی مربوطه از قبیل رفتار خودروها و نوع آنها، در این مقاله مدلسازی شده و نتایج برای یک شبکه توزیع نمونه IEEE ارائه شده است.

    کلیدواژگان: خودرو اتصال الکتریکی هایبریدی، ترانسفورماتور، ضریب پیر شدن، مدلسازی احتمالاتی
  • غلامحسین حسینی نیا، احمد یعقوبی فرانی، سعید افشار صفحات 8-17

    در این تحقیق با استفاده از تکنیک PESTLI به بررسی عوامل محیطی موثر بر تاسیس بنگاه های اقتصادی تولید پراکنده برق توسط بخش غیردولتی پرداخته شد. عناصر اصلی تکنیک که یک مدل راهنمای کلان سیستم برای شناسایی عوامل محیطی موثر بر هر پدیده ای است، شامل عوامل سیاسی، اقتصادی، اجتماعی، فناوری، قانونی و بین المللی می باشد. پس از شناسایی سنجه های پژوهش، این سنجه ها در قالب پرسشنامه تنظیم و مورد سوال جامعه آماری تحقیق قرار گرفت. جامعه آماری تحقیق، چهل نفر از مالکان کسب وکار و موسسین بنگاه های اقتصادی ای بودند که تولید برق را توسط مولدهای مقیاس کوچک و به صورت پراکنده و در محل مصرف انجام می دهند، ضمنا از آنجایی که جامعه مورد نظر محدود بود حجم نمونه ی موردنیاز برای پژوهش، برابر حجم جامعه در نظر گرفته شد. نتایج تحقیق نشان داد عوامل اقتصادی با رتبه ی میانگین بسیار بالاتر از سایر عوامل، موثرترین بعد بین عوامل می باشد و پس از آن عوامل بین المللی، عوامل قانونی/اداری و عوامل مرتبط با سیاست ها دارای رتبه ی میانگین نزدیک به هم بوده و در نهایت نیز عوامل تکنولوژیک و عوامل اجتماعی در رتبه های آخر تاثیرگذاری قرار گرفته اند.

    کلیدواژگان: کارآفرینی تکنولوژیک، تولید پراکنده برق، عوامل محیطی، صنعت برق
  • احمد قادری شمیم، محسن پارسا مقدم، محمد کاظم شیخ الاسلامی صفحات 18-26

    افزایش بازدهی انرژی از جنبه های مختلف شامل افزایش امنیت انرژی، کاهش رشد مصرف انرژی و کاهش انتشار آلودگی دارای اهمیت بسزایی است. این امر موجب شده است تا ارتقاء بازدهی انرژی از نظر سیاست گذاران انرژی مورد توجه قرار گیرد و به عنوان یک گزینه در کنار منابع تولیدی در نظر گرفته شود. در این مقاله برنامه های افزایش بازدهی انرژی به صورت یک نیروگاه مجازی تحت عنوان نیروگاه بازدهی (EPP) مدل شده اند. همچنین یک چارچوب تصمیم گیری جهت مدل سازی رفتار سرمایه گذار نیروگاه بازدهی در برنامه ریزی توسعه تولید ارائه شده است. سرمایه گذار نیروگاه بازدهی با کمک این چارچوب، عملکرد شرکت برق را مورد ارزیابی قرار می دهد و استراتژی بهینه برای سرمایه گذاری در برنامه های بازدهی انرژی را تعیین می کند. مسئله برنامه ریزی توسعه تولید به صورت متمرکز در نظر گرفته شده و با روش برنامه ریزی دینامیکی (DP) حل شده است. هر مرحله ی زمانی برنامه ریزی دینامیکی که به عنوان یک دوره بهره برداری میان مدت در نظر گرفته شده، به صورت یک مسئله بهینه سازی دو سطحی مدل شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد با توجه به پتانسیل بالای صرفه جوی انرژی در سمت مصرف، سرمایه گذاری در برنامه های بازدهی انرژی توسعه ظرفیت نیروگاهی را در بلند مدت تحت تاثیر قرار می دهد و موجب تاخیر و کاهش نصب نیروگاه ها و همچنین کاهش انتشار آلودگی می شود.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی توسعه تولید، برنامه های بازدهی انرژی، نیروگاه بازدهی، مسئله بهینه سازی دو سطحی
  • وحید وحیدی نسب، مهندس یوسف پرزیوند صفحات 27-37

