1

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

2

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

3

شهر خميني واحد اسالمي آزاد دانشگاه

موضوع پروژه:

(DGهای گاهتولیدات پراکنده)نیرو

:تهیه و تنظیم جهت ارسال به سایت

http://www.prozhe.com/

: كننده تهيه

84561151190 عليرضا محبوبي فرد

5645 تابستان

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

4

فهرست مطالب

صفحه عنوان چکيده

فصل اول 7 مقدمه 5-5 9 تعريف منابع توليد پراكنده 5-2 11 اهداف استفاده از توليدات پراكنده 5-6 15 علل رويكرد بم منابع توليد پراكنده 5-4 13 علل رويكرد به منابع توليد پراكنده در ايران 5-5 14 مزاياي استفاده از توليدات پراكنده 5-6

15 از ديد مشتركين DGمزاياي اقتصادي 5-6-5 15 از ديد شركت توزيع الكتريكي DGمزاياي اقتصادي 5-6-2 17 معايب استفاده از توليدات پراكنده 5-7 17 موانع و مشكالت توسعه منابع توليد پراكنده در دنيا 5-0

18 راهكارايي جهت كاهش موانع 5-0-5 18 اثرات زيست محيطي استفاده از منابع توليد پراكنده 5-4

فصل دوم 22 معرفی انواع توليد پراکنده 2-5

23 (ICEماشين حرارتي داخلي ) 2-5-5 23 ( يا گازيCTتوربين احتراقي ) 2-5-2 23 ميكروتوربين 2-5-6 24 يل سوختيپ 2-5-9 28 توربين بادي 2-5-1

29 برداری از انرژی باد مزايای بهره 2-5-1-5 30 فتوولتائيک 5-2-1 33 انرژی گرمايی خورشيدی 2-5-7 33 زمين گرمايی 2-5-0

Geothermal power)فرآيندد توليدد بدرر در نيروگداه زمدين گرمدايی 2-5-0-5 plant)

33

36 چرخ لنگر 2-5-4 37 واحدهای آبی کوچک 2-5-58 37 بيوماس 2-5-55 38 های مختلف در جهان جايگاه انرژی 2-2 43 پتانسيل منابع توليد پراكنده در ايران 2-6

فصل سوم 44 اتصال منابع توليد پراكنده به شبكه 6-5

44 مستقل از شبكه سراسري برر باشد. DGستم سي 6-5-5 45 متصل به شبكه سراسري برر باشد. DGسيستم 6-5-2 46 هاي اتصال تكنولوژي 6-2

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

5

46 ژنراتورهاي سنكرون 6-2-5 46 ژنراتورهاي آسنكرون 6-2-2 47 (Power Electronic Converter)مبدل الكترونيك قدرت 6-2-6 47 قوانين اتصال 6-6 48 (Voltage Profile)پروفيل ولتاژ 6-9

DG 49پروفيل ولتاژ فيدرهاي توزيع با بارهاي توزيع شده يكنواخت در حضور 6-9-5 DG 50برداري از ژنراتور محدوده بهره 6-9-2 51 نامتعادلي ولتاژ 6-9-6 51 رات ناشي از آنكاهش نامتعادلي ولتاژ و اث 6-9-9 52 هاي توزيع در حضور ژنراتورهاي توليد پراكنده پخش بار در شبكه 6-9-1 54 هاي توليد پراكنده حفاظت سيستم 6-1

54 مسائل حفاظت نوعي 6-1-5 54 (Sympathetic Tripping)موقع تأثير در خروج بي 6-1-5-5 55 (Protection Blinding)كور شدن حفاظت 6-1-5-2 56 (Failure of the Reclosing)خطاي بازبست 6-1-5-6

58 نتايج 6-1-2 58 رله -فيوز و هماهنگي رله -هماهنگي فيوز 6-1-2-5 58 ريكلوزر -هماهنگي فيوز 6-1-2-2

فصل چهارم

59 مقدمه 9-5 59 های قدرت تأثير توليدات پراکنده بر قابليت اطمينان سيستم 9-2

61 (HLIبخش توليد ) 9-2-5 64 (HLIIهای يکپارچه توليد و انتقال ) سيستم 9-2-2 66 (HLIIIهاي توزيع فاقد توليدات پراكنده ) سيستم 9-2-6 70 يدات پراكندهها توزيع داراي تول سيستم 9-2-9 71 به منظور بهبود قابليت اطمينان DG (Islanding)اي كردن جزيره 9-6 72 كيفيت توان 9-9

