۲–۳– برنامهریزی سیستم توزیع                                                                      ۳۱

۲–۴– عوامل موثر در برنامهریزی سیستم توزیع                                             ۵۱

۲–۴–۱– پیشبینی بار                                                                            ۵۱

۲–۴–۲– گسترش پستها                                                                        ۶۱

۲–۴–۳– گزینش مکان پست                                                                  ۶۱

۲–۴–۴– عوامل دیگر                                                                           ۹۱

۲–۵– شیوههای برنامهریزی سیستم توزیع                                                      ۹۱

۲–۶– اهمیت مدلسازی ریاضی در برنامهریزی سیستم توزیع                            ۱۲

۲–۷– ابزارهای برنامهریزی                                                                             ۴۲

۲–۸– نتیجهگیری                                                                                             ۵۲

: مروری بر مطالعات انجام شده در زمینه مکانیابی پستهای فوقتوزیع            ۶۲

۳–۱– مقدمه                                                                                                     ۷۲

۳–۲– بررسی روشها و مدلهای ارائه شده در طراحی سیستم توزیع اولیه    ۹۲

۳–۳-نتیجهگیری                                                                                              ۹۴

فصل چهارم : الگوریتم پیشنهادی برای مکانیابی پستهای فوقتوزیع	۰۵
۴–۱– مقدمه	۱۵
۴–۲– تعریف مساله مکانیابی پستهای فوقتوزیع	۱۵
۴–۳– فرضیات و متغییرهای تصمیم	۲۵
۴–۴– نحوه مدل کردن مراکز بار	۲۵
۴–۵– مکانهای کاندید برای احداث و نصب پستها	۳۵
۴–۶– مدل ریاضی برای مساله مکان و ظرفیت بهینه برای پست فوقتوزیع	۳۵
۴–۶–۱– تابع هدف	۳۵
۴–۶–۲– قیود منظور شده در مساله	۵۵
۴–۷– بدست آوردن چگونگی اتصال مراکز بار به پست فوقتوزیع	۶۵
۴–۸– مراحلی که برای حل مساله طی میشوند	۸۵
۴–۹– روش حل و بهینهسازی مساله مکانیابی پستهای فوقتوزیع	۸۵
۴–۹–۱– جزئیات متد شاخه و کران	۰۶
۴–۹–۲– شرایط انتخاب گره	۱۶
۴–۰۱– برنامهریزی بلندمدت	۵۶
۴–۱۱– نتیجهگیری	۶۶
فصل پنجم : مطالعات عددی	۷۶
۵–۱– مقدمه	۸۶
۵–۲– نتایج عددی	۸۶
۵–۲–۱– آزمایشات انجام شده	۹۶
۵–۳– نتایج مربوط به پروﮊه مکان یابی پست فوق توزیع در ناحیه شرق شهر تبریز۳۸
۵–۴– نتیجهگیری	۹۸
فصل ششم : نتیجهگیری	۰۹
۶–۱– نتیجهگیری	۱۹
۶–۲– پیشنهادها	۲۹
مراجع و منابع	۳۹

فهرست شکها

۲–۱ : شکل عوامل موثر در گسترش پستها.                                                                     ۶۱

۲–۲ : شکل عوامل موثر در انتخاب مکان پستها.                                                              ۷۱

۴–۱ : شکل نمایی از یک درخت کامل.                                                                             ۹۵

۵–۱ : شکل ناحیه مورد بررسی در آزمایش یک. محل پست. ■ مراکز بار.●      ۹۶

۵–۲ : شکل ناحیه مورد بررسی در آزمایش دوم. محل پست . ■ مراکز بار.●       ۰۷

۵–۳ : شکل ناحیه مورد بررسی در آزمایش سوم. محل پست . ■ مراکز بار . ● نقاط کاندید .    ۱۷

۵–۴ : شکل ناحیه مورد بررسی در آزمایش چهارم. محل پست .■ مراکز بار. ● نقاط کاندید .♦ ۲۷

۵–۵ : شکل ناحیه مورد بررسی در آزمایش پنجم. محل پست .■ مراکز بار. ● نقاط کاندید .♦ ۳۷

۵–۶ : شکل منطقه مورد آزمایش(برای آزمایشهای هفتم تا دهم). ■ نقاط کاندید ● پستهای موجود.

۵۷ ۵–۷ : منطقه مورد مطالعه در پروﮊه جایابی پست که نحوه ناحیه بندی در آن نمایش داده شده است.