    این مقاله، روشی نوین برای تدوین استراتژی پیشنهاددهی مالک یک نیروگاه تجدیدپذیر بادی و تلمبه ذخیره ای را ارائه می نماید. تولیدکننده مذکور از نوع قیمت پذیر بوده و در بازار انرژی از نوع حوضچه توان شرکت می نماید. مدل ارائه شده قادر است تا به طور هم زمان سه عدم قطعیت تاثیرگذار بر پیشنهاددهی، یعنی عدم قطعیت های مربوط به قیمت برق، توان تولیدی واحدهای بادی و نیز دسترس پذیری واحدها را در نظر بگیرد. ویژگی بارز مدل ارائه شده این است که در این روش دیگر نیازی به پیش بینی متغیرها و پارامترهای دارای عدم قطعیت نمی باشد؛ بلکه به جای آن برای پارامترهای نامعین یک بازه موسوم به «بازه مطمئن» تعریف می شود. سپس، این بازه ها به طور متوالی به بازه های کوچک تر تقسیم می شوند، به طوری که امکان تعریف و نیز حل ساده-تر مجموعه ای از مسائل برنامه ریزی مقاوم عدد صحیح فراهم گردد. ویژگی دیگر روش بهینه سازی مقاوم به دست آوردن جواب-های ممکن و بهینه به ازای رخداد بدترین حالت ممکن برای پارامترهای دارای عدم قطعیت در بازه عدم قطعیت تعریف شده برای آن ها می باشد. مدل ارائه شده در این مقاله به گونه ای است که با حل آن، به طور مستقیم اطلاعات کافی برای ساختن منحنی های پیشنهاددهی ساعتی واحدها ایجاد می شود. به منظور آزمایش مدل پیشنهادی، از یک شبکه نمونه استفاده شده و نتایج حاصل از آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: مزرعه بادی، واحد آبی تلمبه ذخیره ای، بهینه سازی مقاوم، منحنی پیشنهاد تولید، بازار برق
  • ایرج ذاکر، محمد ابراهیم حاجی ابادی، حبیب رجبی مشهدی صفحات 38-45

    هدف از این مقاله بررسی سطح قابلیت اطمینان پست های فوق توزیع و انتقال در اثر حذف اپراتور از پست ها و بهره برداری از راه دور آن توسط مرکز دیسپاچینگ است. برای رسیدن به این هدف در این مقاله راهکاری دو گامی ارائه شده است. در گام اول، ابتدا مطالعه ای مروری بر قابلیت اطمینان تجهیزات پست و نحوه مدل سازی آن ها شده است. سپس گزارش های آماری مختلفی از رفتار تصادفی تجهیزات پست بررسی شده است. هدف از این گام بررسی رفتار پارامترهای قابلیت اطمینان تجهیزات در اثر اعمال فرآیند اتوماسیون پست و بهره برداری از راه دور آن است. میزان تاثیر پذیری پارامترهای قابلیت اطمینان تجهیزات از فرآیند بهره برداری از راه دور پست بر اساس سطح اتوماسیون، نتایج مطالعات آماری و نیز تجربه مهندسین مجرب تعیین می شود. در گام دوم، با کمک روش مینیمال کات ست، شاخص های قابلیت اطمینان پست در دو حالت بهره برداری به روش مرسوم و نیز بهره برداری از راه دور پست (پست آنمن) بررسی شده است. با تشخیص مینیمال کات ست های موثر بر خروج هر پایانه می توان در فرآیند اتوماسیون پست به مانیتورینگ و تقویت المان های آن کات ست توجهی خاص نمود. نتایج مطالعات انجام شده در این مقاله نشان می دهد که سطح قابلیت اطمینان پست آنمن بیش از دو برابر سطح قابلیت اطمینان پست با بهره برداری مرسوم می باشد

    کلیدواژگان: پست فوق توزیع و انتقال، بهره برداری بدون اپراتور پست، قابلیت اطمینان، مینیمال کات ست
  • سیما شاه محمدی، سید حسین حسینی، ابراهیم بابایی صفحات 46-55