73 هاي توزيع داراي منابع توليد پراكنده مشكالت كيفيت توان شبكه 9-9-5 74 تغييرات آرام ولتاژ 9-9-5-5 76 ع ولتاژ و فليكرتغييرات سري 9-9-5-2 77 هاي مياني ها و هارمونيك هارمونيك 9-9-5-6 78 پخش بار و تلفات 9-9-5-9 79 جريان اتصال كوتاه 9-9-5-1 79 بررسي نامتعادلي 9-9-5-1

هاي توزيع شعاعي بر در شبكه تعيين ماكزيمم توان توليدي منابع توليد پراكنده 9-9-2 هاي هارمونيكي اساس محدوديت

80

فصل پنجم

84 مقدمه 1-5 85 بررسي اقتصادي توليد پراكنده 1-2

85 هاي الكتريكي براي شركت DGتوجيه اقتصادي 1-2-5 85 براي مشتركين DGتوجيه اقتصادي 1-2-2

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

6

DG 85پروژه بررسي مسايل اقتصادي يك 1-6 86 تحليل و مقايسه اقتصادي 1-9

88 كنندگان دوردست رساني به مصرف هاي برر تحليل و مقايسه اقتصادي طرح 1-9-5 89 طرح گسترش شبكه 1-9-5-5 89 طرح بكارگيري توليدات پراكنده 1-9-5-2 91 هاي مذكور طرح مقايسه اقتصادي 1-9-5-6

كنندگان رسداني بده مصدرف هداي برر مثالي از تحليل و مقايسده اقتصدادي طرح 1-9-2 دوردست

91

92 كننده نمونه مشخصات مصرف 1-9-2-5 92 طرح نمونه گسترش شبكه 1-9-2-2 93 طرح نمونه بكارگيري ميكروتوربين 1-9-2-6 94 مقايسه دو طرح نمونه 1-9-2-9

98 گيري بندي و نتيجه جمع 1-9-6 99 بندي مسئله فرمول 1-1

99 دسترسي تجاري 1-1-5 100 هاي اوليه و نصب هزينه 1-1-2 100 ضريب كاركرد 1-1-6 هدداي خورشدديدي و ضددريب پنل محاسددبه مقدددار قدددرت الكتريكددي توليدددي توسددط 1-1-9

كاركرد 100

102 از زمين (declination)زاويه انحراف 1-1-1 102 (monthly average hourly clearness index)متوسط ضريب صافي ماهيانه 1-1-1 103 در توربين بادي (CF) محاسبه ضريب كاركرد 1-1-7 106 هزينه سوخت 1-1-0

106 هزينه برر و بيان تابع هدف 1-1-4

109 گيري و پيشنهادات نتيجه

110 اختصارات 112 نامه واژه

114 مراجع

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

7

فصل اول

(DG)هاي تولید پراكنده معرفي سیستم

مقدمه 1-1

(Economies of Scale) هاي مقيداس جويي هاي بهم پيوسته بدرر بدا توجده بده صدرفه در سيستم

هاي گيدرد. در سدال هداي بدزرص صدورت مي توليد انرژي الكتريكي بصورت مركزي و توسدط نيروگاه

درصدي در مصرف 7الي 1هاي بهم پيوسته معموالً سيستم با رشد ساالنه حدود اوليه پيدايش سيستم

محيطي يسددتمبدداحثي از قبيددل بحددران نفتددي و مسددائل ز 5478انددرژي الكتريكددي مواجدده بددود. در دهدده

ايدن فاكتورهدا و 5408اي كده در دهده گونده مشكالت جديدي را براي صنعت بدرر مطدرح نمودندد به

درصد در سال شدند. در همين زمان 6الي 1/5تغييرات اقتصادي منجر به كاهش رشد بار به حدود

توليد مركزي توسط هزينه انتقال و توزيع انرژي الكتريكي نيز به طرز قابل توجهي افزايش يافت. لذا

هاي بزرص اغلب به دليل كاهش رشد بدار افدزايش هزينده انتقدال و توزيدع حداد شددن مسدائل نيروگاه

