آموزش مبانی بهره برداری از سیستم های قدرت

سیستم های قدرت یکی از بزرگ ترین و پیچیده ترین سیستم های شناخته شده هستند که بستر تامین انرژی الکتریکی را برای مصرف کنندگان فراهم می کنند. انرژی الکتریکی یکی از مهم ترین و پرکاربردترین صورت های انرژی مورد استفاده توسط مصرف کنندگان مختلف مانند مصرف کنندگان خانگی و صنعتی است، بنابراین چگونگی تامین و هزینه تامین انرژی الکتریکی اهمیت قابل توجهی دارد.

از مهم ترین چالش های سیستم قدرت، مسائل فنی و تکنیکی اجزای تشکیل دهنده این سیستم ها و تامین انرژی الکتریکی با حداقل هزینه برای مصرف کنندگان است، چرا که قیمت انرژی الکتریکی به شدت سایر هزینه ها، مصرف کنندگان را تحت تاثیر قرار می دهد.

در این آموزش به چگونگی بهره برداری از سیستم های قدرت پرداخته می شود. به این منظور، مفاهیم مطرح شده در بحث بهره برداری از سیستم های قدرت مانند: ED, OPF ,UC و تخمین حالت معرفی می شوند. در این آموزش سعی شده است که به اختصار به معرفی مفاهیم ذکر شده پرداخته شود به گونه ای که دانشجویان با استفاده از آن تسلط کافی بر چگونگی بهره برداری از سیستم های قدرت را به دست آورند.

این فرادرس می تواند برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی رشته مهندسی برق (قدرت) و همچنین تمام کارکنان شرکت ها و سازمان های مرتبط با سیستم های قدرت، مانند: مراکز دیسپاچینگ (Dispatching)، واحدهای نیروگاهی، شرکت های برق منطقه ای، شرکت های توزیع و صنایع بزرگ مفید باشد.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: مقدمه‌ ای بر مبانی بهره‌ برداری از سیستم ‌های قدرت
  • اهمیت مطالعات اقتصادی در سیستم های قدرت
  • تجدید ساختار در سیستم های قدرت
  • مسائل موجود در بهره برداری از سیستم های قدرت
  • مشخصات واحدهای تولیدی بخار
  • واحدهای سیکل ترکیبی
  • نیروگاه های Cogeneration
  • واحدهای هسته ای
  • واحدهای آبی
  • ذخیره سازهای انرژی
  • منابع تولید تجدیدپذیر
• درس دوم: سازمان دهی صنعتی، اقتصاد مدیریتی و تامین مالی
  • محیط کار
  • تئوری شرکت
  • راه حل های بازار رقابتی
  • مسائل تامین کنندگان برق
  • هزینه تولید انرژی الکتریکی
  • بازارهای تکامل یافته
  • فضای چند شرکتی
  • عدم قطعیت و قابلیت اطمینان
• درس سوم: توزیع اقتصادی واحدهای حرارتی و روش های حل آن
  • معرفی مساله Economic dispatch
    • حل مساله ED با استفاده از تابع لاگرانژ (Lagrange)
  • توزیع اقتصادی با توابع هزینه تکه ای – خطی
  • روش برنامه ریزی خطی
  • توزیع اقتصادی به روش برنامه ریزی خطی
  • روش تکرار لامبدا
  • توزیع اقتصادی با استفاده از روش جستجوی باینری
  • تابع هزینه تولید ترکیبی
  • نقطه کار پایه و ضرایب مشارکت
  • توزیع بار با در نظر گرفتن تلفات شبکه
  • معرفی موضوع قیمت نهایی محلی (LMP)
  • مکانیزم های حراج
• درس چهارم: برنامه ریزی مشارکت دادن واحدهای تولیدی
  • توزیع اقتصادی در مقایسه با برنامه ریزی مشارکت دادن واحدهای تولیدی
  • قیود در برنامه ریزی مشارکت دادن واحدهای تولیدی
  • ذخیره چرخان
  • قیود واحدهای حرارتی
  • سایر قیود
  • روش های حل برنامه ریزی مشارکت دادن واحدهای تولیدی
  • روش حل براساس روش حق تقدم
  • روش رهاسازی لاگرانژ
  • روش برنامه ریزی خطی آمیخته با اعداد صحیح
  • مشارکت واحدهای امنیت – مقید
  • حراج های روزانه با برنامه ریزی جهت مشارکت دادن واحدهای تولیدی
• درس پنجم: تولید با وجود محدودیت در تامین منبع انرژی
  • برنامه ریزی سوخت
  • قرارداد تامین سوخت Take or pay
  • برنامه ریزی سوخت به روش برنامه ریزی خطی
  • معرفی هماهنگی واحدهای آبی و حرارتی
  • مدل های نیروگاه های آبی
  • مساله های برنامه ریزی
  • مساله برنامه ریزی واحدهای آبی – حرارتی
  • برنامه ریزی واحدهای آبی با استفاده از برنامه ریزی خطی
• درس ششم: تاثیرات سیستم انتقال
  • تبدیل اطلاعات تجهیزات به اطلاعات شین و شاخه
  • فرایندهای باس پست
  • مدل سازی تجهیزات
  • توزیع فلوی توان به منظور برنامه ریزی بهره برداری
  • بقای انرژی
  • تکنیک های پخش بار موجود
  • روش نیوتون – رافسون (Newton–Raphson) با استفاده از ماتریس ژاکوبین (Jacobian)
    • روابط ریاضیاتی
  • مدل سازی کنترل سیستم AC
  • کنترل ولتاژ محلی
  • مدل سازی خطوط انتقال و ترانسفورمرها (Transformer)
  • مرور مختصر فرایند ماتریس ژاکوبین
  • پخش بار Decoupled
  • روش گاوس – سایدل (Gauss – Seidel)
  • پخش بار DC یا خطی
  • تلفات انتقال
    • تلفات افزایشی
    • فاکتورهای جریمه شین ها
• درس هفتم: امنیت سیستم قدرت
  • عوامل تاثیرگذار روی امنیت سیستم قدرت
  • آنالیزهای عدم قطعیت
  • مرور آنالیز امنیت
  • مانیتورینگ انتقال توان
  • فروپاشی
• درس هشتم: پخش بار بهینه
  • فرمول بندی توزیع اقتصادی
  • محاسبه پخش بار بهینه با ترکیب توزیع اقتصادی و پخش بار
  • پخش بار بهینه با استفاده از پخش بار DC
  • اضافه کردن قیود فلوی خط به مساله برنامه ریزی خطی
  • حل مساله ACOPF
  • الگوریتم های حل ACOPF
  • رابطه بین LMP، تلفات افزایشی و قیود فلوی خطوط
  • OPF امنیت مقید
• درس نهم: معرفی تخمین حالت در سیستم قدرت
  • تخمین حالت در سیستم قدرت
  • تخمین حالت به روش Maximum Likelihood Weighted Least Square
  • تخمین حالت یک شبکه AC
  • معرفی عناوین پیشرفته در تخمین حالت
  • کاربردهای تخمین حالت در سیستم قدرت
  • مراکز کنترل سیستم قدرت
• درس دهم: کنترل تولید
  • مدل ژنراتور
  • مدل سازی بار
  • مدل Prime mover
  • مدل گاورنر (Governor)
  • مدل سازی خط اتصال Tie Line
  • کنترل تولید

مفید برای رشته های

• مهندسی برق