    عملکرد مبدلهای DC-AC در اکثر تحقیقات در شرایط ایده آل و متقارن در نظر گرفته شده است. اما در عمل مسائل مختلفی وجود دارد که این حالت ایده آل را از بین می برد. به عنوان مثال کلیدهای نیمه هادی یک مبدل می توانند تفاوت هایی با هم داشته باشند یا مدار کلیدزنی در یک اینورتر ممکن است کاملا ایده آل نباشد در نتیجه تقارن در کلیدزنی از بین می رود. این عدم تقارن می تواند باعث ایجاد هارمونیکهای اضافی از جمله هارمونیک های زوج گردد که این هارمونیک های اضافی مشکلات فراوانی را ایجاد می کنند. برای بررسی دقیق این هارمونیکها در این مقاله مدلی برای اینورتر مبتنی بر روش مدل سازی Switching function ارائه شده است و به کمک این مدل روابط تحلیلی هارمونیک های ایجاد شده در این شرایط غیر ایده آل استخراج شده است. این مدل در عین حال که ساده می باشد به صورت دقیق و تحلیلی می تواند تاثیر عدم تقارن را در کلیدزنی اینورترهای سه فاز نشان دهد. نتایج تحلیل ریاضی به دست آمده برای هارمونیک های تولیدی در حالت عدم تقارن در کلیدزنی اینورتر به کمک نرم افزارهای PSCAD و MATLAB راستی آزمایی شده است

    کلیدواژگان: عدم تقارن زوایای کلیدزنی، هارمونیکهای اضافی، اینورترهای سه فاز، مدل سازی مبتنی بر Switching function، روابط تحلیلی
  • سیدمحسن هاشمی، محمدکاظم شیخ الاسلامی، محسن پارسامقدم صفحات 56-66

    بهره برداری همزمان از زیرساخت های مختلف انتقال و تولید انرژی همچون شبکه گاز و برق موضوعی است که تحت مفهوم هاب انرژی مطرح شده است. سودآوری هاب های انرژی در حضور عدم قطعیت های مختلفی که با حضور انواع حامل های انرژی شدت بیشتری نیز می یابد از مسایلی است که موردتوجه سرمایه گذاران در این حوزه می باشد. در این مقاله با توجه به عدم قطعیت های موجود، از روش برنامه ریزی تصادفی برای تامین بار الکتریکی و حرارتی یک ناحیه توسط هاب انرژی در حالتی که امکان استفاده از قراردادهای بلند مدت خرید انرژی در کنار خرید از بازار لحظه ای انرژی نیز موجود است، استفاده شده است. در این مقاله علاوه بر تعیین راهبرد خرید انرژی از بازار و قراردادهای بلندمدت، بهبود ساختاری هاب با تعیین موثرترین تجهیزات در کاهش هزینه های سالانه مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت، مدلسازی ها بر روی یک هاب انرژی نوعی که از تجهیزات ذخیره ساز انرژی نیز بهره مند است، انجام شده و نتایج شبیه سازی ارائه شده اند.

    کلیدواژگان: هاب انرژی، ارزیابی اقتصادی، برنامه ریزی تصادفی، عدم قطعیت
|
  • Mr. Hamed Nafisi, Prof. Hossein Askarian Abyaneh, Prof. Mehrdad Abedi Pages 1-7

    One of the solution for decreasing pollution in big cities is using of electric vehicles. Old combustion engine vehicles decreased Contamination of the environment. By using Hybrid Electric vehicles environmental pollution will reduce economically. One of these HEVs is plug-in HEV or PHEV. These types of vehicles are using electricity charger to charge their batteries from electricity distribution networks. So they impact on distribution transformer loading. Because many of vehicle owners start to charge their vehicles as arrive to home. In this paper assumed that vehicle owners can charge their vehicles at work and in home. This uncoordinated charging impact on distribution transformers daily aging and daily trip cost of owner vehicles are simulated based on stochastic modeling of PHEVs owner behavior at any day. Results of this topic on IEEE RBTS distribution network are presented.

    Keywords: Plug in Hybrid Electric Vehicle (PHEV), Transformer, Loss of Life, Stochastic Modeling
  • Gholamhossein Hosseininia, Ahmad Yaghoubi Farani, Saeid Afshar Pages 8-17

    The main purpose of this applied research was to determine and analysis environmental factors affecting technological entrepreneurship development in electric industry by using PESTLI technique. The main elements of this technique are: Political, Economic, Social, Technological, Legal and International factors. This research has been conducted through a surveying methodology by using the questionnaire. The statistical population of this study consists of 40 owners of non-governmental enterprises who generate electric energy in Distributed Generation systems. The statistical sample was considered the same as population. The research findings indicate that there was positive significant correlation between independent variables such political, economic, social, technological, legal and international factors and electric distributed generation as dependent variable. Also findings showed, economic factors have the most effect on entrepreneurship development in electric industry. After that, international, legal and policy factors have the most effect.