هاي مختلف غير عملي شدند. گذاري زيست محيطي و تغييرات تكنولوژيكي و قانون

سازي اين صنعت مطرح و هاي اخير تجديد ساختار صنعت برر و همچنين خصوصي در دهه

بدرداري و تشدوير برخي كشورها اعمال گشته است. طي اين مدت به خاطر باال بردن بدازده بهرهدر

گذاران صنعت برر دستخوش تغييرات اساسدي از لحداظ مدديريت و مالكيدت گرديدده اسدت بده سرمايه

م هاي مختلف آن از جمله توليد انتقال و توزيع از هد طوريكه براي ايجاد فضاي رقابتي مناسب بخش

انددد. در محدديط تجديددد سدداختار يافتدده صددنعت بددرر متقاعددد نمددودن بددازيگران بددازار بدده مسددتقل گرديده

هاي چندين ميليارد دالري توليد و انتقال توان آسان نيست. گذاري در پروژه سرمايه

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

8

طور كه قبالً نيز اشاره شد عواملي همچون آلدودگي اين تغيير و تحوالت از يك طرف و همان

يست مشكالت احداث خطوط انتقال جديد و پيشرفت فناوري در زمينه اقتصادي نمودن ساخت ز محيط

واحدددهاي توليدددي در مقيدداس كوچددك در مقايسدده بددا واحدددهاي توليدددي بددزرص از طددرف ديگددر باعددث

كه بده طدور عمدده بده (DG)افزايش استفاده از واحدهاي توليدي كوچك تحت عنوان "توليدات پراكنده"

.]5-9[توزيع متصل شده و نيازي به خطوط انتقال ندارند گرديده است هاي شبكه

هاي توليد پراكنده در جنبه هاي متعددد مانندد عملكدرد انددازه و قابليدت گسدترش اكثر تكنولوژي

العمددل قابددل انعطدداف بدده انعطدداف پددذير هسددتند. ضددمن اينكدده اسددتفاده از توليددد پراكنددده باعددث يددك عكس

مي گردد. مقداردهي قيمت برر

شوند كه هدي ژنراتدوري در سدمت بدار هاي توزيع معموالً به صورت شعاعي طراحي مي شبكه

وجود ندارد. بندابراين وجدود ژنراتدور در شدبكه توزيدع روي تدوان جداري شدده و شدرايط ولتداژ بدار و

تدأثير تواندد روي پارامترهداي عملكدردي سيسدتم تجهيزات شدبكه الكتريكدي تدأثير مدي گدذارد و ايدن مي

.]1[مثبت يا منفي داشته باشد

انرژي الكتريكي توليدي توسط توليدات پراكنده در اكثر كشورهاي پيشدرفته تحدول عظيمدي در

توليد و انتقدال در (Basic)هاي توليد و انتقال انرژي بوجود آورده كه تمام نيازها و مزاياي پايه سيستم

كند. ه ميموارد فني آكادميك و بازرگاني را برآورد

توليد پراكنده انرژي اصطالح جديدي نيست. از آغازين روزهايي كه بشر براي رفع نياز خود

به انواع مختلدف اندرژي نيداز داشدت توليدد پراكندده شدكل گرفتده اسدت چدرا كده ايدن اندرژي عمدالً در

قددرار شددود. توليدددات پراكنددده بدده صددورت محلددي مددورد اسددتفاده توليددد مي نزديكددي محددل مصددرف آن

باشدند نيدازي بده انتقدال اندرژي كه اين توليدات نزديك به مراكدز مصدرف مي گيرند. با توجه به اين مي

كننده بدده توليدكننددده هاي طددوالني وجددود ندددارد. هرچدده مصددرف هددا در مسددافت الكتريكددي خروجددي آن

تر باشد هزينه تأمين انرژي الكتريكي نيز كاهش خواهد يافت. نزديك

مسائل باعث شده است كه توليد پراكنده به عنوان يك انتخاب مناسب جهت توليد و اين مباحث و

پاسخگويي به افزايش تقاضاي مصرف مطرح گردد.

