فروشگاه اینترنتی فایل ها این وبلاگ در زمینه فروش انواع مختلف فایل های آموزشی تحصیلی و دانشگاهی فعالیت می نماید

دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد برق: تعيين بهينه مکان ، تعداد، ظرفيت و شعاع سرويس دهي ترانسفورماتورهاي توزيع بوسيله الگوريتم PSO باينري بهبود يافته

تعيين بهينه مکان ، تعداد، ظرفيت و شعاع سرويس دهي ترانسفورماتورهاي توزيع بوسيله الگوريتم PSOباينري بهبود يافته

 

پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسيارشد”M.Sc“

مهندسي برق - قدرت

 

 

چکيده :

 

طراحي سيستم هاي توزيع انرژي الکتريکـي از اساسـيتـرين و مهمتـرين بخـش شـبکه هـاي الکتريکـي محسـوب ميگردد. به خاطر اينکه تلفات عمده انرژي الکتريکي در اين زيرسيستم قدرت اتفاق ميافتد. بـه همـين خاطرکـاربرد روش هاي بهينه سازي در طراحي و توسعه چنين سيستم هائي مـي توانـد منجـر بـه افـزايش بهـره وري و سـود اقتصـادي چشمگيري شود. جايابي بهينه پست هاي توزيع ، تعيين ظرفيت و حوزه سرويس دهي بهينه آن ها يکـي از مسـائل عمـده در طراحي و توسعه سيستم هاي توزيع ميباشد. ناشي از طبيعت گسسته مسأله طراحي و توسعه سيستم هـاي توزيـع ، در اين تحقيق از يک روش پيشـنهادي بـراي مسـأله يـافتن تعـداد، مکـان ، تعيـين ظرفيـت و حـوزه سـرويس دهـي بهينـه پست هاي توزيع از ميان مکان هاي کانديدا براي احداث پست ارائه گرديده است . مدل مسأله تمـامي هزينـه مـرتبط بـا طراحي و مکان يابي ترانسفورماتورهاي توزيع ، با توجه به محدوديت هاي جغرافيايي و فني را شامل ميشـود و بـه طـور کامل با عبارت هاي رياضي توصيف و بيان شده است از طرفي براي لحاظ کردن تأثير فواصل حقيقـي و عملـي نقـاط بار تا ترانسفورماتورهاي توزيع در روند مسأله بهينه سازي از يک ضريب اصلاح براي تبديل فواصل مستقيم به فواصل حقيقي استفاده ميشود. روش پيشنهادي بر اساس الگوريتم اجتماع ذرات باينري در نرم افزار مطلب پياده سازي و اجـرا شده است و روش استاتيکي بار براي طرح توسعه پست هاي توزيع در دوره هاي مختلف زماني پيشنهاد ميگردد. ايـن مسأله همچنان به عنوان يکي از پيچيده ترين مسأله هاي رياضي مطرح ميباشد و الگـوريتم هـاي کارآمـدي کـه بـه طـور هم زمان داراي توانائيهاي سرعت ، انعطاف پذيري و لحاظ پارامترهاي قابليت اطمينان در حل اين مسـأله باشـد تحـت بررسي و مطالعه ميباشد.

 

در اين پايان نامه به حل مسأله جايابي و ظرفيت بهينـه پسـت هـايLV بـر مبنـاي حـداقل کـردن تـابع هـدف بـه کمـک الگوريتم جديد هوشمند بهينه سازي اجتماع ذرات باينري پرداخته ميشود. روش حل پيشنهاد شـده بـراي يـک منطقـه جغرافيايي مطالعه شده است . نتايج به دست آمده نيرومندي و مؤثر بودن روش فـوق را در مقايسـه بـا سـاير روش هـاي ارائه شده در اين زمينه نشان ميدهد.

 

 

 

 فهرست مطالب 

 

 

 

چکيده 1

 

مقدمه 2

 

فصل اول : طراحي و برنامه ريزي شبکه هاي توزيع 5

 

١-١) مقدمه 5

 

١-٢) معرفي اجمالي سيستم قدرت 5

 

١-٣) ساختار سيستم توزيع 6

 

١-٣-١) مدارهاي فوق توزيع 6

 

١-٣-٢) پست هاي فوق توزيع 7

 

١-٣-٣) فيدرهاي اوليه 7

 

١-٣-٤) پست هاي توزيع ، شبکه ثانويه و اتصالات سرويس مصرف کنندگان 7

 

١-٤) طراحي سيستم توزيع 8

 

١-٥) عوامل مؤثر در طراحي و برنامه ريزي سيستم توزيع 9

 

١-٥-١) برآورد بار 9

 

١-٥-٢) گسترش پست ها 9

 

١-٥-٣) گزينش مناسب مکان پست 10

 

١-٥-٤) عوامل مؤثر ديگر 10

 

١-٦) اهميت مدل سازي رياضي در برنامه ريزي سيستم توزيع 10

 

