برنامه ریزی خطی در مسائل پخش بار بهینه (Linear programming method in OPF problems)

سیستم قدرت نیازمند ابزارهایی خاص جهت تحلیل ، مانیتور و کنترل بهینه جنبه های مختلف بهره برداری و برنامه ریزی است . بیشتر این ابزارها به گونه مناسبی به شکل مسائل بهینه سازی فرموله شده اند . OPF یکی از این ابزارهای مهم است که از زمان معرفی آن در دهه 60 به شکل گسترده ای مورد تحقیق قرار گرفته است . OPF در ابتدا به شکل دنباله طبیعی " پخش بار اقتصادی" فرموله شد . تفاوت هایی بین دو تابع وجود دارد اگر چه ممکن است که هر دو یک تابع هدف را دنبال کنند . در پخش بار اقتصادی ، کل شبکه قدرت به یک قید تساوی تنها کاهش می یابد اما در عوض در OPF تمام المان های عمده سیستم مدل شده به شکل واضحی در مسئله OPF مطرح می شوند و مورد استفاده قرار می گیرند. واژه OPF دیگر تنها منحصر به شکل گسترش یافته " پخش بار اقتصادی" نیست و نماینده طیف گسترده ای از مسائل بهینه سازی است که در اینکه براساس مطالعات سیستم قدرت فرموله شده اند ، مشترک اند. مطالعات OPF در طول زمان در حال تحول بوده و از شکل ابتدایی به شکل کنونی که وظیفه مواجهه با تغییرات پیوسته در سیستم های قدرت را به عهده دارد ، در آمده است . تجدید ساختار در سیستم های قدرت ، پیشرفت های حاصله در الکترونیک قدرت و قوانین زیست محیطی که بر نیروگاه های برق تحمیل شده است ، برخی از فاکتورهای عمده است که نقش محوری در دوباره فرموله شدن مسائل OPF دارد. تحولات تاریخی OPF در ارتباط تنگاتنگ با پیشرفت های حاصله در حوزه روش های بهینه سازی عددی است . محققان در تلاشند تا بیشتر تکنیک های بهینه سازی را برای حل مسئله OPF به کار گیرند .هدف OPF یافتن تنظیمات بهینه برای یک شبکه قدرت است به گونه ای که یه تابع هدف معین را برآورده سازد و سایر قیود مانند معادلات پخش بار، امنیت سیستم و محدودیت های بهره برداری دستگاه ها هم برآورده شده باشند. متغیرهای کنترلی مختلفی باید مورد استفاده قرار گیرند تا به یک تنظیم بهینه در شبکه بر پایه فرمولاسیون مورد نظرمان برسیم. متغیرهای عمده کنترلی که معمولا برای این منظور مورد استفاده قرار میگیرند به شرح زیر است :

ولتاژ و توان اکتیو خروجی ژنراتورها تنظیمات تپ ترانسفورماتورها تنظیمات شیفت دهنده های فاز رآکتورها و خازنهایی که برای کنترل سوئیچ می شوند ادوات FACTS

یکی از موانع عمده پیش روی OPF ، ذات متغیرهای کنترل است به گونه ای که برخی از آنها پیوسته و برخی دیگر گسسته هستند . حضور متغیرهای گسسته مسئله بهینه سازی را نامحدب (non-convex) می کند که باعث پیچیده تر شدن متدولوژی حل مسئله می شود. تابع هدف های مطالعات OPF به دو دسته می توانند طبقه بندی شوند : اهداف سنتی و اهداف تازه مطرح شده . دسته آخر عمدتا نتیجه تجدید ساختار در صنعت برق است. شکل شماره 1 بیشتر تابع هدف های مطالعات OPF را نمایش می دهد . شایان ذکر است که بیشترین تابع مورد استفاده قرار گرفته ، تابع هزینه کل ( محدب و نامحدب ) است .

فهرست مطالب

معرفی OPF

تکنیک های بهینه سازی مدرن

برنامه ریزی خطی : از نگاه ریاضی

روش سیمپلکس

روش حذف کامل گاوس-جردن

جدول گسترده سیمپلکس

توضیح مفصل و مشروح الگوریتم upper-bounding dual linear programming

حل یک مساله برنامه ریزی خطی توسط الگوریتم معرفی شده

آنالیز حساسیت خطی

ضرائب حساسیت در مدل شبکه AC

روش برنامه ریزی خطی

روش برنامه ریزی خطی با متغیرهای توان اکتیو

مثالی از پخش بار بهینه با برنامه ریزی خطی

گام صفر : پخش بار اولیه

گام یک : تابع هزینه بهینه

گام دو : حذف اضافه بار خطوط

گام سه : پخش بار بهینه با قید امنیت

برنامه ریزی خطی با متغیرهای پخش بار AC و تابع هزینه مفصل

حل یک مسئله برنامه ریزی خطی در Matlab

ضمیمه 1 : مفهوم محدب بودن (کانوکس بودن)

مراجع

تعداد صفحات: 47

فرمت پروژه: DOC (ورد)

سورس کد حل دستگاه معادلات به روش گوس جردن با زبان سی شارپ

فرمت فایل : ویژوال استادیو : قابل ویرایش

در این سورس کد دستگاه معادلات به روش گوس حل و سپس نتیجه در خروجی نمایش داده میشود و این قطعه کد فقط در سایت فروشگاه پارس موجود میباشد.

سورس کد اثبات همگرایی روش ژاکوبی در برنامه ریزی خطی

زبان برنامه نویسی : سی شارپ

روش کد نویسی : ویندوز فرم

تعداد خطوط برنامه : بیش از 20 خط کد مفید

تعداد فرم : یک