درصددد 21بيددانگر اسددتفاده بدديش از EPRIتحقيقددات انجددام شددده توسددط مراكددز تحقيقدداتي همچددون

شددد. همچنددين ايددن رقددم طبددر مددي با 2858انددرژي الكتريكددي توليدددي توسددط توليدددات پراكنددده تددا سددال

. ]1[بيني شده است درصد نيز پيش 68تا NGFتحقيقات

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

9

كنندگان و حددل ممكددن فنددي و مددالي بددراي مصددرف در آمريكددا و اروپددا توليددد پراكنددده بدده يددك راه

توليدكنندگان تبديل شده و اعتبار و اطمينان تهيه برر را بسيار بهبود بخشيده است. در اكثر كشدورها

DG دهددد امددا در كشددورهايي نظيددر هلنددد و درصددد ظرفيددت نصددب شددده توليددد را تشددكيل مي 58 حدددود

شود. در برخي كشدورها درصد ظرفيت نصب شده را شامل مي 98تا 68دانمارك اين روش بيش از

درصد برر اين كشور بر اساس انرژي 70حدود 2858گردد تا سال بيني مي نيز مانند استراليا پيش

. ]7-4[اين سيستم نوين باشد توليدي توسط

اي بده اندرژي الكتريكدي دسترسدي ندارندد. در كشورهاي در حال توسدعه جمعيدت قابدل مالحظده

سدازد. گيري از توليدات پراكنده امكاني را براي افزايش سريع كيفيت زندگي اين افدراد فدراهم مي بهره

ه خطوط انتقال و توزيع با توجده بده در كشورهاي در حال توسعه و يا روستاها هزينه افزايش توسع

گيري از توليددات پراكندده در كشدورهاي هاي بارز بهره پراكندگي بار بسيار زياد است. يكي از نمونه

درصد جمعيدت روسدتايي افريقداي جندوبي اميددي 28باشد. تقريباً در حال توسعه آفريقاي جنوبي مي

نددد. دولددت افريقدداي جنددوبي اهميددت توليددد پراكنددده را سددال آينددده ندار 28بدده دسترسددي بدده شددبكه بددرر تددا

هداي توليدد گيري از تكنولوژي مدرسه با بهره 51088كلنيك و 2888دريافت و طرح برر رساني به

هداي دولتدي و غيدر هداي مشدابه توسدط ارگان پراكنده را تصويب نمدود. در كشدورهاي ديگدر نيدز طرح

گيدري از روسدتا را بدا بهره 588888رسداني بده ردولتي در حال پيگيدري اسدت. دولدت هندد طدرح بر

روسددتا توسددط 188888رسدداني بدده توليدددات پراكنددده مددد نظددر قددرار داد. در مكزيددك نيددز طددرح برر

. ]58[ در دستور كار قرار داشت 2888توليدات پراكنده تا سال

تعریف تولید پراكنده 1-2

ولي تعريف جامع و بدون محدوديت آن تعاريف مختلفي براي توليدات پراكنده بكار رفته است

كننده وصدل عبارت است از "منبدع اندرژي الكتريكدي كده مسدتقيماً بده شدبكه توزيدع و يدا سدمت مصدرف

ها از چندد كيلدووات تدا گردد." مقادير نامي اين توليدات متفاوت است ولي معموالً ظرفيت توليد آن مي

ها و در فيدرهاي توزيع در نزديكي بارها قرار مي مگاوات مي باشد. اين واحدها در پست 58حدود

. ]55[گيرند

هدا ها نسبتاً كوچك بوده و ظرفيدت آن نظر از نحوه توليد توان آن مولدهاي توليد پراكنده صرف

. ]52[مي باشد و مستقيماً به شبكه توزيع وصل مي شوند MW 688معموالً كوچكتر از

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

11

IEEE هداي مركدزي كدوچكتر بدوده و كه به اندازه كدافي از نيروگاه توليد برر توسط وسايلي را

قابل نصب در محل مصرف هستند را به عنوان توليد پراكنده معرفي كرده است. همچنين تعاريفي كه

( بيدان 5-5در جددول ) IEEEاندد بدر اسداس مقداالت كشورهاي مختلف براي توليد پراكندده ارائده كرده

شده است.