١-٧) نتيجه يگ ري 11

 

فصل دوم :مروري بر مطالعات انجام شده در زمينه مکان يابي پست هاي توزيع 13

 

٢-١) مقدمه 13

 

٢-٢) بررسي روش ها و مدل هاي ارائه شده در طراحي پست هاي توزيع 13

 

فصل سوم مروري بر بهينه سازي و الگوريتم PSO 35

 

٣-١) مقدمه 35

 

٣-٢) کاربردهاي بهينه سازي در مهندسي 36

 

٣-٣) دسته بندي مسائل بهينه سازي 37

 

و

 

 

 

٣-٤) اصول حل يک مسأله بهينه سازي مقيد 37

 

٣-٤-١) بردار طراحي 38

 

٣-٤-٢) قيدهاي طراحي 38

 

٣-٤-٣) سطح يق د 38

 

٣-٤-٤) سطوح تابع هدف 38

 

٤-٤-٥) تابع هدف 39

 

٣-٥) تقسيم بندي کلي روش هاي حل مسايل بهينه سازي 39

 

٣-٥-١) روش هاي دقيق بهينه سازي 40

 

٣-٥-٢) روش هاي غيردقيق بهينه سازي 40

 

٣-٦) معرفي اجمالي الگوريتم PSO 40

 

٣-٧) پارامترهاي تنظيم PSO 43

 

٣-٨) بهينه سازي اجتماع ذرات باينري (BPSO) 45

 

٣-٩) مزاياي الگوريتم بهينه سازي اجتماع ذرات بهبوديافته 47

 

٣-١٠) بحث و نتايج عددي 47

 

٣-١٠-١) تنظيم پارامترهاي IBPSO 48

 

٣-١١) نتيجه گيري 62

 

فصل چهارم : الگوريتم پيشنهادي 64

 

٤- ١) مقدمه 64

 

٤-٢) تعريف مسأله مکان يابي پست هاي توزيع 64

 

٤-٣) فرضيات و متغيرهاي تصميم مسأله 65

 

٤-٤) نحوه مدل کردن بار در شبکه توزيع 65

 

٤-٥) مکان هاي کانديدا براي احداث پست ها 67

 

٤-٦) تابع هدف و قيود حاکم بر مسأله 67

 

٤-٦-١) تابع هدف 67

 

٤-٦-٢) قيود مسأله طراحي 69

 

٤-٧) روش بررسي قيدها بر مبناي حفظ پاسخ امکان پذير 70

 

٤-٨) بدست آوردن طول مجاز براي فيدرهاي فشار ضعيف 71

 

٤-٩) نحوه محاسبه مقاومت معادل 71

 

ز

 

 

 

٤-١٠) ضريب اصلاح فاصله (Kc) 72

 

٤-١١) ساختار ذره در الگوريتم پيشنهادي 73

 

٤-١٢) ماتريس مشخصه تلفات 74

 

٤-١٢-١) تنظيم ماتريس مشخصه تلفات 75

 

٤-١٣) پياده سازي الگوريتم پيشنهادي 75

 

٤-١٤) برنامه ريزي استاتيکي براي پيش ب يني بار 78

 

٤-١٥) نتيجه گيري 79

 

فصل پنجم : مطالعات عددي 81

 

٥-١) مقدمه 81

 

٥-٢) نتايج عددي 81

 

٥-٢-١) مقايسه پاسخ نرم افزار با پاسخ جستجوي مستقيم 83

 

٥-٢-٢) آزمايش هاي صورت گرفته 84

 

٥-٣) نتيجه گيري 97

 

فصل ششم : نتيجه گيري و پيشنهادها 99

 

٦-١) نتيجه گيري 99

 

٦-٢) پيشنهادات 100

 

فهرست علائم و اختصارات 101

 

منابع و مآخذ 103

 

فهرست منابع فارسي 103

 

فهرست منابع لاتين 104

 

 

 

ح

 

 

 

فهرست جدول ها

 

عنوان شماره صفحه

 

 

 

جدول ٣-١: ليست توابع تست نمونه 48

 

جدول ٣-٢: مقدار برازندگي (حداقل ) براي توابع مختلف آزمايش 49

 

جدول ٣-٣: مقايسه و نتايج حاصل از الگوريتم پيشنهادي بر روي توابع نمونه 61

 

جدول ٤-١: داده هاي نقاط بار واقعي شبکه 66

 

جدول ٤-٢: اطلاعات فني فيدرکشي براي تعيين مقاومت معادل 72

 

جدول ٤-٣: نمونه داده هاي اندازه يگ ري شده حقي يق براي ارزيابي ضريب اصلاح 72

 

جدول ٥-١: اطلاعات پست هاي هوائي 82

 

جدول ٥-٢: اطلاعات پست هاي زميني 82

 

جدول ٥-٣: اطلاعات فني فيدرکشي براي تعيين مقاومت معادل 82

 

جدول ٥-٤: اطلاعات فني شبکه 82

 

