تحلیل هارمونیک های شبکه ها ی هوشمند در حضور بارهای غیرخطی

در این پایان نامه، به بررسی اثر هارمونیک ها در شبکه توزیع هوشمند 30 شین استاندارد نمونه پرداخته شده است. ابتدا پخش بار با حضور هارمونیک های ولتاژ در پست برق این شبکه به کمک روش نیوتن-رافسون انجام گردیده است. سپس، با استفاده از الگوریتم بهینه سازی فاخته، خازن های مناسب برای کاهش تلفات توان و در نتیجه هزینه، با در نظر گرفتن حد قابل قبولی برای اعوجاج هارمونیکی کل و ولتاژ موثر انتخاب گردیده است. در گام بعدی، اثر حضور شارژر خودرو برقی به عنوان بار غیرخطی مولد هارمونیک جریان، مورد مطالعه قرار گرفته است. این بررسی ها با استفاده از منحنی بار روزانه به ساعت های مختلف شبانه روز تعمیم داده شده و پس از آن به کمک الگوریتم بهینه سازی فاخته، ساعت های مناسب برای شارژ باتری خودرو در شین های مشخص شده به منظور کاهش هزینه، تعیین گردیده است. در این پایان نامه اطلاعات مخابراتی در نظر گرفته نشده و تعیین زمان مناسب برای شارژ باتری خودروها به عنوان تعبیری از هوشمند بودن شبکه فرض گردیده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان دهنده ی آن است که حضور هارمونیک ولتاژ باعث افزایش تلفات توان می شود. همچنین، با محدودتر کردن بیشینه اعوجاج هارمونیکی، میزان تلفات شبکه افزایش و مجموع ظرفیت خازن های نصب شده کاهش می یابد. نتایج حاصل از بررسی اثر حضور خازن نشان می دهد که خازن باعث کاهش تلفات توان در ساعت های اوج بار می گردد، هرچند تاثیر خازن در ساعات کم باری بر پروفیل ولتاژ مشهودتر است. تاثیر عمده ی خازن گذاری بر کاهش فشار هارمونیک ها بر ادوات شبکه، بهبود پروفیل ولتاژ شبکه و کاهش تلفات می باشد. در بخش دیگری از این پایان نامه، اثر خودرو الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته است. با اتصال خودروها به شین های تعیین شده و تزریق هارمونیک های جریان ناشی از شارژر این خودروها، افتی در پروفیل ولتاژ شبکه مشاهده می گردد. با اتصال خودرو، تلفات توان افزایش می یابد، که این افزایش در ساعات اوج بار چشمگیر می باشد. همچنین با اتصال خودرو به شبکه، اعوجاج هارمونیکی کل در شبکه افزایش نسبتا زیادی می یابد. علاوه براین، شارژ شدن باتری خودروهای الکتریکی تاثیر به نسبت بیشتری در افزایش تلفات توان شبکه در مقایسه با اثر هارمونیک های جریان دارد و هارمونیک های جریان تاثیر زیادی در افزایش اعوجاج هارمونیکی کل در طول شبانه روز دارد. با مقایسه ی نتایج به دست آمده برای بازه ی زمانی شارژ خودروها، بیشینه ی هزینه در حالتی اتفاق می افتد که در تمامی بازه های زمانی، خودروها در حال شارژ باشند. این مساله، بر لزوم بهینه سازی زمان شارژ خودروها برای شبکه تاکید می نماید.