منابع توليد پراكنده در كشورهاي مختلف جهانتعاريف 5-5جدول

تعاريف كشورها

شود و قادر است مستقيماً بار خريدار را تغذيه نمايد. وصل مي (KV 562توليدي است كه به شبكه توزيع )تا استراليا

فرانسهولت كيلو 9و 51 28 متصل شده به شبكه توزيع با قابليت تغذيه مستقيم بارهاي خريدار )توليدي كه به سطوح ولتاژ

شود.( وصل مي

اي را تحت تاثير قرار ندهد. توليدي كه مراكز ديسپ بار منطقه دانمارك

شود. ( وصل ميKV 558توليدي است كه به شبكه توزيع )تا جمهوري چك

شود. وصل مي KV 28و KV 9/8توليدي است كه به ولتاژهاي فنالند

شود. وصل مي KV 518تا KV 9/8هاي باالي هتوليدي است كه به شبك ايتاليا

پرتغال 58شوند وداراي توان خروجي كمتر از منابع انرژي تجديدپذير و توليد همزمان كه به هر سطح ولتاژي متصل مي

باشند. مگاوات مي

برداري شود. شود و ممكن است به صورت متمركز بهره ( وصل ميKV 562توليدي است كه به سيستم توزيع )تا انگليس

آلمان 28شود كه به سطح ولتاژ تا تعريف مشخصي وجود ندارد ولي معموالً به انرژي خورشيد بادي و آبي كوچك گفته مي

گردند. ولت متصل مي كيلو

آمريكامگاوات( كه به شبكه توزيع در طرف شركت برر يا 18وات تا منابع كوچك توليد كننده توان )از چند كيلو

شوند. نده متصل ميكن مصرف

IEAطور واحدهاي توليد پراكنده توان در محل مصرف يا در داخل شبكه توزيع كه توان را به

كند. معرفي مي DGمستقيم به شبكه توزيع محلي تزرير مي كنند را

: ]51 57[ تعريف زير را براي منابع توليد پراكنده ارائه داده است CIGREالزم به ذكر است

ريزي نشده باشد. )برنامه ريزي متمركز نشده باشد.( صورت مركزي برنامهبه -5

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

11

برداري متمركز نشده باشد.( به صورت مركزي انتقال داده نشده باشد. )بهره -2

معموالً به شبكه توزيع متصل شده باشد. -6

مگاوات باشد. 588تا 18كوچكتر از -9

( 2-5گونه كه جددول ) شود. همان نوع مولدها نمي اما اين مسائل باعث ناديده گرفتن مزاياي اين

. ]52[نشان مي دهد استفاده از اين نوع مولدها در جهان در حال افزايش است

ها از توليد برر در جهانDGسهم 2-5جدول

2880 2889 2888 سال

6211 6111 6072 (GW)ظرفيت نصب شده و در حال نصب انرژي برر در جهان بر حسب

55 559 554 (GW)افزايش انرژي برر در جهان سير

2/55 29 99 (GW)سير افزايش توليد پراكنده

%67 %25 %58 سهم توليد پراكنده

اهداف استفاده از تولیدات پراكنده 1-3

اهداف استفاده از توليدات پراكنده از ديد شركت توزيع و از ديد مشترك متفاوت است.

تواند آزادسازي ظرفيدت شدبكه توزيع باشد اهداف مورد نظر مي شركت DGدر واقع اگر مالك

توزيع بهبود قابليت اطمينان سيستم توليد همزمان برر و حرارت بهبود كيفيت توان و پروفيل ولتاژ

و كاهش تلفات باشد.

تواندد فدروش بدرر و شدركت در بدازار در اختيار مشترك باشد ايدن اهدداف مي DGاگر مالكيت

هاي دريدافتي از فروش برر به عنوان سرويس جانبي بهبود قابليت اطمينان خود و يا تشدويرانرژي

شركت توزيع و ... باشد.