جدول ٥-٥: نتايج مطالعه اول 85

 

جدول ٥-٦ اطلاعات بار در مطالعه دوم 86

 

جدول ٥-٧: نتايج مطالعه دوم 87

 

جدول ٥-٨: نتايج مطالعه سوم 88

 

جدول ٥-٩: اطلاعات نقاط کانديدا براي احداث پست 89

 

جدول ٥-١٠: نتايج مطالعه چهارم 90

 

جدول ٥-١١: نتايج مطالعه پنجم 92

 

جدول ٥–١٢: نتايج مطالعه ششم 93

 

جدول ٥-١٣: نتايج مطالعه هفتم 94

 

جدول ٥-١٤: نتايج مطالعه هشتم 95

 

جدول ٥ -١٥: نتايج مطالعه نهم 96

 

 

 

ط

 

 

 

فهرست شکل ها

 

عنوان شماره صفحه

 

 

 

شکل ١-١: ارتباط اجزاي شبکه قدرت با سطوح مختلف ولتاژ 6

 

شکل ٣-١: دسته بندي مسائل بهينه سازي 37

 

شکل ٣-٢: اصول حل يک مسأله بهينه سازي مقيد 37

 

شکل ٣-٣: جهت يگ ري جستجوي i-امين ذره در PSO 42

 

شکل ٣-٤: پارامترهاي تنظيم الگوريتم PSO 43

 

شکل ٣-٥: منحني همگرايي براي تابع ACKLEY 49

 

شکل ٣-٦ منحني همگرايي براي تابع ALPINE 50

 

شکل ٣-٧: منحني همگرايي براي تابع GRIEWANK 50

 

شکل ٣- ٨: منحني همگرايي براي تابع RASTRIGIN 51

 

شکل ٣-٩: منحني همگرايي براي تابع SCHAFFER F6 51

 

شکل ٣-١٠: منحني همگرايي براي تابع SPHERE 52

 

شکل ٣-١١: منحني همگرايي براي تابع ROSENBROCK 52

 

شکل ٣-١٢: منحني همگرايي براي تابع TRIPOD 53

 

شکل ٣-١٣: ذرات پراکنده در يک فضاي جستجوي دو بعدي در يک تکرار معين 54

 

شکل ٣-١٤: لحظه اول نوسان حرکت ذرات در بعد (X) 54

 

شکل ٣-١٥: لحظه دوم نوسان حرکت ذرات در بعد (X) 55

 

شکل ٣-١٦: لحظه سوم نوسان حرکت ذرات در بعد (X) 55

 

شکل ٣-١٧: لحظه آخر نوسان حرکت ذرات در بعد (X) 56

 

شکل ٣-١٨: لحظه اول ، بردار فاصله وضعيت جاري ذره از بهترين وضعيت ذره در الگوريتم PSO ٥٦

شکل ٣-١٩: لحظه دوم ، بردار فاصله وضعيت جاري ذره از بهترين وضعيت ذره در الگوريتم PSO ٥٧

شکل ٣-٢٠: لحظه سوم ، بردار فاصله وضعيت جاري ذره از بهترين وضعيت ذره در الگوريتم PSO ٥٧

شکل ٣-٢١: لحظه آخر، بردار فاصله وضعيت جاري ذره از بهترين وضعيت ذره در الگوريتم PSO ٥٨

 

شکل ٣-٢٢: منحني همگرايي براي تابع F1 59

 

شکل ٣-٢٣: منحني همگرايي براي تابع F2 59

 

شکل ٣-٢٤: منحني همگرايي براي تابع F3 60

 

ي

 

 

 

شکل ٣-٢٥: منحني همگرايي براي تابع F4 60

 

شکل ٣-٢٦: منحني همگرايي براي تابع F5 61

 

شکل ٤-١: نحوه تقسيم بندي منطقه مورد مطالعه 66

 

شکل ٤-٢: ضريب اصلاح فاصله 73

 

شکل ٤-٣: ساختار يک ذره در الگوريتم IBPSO 74

 

شکل ٤-٤: ماتريس مشخصه تلفات 75

 

شکل ٥-١: ناحيه مورد آزمايش 83

 

شکل ٥-٢: ناحيه مورد آزمايش 84

 

شکل ٥-٣: نتيجه مطالعه اول 85

 

شکل ٥-٤: نتايج مطالعه دوم 87

 

شکل ٥-٥: نتايج مطالعه سوم 88

 

شکل ٥-٦: نتايج مطالعه چهارم 90

 

شکل ٥-٧: نتايج مطالعه پنجم 91

 

شکل ٥-٨: نتايج مطالعه ششم 93

 

شکل ٥-٩: نتايج مطالعه هفتم 94

 

شکل ٥-١٠: نتايج مطالعه هشتم 95

 

شکل ٥-١١: نتايج مطالعه نهم 96

 

 

محتوای فایل دانلودی:

فایل ورد قابل ویرایش

120 صفحه