۲۸
فهرست جدولها

۴–۱ : جدول هزینه اتصال(هزینه ثابت و متغییر) یک بار به پست.	۴۶
۵–۱ : جدول نتایج آزمایش اول و نحوه تغذیه بارها.	۰۷
۵–۲ : جدول (٥-٢): نتایج آزمایش دوم و نحوه تغذیه بارها.	۱۷
۵–۳ : جدول نتایج آزمایش سوم(حالت اول) و نحوه تغذیه بارها.	۲۷
۵–۴ : جدول نتایج آزمایش سوم(حالت دوم) و نحوه تغذیه بارها.	۲۷
۵–۵ : جدول نتایج آزمایش چهارم و نحوه تغذیه بارها.	۳۷
۵–۶ : جدول نتایج آزمایش پنجم و نحوه تغذیه بارها.	۴۷
۵–۷ : جدول مشخصات مراکز بار(برای آزمایشهای هفتم تا دهم).	۵۷	این مطلب را هم بخوانید :
۵–۸ : جدول نتایج آزمایش هفتم و نحوه تغذیه بارها.	۸۷
۵–۹ : جدول نتایج آزمایش هشتم و نحوه تغذیه بارها.	۹۷
۵–۰۱ : جدول نتایج آزمایش نهم و نحوه تغذیه بارها.	۰۸
۵–۱۱ : جدول نتایج آزمایش دهم و نحوه تغذیه بارها.	۱۸
۵–۲۱ : جدول مشخصات مراکز بار.	۷۸

چکیده مطالب

با توجه به رشد جمعیت وتوسعه صنعت و به تبع آن رشد بار، در بعضی مواقع پستهای موجود جوابگوی

تقاضای موجود یا مصرف در آینده نزدیک را نمیباشد، در چنین شرایطی باید پستهای موجود را توسعه داد یا

پستهای جدیدی را جایابی و نصب کرد.  مساله مکانیابی پستهای فوقتوزیع یکی از موارد مهم در برنامهریزی

سیستمهای توزیع میباشد که اثر چشمگیری بر هزینههای بهرهبرداری از سیستم و مقدار سرمایه گذاری های لازم

دارد.

در این پایاننامه روشی برای دستیابی به مکان بهینه، تعیین ظرفیت و زمانبندی احداث و نصب پستهای

فوقتوزیع ارائه گردیده و تابع هدف مناسب برای مساله فرموله شده است. روش پیشنهادی در زمره برنامهریزیهای

غیرخطی قرار دارد. این متد بر پایه کسب حداقل تلفات و کمترین هزینه های ممکن تنظیم شده و در تابع هدف

هزینههای مربوط به زمین، ساخت و ساز و تجهیزات و نصب خطوط توزیع و فوقتوزیع (هزینههای ثابت)  و

همینطور هزینه تلفات انرﮊی و توان (هزینههای متغییر)  لحاظ گردیده است. برای طراحی روش دینامیک به کار

گرفته شده و برای تمام نقاط بار مقدار رشد بار بطور جداگانه منظور شده است. مبحث جایابی پستهای فوقتوزیع،

تعیین ظرفیت و حوزه سرویسدهی آنها یک مساله پیچیده با تابع هدف غیرخطی است که در الگوریتم پیشنهادی،

با توجه به نوع متغییرهای مساله و قیود انتخاب شده، برای حل و تعیین پاسخ بهینه روش شاخه و کران (B & B)

استفاده شده است.  کارآیی روش ارائه شده از طریق طرح آزمایشهای مختلف و اجرای آن توسط نرمافزاری که

مبتنی بر الگوریتم پیشنهادی تهیه شده، مورد بررسی قرار گرفته است.

علاوه بر این آزمایشات، نتایج یک پروﮊه عملی که بر روی قسمتی از شبکه واقعی یکی از شهرها، توسط نرم

افزار تهیه شده اجرا شده، ارائه گردیده است. شبکه مورد نظر، در برگیرنده منطقه وسیعی بوده و شامل ۳۶ مرکز بار

و پنج پست فوقتوزیع در حال بهرهبرداری میباشد که پس از انجام مطالعات پیشبینی بار در منطقه و جمع آوری

اطلاعات شبکه و دادههای مورد نیاز برای نرم افزار، بررسیهای لازم انجام شده و نتایج حاصله بیان شده است.

فصل اول

مقدمه

انرﮊی الکتریکی یکی از عمدهترین نیازهای بشری است و بهرهبرداری از آن سهولت قابل

توجهی در روند زندگی افراد پدید میآورد، از این رو یکی از بزرگترین صنایع در سطح جهان،

صنعت برق است که وظیفه برق رسانی را به عهده دارد.

سیستم قدرت دارای پیچیدگیهای بسیاری است و انرﮊی الکتریکی از آغاز تا سرانجام مسیر

پرپیچ و خمی را طی میکند.  در یک تقسیم بندی ساده سیستم قدرت دارای سه بخش تولید، انتقال

و توزیع است که هریک از این بخشها زیرمجموعههای خاص خود را دارا هستند.  از آنجائی که

جمعیت جهان رو به رشد است و تکنولوﮊی سیر تکاملی را در پیش گرفته است، لذا همواره با

افزایش تقاضای انرﮊی الکتریکی روبرو هستیم بنابراین یک سیستم قدرت با یک ساختار ثابت

نمیتواند رشد تقاضا را پاسخگو باشد، از این رو این صنعت نیز همگام با دیگر صنایع پیشرو،

مسیر تکاملی را طی میکند و هریک از زیرمجموعههای سیستم قدرت نیز در این مسیر گام بر

میدارند.  در این میان شبکه توزیع به دلایل متنوع مانند رویارویی مستقیم با مشترکین، منبع درآمد