هاي توزيع باشد لذا شركت متأسفانه چون مالكيت بيشتر توليدات پراكنده در اختيار مشتركين مي

ه بدددراي جلدددوگيري از كنتدددرل كمتدددري روي انددددازه و محدددل نصدددب توليددددات پراكندددده دارندددد. در نتيجددد

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

12

تأثيرگذاري منفي توليدات پراكنده بر پارامترهاي مختلف سيستم بايد يك استاندارد كلي و جامع براي

. ]56[كنترل نصب و جايابي اين توليدات وجود داشته باشد

هاي توزيع تأمين تمدام يدا قسدمتي از بطور كلي هدف از استفاده از منابع توليد پراكنده در شبكه

باشد كه در اين ميدان هددف اصدلي توليدد تدوان توان مصرفي شبكه بصورت تمام وقت يا پاره وقت مي

. ]55[اكتيو است

علل رویكرد به منابع تولید پراكنده 5-9

در ساختار قدديم صدنعت بدرر در كشدورهاي پيشدرفته و وضدعيت موجدود بسدياري از كشدورها

بددود. افددزايش ميددزان (VIU) هاي بددرر مجتمددع ه شددركتوظددايف توليددد انتقددال و توزيددع تددوان بددر عهددد

ها نتواننددد بدده تقاضدداي تددوان در چنددد سددال اخيددر در بسددياري از كشددورها موجددب شددد كدده ايددن شددركت

صورت مؤثر جوابگوي اين ميزان تقاضاي زياد باشند. در نتيجه خاموشي قطع برر و معيوب شدن

هدا در اياالت متحده صورت گرفت و بده تبدع آن قيمتويژه تجهيزات و ... در بسياري از كشورها به

هاي پيك به شدت باال رفت. اين در حالي بود كه همراه بدا رشدد اقتصدادي كشدورها كده منجدر بده دوره

هدا بدود مسدأله كيفيدت تدوان و قابليدت اطميندان آن نيدز اهميدت پيددا افزايش ميزان انرژي مورد نياز آن

نمود.

موجب شد كه بسياري از كشورهايي كده در صدنعت 5476در سال عالوه بر اين بحران نفت

ها باشدند. هاي فسيلي وابسته بودندد در پدي يدافتن جدايگزيني مناسدب بدراي ايدن سدوخت خود به سوخت

همچنددين بددا افددزايش آگدداهي عمددومي در مددورد مسددائل زيسددت محيطددي يددافتن جددايگزيني مناسددب بددراي

هاي تجديدپذير دهد كه انرژي د. مطالعات انجام شده نشان ميهاي فسيلي اهميت بيشتري پيدا كر سوخت

گرمايي و ... كده از نظدر زيسدت محيطدي تميدز بدوده شامل انرژي خورشيد باد آب بيوماس زمين

ترتيب عدواملي مانندد تجديدد سداختار هاي فسديلي باشدند. بددين توانند جدايگزين مناسدبي بدراي سدوخت مي

طور همزمدان پايده و اسداس هدا بده ظرفيدت سيسدتم و پيشدرفت تكنولوژيصنعت برر نياز به افزايش

.]59[باشند هاي توليد پراكنده مي معرفي تكنولوژي

هاي توليد پراكندده شدده اسدت كده عوامل محرك فراواني باعث افزايش تمايل به كارگيري سيستم

: ]51[ي نمود بند توان در پنج گروه به شرح زير تقسيم به طور كلي اين عوامل را مي

هاي مرتبط هاي صنعتي چشمگير در ساخت و بكارگيري تكنولوژي پيشرفت -5

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

13

ها موجود در احداث خطوط انتقال نيرو محدوديت -2

ورود بحث بازار برر و مسائل مرتبط با آن در سيستم قدرت -6

افزايش تقاضاي مشتركين براي سرويس با قابليت اطمينان باال -9

هاي محيط زيست ر خصوص آلودگيحساسيت باال د -1

علل رویكرد به منابع تولید پراكنده در ایران 1-5

بدال بدر 5608ظرفيت نامي توليدي واحدهاي نيروگاهي غير وابسته به وزارت نيرو در سال

مگاوات از آن مربوط به صنايع بدزرص و مدابقي بده سداير 985مگاوات برآورد شده است كه 1548

. ]55[كوچك اختصاص دارد مؤسسات و صنايع

را در كشدددور مدددا بدددراي (cogeneration)داليدددل زيدددر كددداربرد توليدددد پراكندددده و توليدددد همزمدددان

كند: مصارف معمولي و عمومي توجيه مي

كندد و كنندگان صنعت برر را عمالً بتدريج خصوصي مي كاربرد واحدهاي كوچك توسط مصرف -5

گذاري ملي در زمينه توليدد باشد و از سرمايه ت نيرو ميسازي از اهداف دولت و وزار اين خصوصي

كاهد. مي

نصب توليد پراكنده در پايدار نگه داشتن ولتاژ اصالح قدرت راكتيو تزرير قدرت اكتيدو و حفدظ -2

فركانس و نهايتاً بهبود كيفيت برر شبكه تأثير مثبت دارد.