    Keywords: Technological Entrepreneurship, Distributed Generation system, Environmental Factors, Electric Industry
  • Ahmad Ghaderi Shamim, Mohsen Parsa Moghaddam, Mohammad Kazem Sheikh El Eslami Pages 18-26

    Energy efficiency plays an important role in mitigating energy security risk and emission problems. In this regard, energy efficiency is a major choice for policymakers in strategic resource planning. In this paper, energy efficiency programs are modeled as virtual power plant known as Efficiency Power Plants (EPP). Furthermore, a decision making framework is represented to model the strategy of EPP investor in generation expansion planning (GEP) problem. Using this framework, the EPP investor evaluates behavior of generation companies and determines an optimal strategy in implementing of energy efficiency programs. Dynamic programming (DP) is used to solve the optimization of generation investment problem. In order to maximize the profit of EPP investor at each stage of the GEP problem, a bi-level optimization problem will be formed in operation problem. The simulations show that applying the investor's decision in the EPP investment, the conventional capacity expansion is delayed and reduced. This, also, results in decreasing the total investment cost and the total emission during the planning period.

    Keywords: bi, level optimization problem, Efficiency Power Plants (EPP), energy efficiency programs, generation expansion planning
  • Vahid Vahidinasab, Youdsef Parzivand Pages 27-37

    This paper proposes an adaptive framework that can help the owner of a wind/pumped storage power plant as a price-taker power producer to build hourly offering curves for participating in a pool electricity market. The proposed method sequentially solves a set of robust mixed-integer linear programming problems. In the robust optimization method, no longer need to predict uncertain parameters and instead, confidence level of uncertain parameters are defined. These intervals are successively divided into smaller intervals so that the offering production curves be achieved. It is necessary to note that the main objective of the robust programming method is to obtain optimal robust solutions for the worst possible event of the uncertain parameters in their uncertain spectrum. The obtained solution of aforementioned problem can provide enough information to make an hourly offering curve. Here, the uncertainty of electricity price, wind power and availability of wind and pumped-storage units are considered.

    Keywords: Wind farm, pumped, storage hydro units, robust optimization, offering production curves
  • Iraj Zaker, Mohammad Ebrahim Hajiabadi, Habib Rajabi Mashhadi Pages 38-45

    The purpose of this paper is to investigate the reliability of the unmanned substations which operated remotely by dispatching center. In order to achieve this goal, this paper proposes a two step modeling method. At the first step, firstly we reviewed the reliability of substation equipment and its modeling. Then, by analyzing statistical reports, the stochastic behaviors of substation equipment were reviewed. The goal of this step is to investigate the behavior of equipment reliability parameters after applying unmanned operation if substations. This depends on the automation level, statistical studies and professional experience of engineers. In the second step, with the help of minimal cut-set method, the reliability of substation at two modes of operation of it (conventional & unmanned) has been studied. This paper shows that the level of reliability of unmanned substations is more than twice the level of reliability of conventional substations.

    Keywords: substation, unmanned operation, reliability, minimal Cut, set
  • Sima Shahmohamadi, Seyed Hossein Hosseini, Ebrahim Babaei Pages 46-55

    The operation of DC-AC converters in most of researches is considered ideal and balanced but in practical applications no ideal and unbalanced cases must be considered. For instance semiconductor switches of a converter may have differences with together or switching circuit in an inverter may be unbalanced. This unbalance can produce additional harmonics such as even harmonics. This additional harmonics can cause many problems. For precise investigation of these harmonics, a model of inverter based on switching function model is presented in this paper. With this model, analytical relations of harmonics in unbalanced condition are obtained. This model is simple but precisely can show the effect of unbalance in switching of inverters. Analytical results for harmonics in unbalanced conditions in inverter switching are examined by MATLAB and PSCAD softwares.

    Keywords: Unbalanced switching angles, Additional harmonics, Three, phase inverters, Switching function model, Analytical relations
  • Seyed Mhsen Hashemi, Mohammad Kazem Sheykholeslami, Mohsen Parsamoghadam Pages 56-66

    Simultaneous operation of different generation and transmission infrastructures such as electricity ‎and gas networks has been introduced under the concept of energy hub. Energy hub profitability ‎is an important matter for investors of this domain assuming multiple energy carriers.‎ In this paper according to uncertainties, stochastic programming is used to supply of electrical ‎and heating load. There is possibility of using long-term contracts and purchasing energy from ‎energy markets. Moreover, structural improvement of energy hub is considered defining the most ‎effective devices in annual cost reduction. Finally, the modeling method is applied to a typical ‎energy hub and results are presented.‎

    Keywords: energy hub, economic assessment, stochastic programming, uncertainty