شرکتهای برق و گستردگی تجهیزات، نظرها را بخود معطوف ساخته است و تمامی تلاش ها برای

برآوردن نیاز مشترکین این بخش انجام میشود.  طرحهای متنوع برای این بخش تعریف میشود که

هریک زیرمجموعه خاصی از این شبکه را تحت پوشش قرار میدهد.  آنچه در تمامی این طرحها

مشترک است، دستیابی به هدف با کمترین هزینه است و در تمامی آنها محدودیتهای اقتصادی

باعث شده است که طراح دنبال راهکاری با کمترین هزینه باشد.  برخی از پروﮊههای تعریف شده

در این بخش فیدرها را مد نظر دارد ، برخی پستها و بعضی نیز برای بهرهبرداری و سهولت آن

تعریف میشود و برخی پایه و بنیاد این بخشها می باشد.  آنچه در طراحی فیدرها مورد توجه قرار

میگیرد، مسیریابی، توزیع بار و نوع هادیها است که هریک از آنها قیود خاص خود را دارا هستند.

در بخش طراحی پستها، اندازه پستها، ناحیه سرویسدهی آنها و مکانشان مورد بحث و بررسی قرار

میگیرد.  برخی پروﮊهها نیز چون بازیابی بار و بازآرایی شبکه زیرمجموعه بهرهبرداری هستند و

برخی پروﮊه ها چون پیشبینی بار، اطلاعات پایه و بنیادین را برای بخشهای ذکر شده فراهم

میآورند.  هر یک از طرحهای ارائه شده دارای اهمیت قابل توجهی بوده و نمیتوان وزن خاصی

برای هرکدام قائل شد چرا که هریک وابسته بهم بوده و تمامی آنها یک هدف یعنی تامین برق

مورد نیاز مشترکین با کمترین هزینه را دنبال میکنند.

آنچه دراین پایان نامه مورد بحث و بررسی واقع میشود، تعیین مکان بهینه پستهای فوقتوزیع

• به همراه ظرفیت و ناحیه سرویسدهی هرکدام است. مساله برنامهریزی برای سیستمهای توزیع ، مبحث پیچیدهای است که معمولا به دو زیرمساله تقسیم میشود که بصورت دو مبحث جایابی بهینه پستهای فوقتوزیع و مبحث بهینهسازی فیدرهای پائیندستی دستهبندی میشود که ابتدا مساله مربوط به مکان پست حل شده سپس با توجه به نتایج بدست آمده از مرحله اول به مساله بهینه سازی فیدرها پرداخته میشود. سیستم توزیع دارای ساختاری است که بطور پیوسته در حال تغییر

 

• توسعه بوده بطوری که تعداد مشترکین افزایش مییابد و الگوی مصرف مراکز بار در اثر عوامل متعدد عوض میشود. با توجه به رشد جمعیت وتوسعه صنعت و به تبع آن رشد بار، در بعضی مواقع پستهای موجود جوابگوی مصرف موجود یا مصرف در آینده نزدیک را نمیباشد که این گونه موارد در شهرهای در حال توسعه به تعدد دیده میشود، در چنین شرایطی باید پستهای موجود را توسعه داد یا پستهای جدیدی را جایابی و نصب کرد. مساله مکانیابی پستهای فوقتوزیع یکی از موارد مهم در برنامهریزی سیستمهای توزیع میباشد که اثر چشمگیری بر هزینههای بهرهبرداری از سیستم و مقدار سرمایه گذاریهای لازم دارد. در چنین مطالعاتی فرد برنامهریز معمولا با انتخابهای مختلفی روبرو میشود و عوامل زیادی را باید در نظر بگیرد تا طرحی را که ارائه میکند، بیانگر بهترین حالت ممکن باشد، به ویژه اینکه در سالهای اخیر مواردی مانند

رشد سریع بار، کمبود زمین مناسب در مناطق شهری طراحان را در شرایط سختی قرار داده است.

قیود عمدهای که در این مساله باید در نظر گرفته شود عبارتند از:

• محل پست نزدیک به مراکز بار باشد تا حداقل تلفات و هزینه احداث خطوط حاصل شود

 

• مکان پستهای موجود ودر حال بهرهبرداری

 

• دسترسی به خطوط بالادستی و پاییندستی

 

• وجود فضای کافی برای توسعه احتمالی در آینده

 

• برآورده کردن قوانین شهری و کاربری زمین

در ابتدا آنچه که برای طراح جهت آغاز کار لازم است، مکان جغرافیایی مراکز بار، دامنه بار و

میزان رشد آن در آینده است.  برای بدست آوردن این دادهها علاوه بر اطلاعات توسعه شهری در

گذشته، نیاز به بررسی وضعیت کنونی و پیشبینی توسعه و رشد در آینده وجود دارد.  پیشبینی بار

اساس کار طراحی متغییرهای تصمیم برای مکان و ظرفیت پست، نوع کابلها و تجهیزات لازم