بكه الزامداً اضدافه نصدب شدده و بعضداً آزادسازي تجهيدزات فراواندي كده بده دليدل مصدرف پيدك شد -6

گذاري شده است. چندين برابر مصرف اوقات عادي شبكه سرمايه

جايي انرژي الكتريكي را در كدل شدبكه متناسدب بدا هاي مصرف جابه نصب توليد پراكنده در محل -9

در هدا و سداير تجهيدزات خصوصداً هدا كابل دهد در نتيجه تعويض هادي قدرت نصب شده كاهش مي

يابد. شبكه توزيع كاهش مي

هدزار مگداوات مصدرف پيدك و در نظدر 78با توجده بده نيداز بيسدت سدال آيندده كشدور بده بديش از -1

48بيش از 5988گرفتن ضريب ذخيره توليد بر مبناي گزارش مقدماتي صنعت برر ايران در سال

ميليارد دالر خواهد بود. هرچه 28ي گذاري باال ها ميزان سرمايه هزار مگاوات قابل توليد در نيروگاه

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

14

تدوان از كنندگان تدأمين كدرد مي توسدط مصدرف DGگذاري را از طريدر واحددهاي بتوان ايدن سدرمايه

هاي ملدي ممانعدت كدرده و بدراي خيدل عظديم جواندان جويداي كدار خروج ارز ناشي از فروش سدرمايه

. ]52[ايجاد اشتغال نمود

راكندهمزایاي استفاده از تولید پ 1-6

بكددارگيري توليدددات پراكنددده در سيسددتم توزيددع مزايدداي زيسددت محيطددي اقتصددادي و فنددي بسدديار

زيادي را به دنبال دارد. براي رسيدن به اين مزايا توليددات پراكندده بايدد داراي انددازه مناسدب بدوده و

. ]50[ هاي مناسب نصب شوند در مكان

پراكنده در شبكه قدرت مزاياي زير را به همراه دارد هاي با توليد بطور كلي استفاده از نيروگاه

]54[ :

كم كردن هزينه مربوط به تجهيزات قدرت -5

كاهش تلفات انتقال قدرت -2

ها سهولت امكان بازيافت گرما در اين نيروگاه -6

ها برداري كوتاه اين نيروگاه زمان نصب و بهره -9

گذاران كوچك گذاران بزرص به سرمايه تحقر خصوصي سازي واقعي با تبديل سرمايه -1

هاي بزرص هاي زيست محيطي و صوتي نيروگاه كاهش آلودگي -1

هاي توزيع هاي توليد پراكنده در شبكه كاهش تلفات با جايابي بهينه نيروگاه -7

ها هاي انتقال و توزيع اعم از خطوط و پست آزاد شدن ظرفيت سيستم -0

د پراكنده از منابع تجديدپذيراستفاده بعضي از منابع تولي -4

امكان كاربرد مجزا يا متصل به شبكه -58

را از ديدد مشدتركين و از ديدد شدركت توزيدع الكتريكددي DGتدوان مزايداي اقتصدادي همچندين مي

بررسي كرد:

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

15

از دید مشتركین DGمزایاي اقتصادي 1-6-1

)بخدار آب گدرم و سيسدتم هاي خريدد اندرژي بخصدوص در مدورد بارهداي حرارتدي كاهش هزينه -5

تددوان بخدار يددا آب گدرم مددورد نيدداز مي(CHP) خندك كننددده(: در روش توليدد همزمددان بدرر و حددرارت

سدازي محديط باشدد از سدازي و يدا خنك فرآيندهاي مختلف را تأمين كرده و يا در موارديكه نياز به گرم

آن استفاده كرد.

دهد كه ريسك به مشتركين اين امكان را مي DGي: هاي ناشي از نوسانات نرخ انرژ كاهش نگراني -2

خدود را از ايدن DGبيشتري در بازار انرژي داشته باشدند چونكده در حقيقدت مشدتركين بدا اسدتفاده از

اند. نوسانات رهايي داده

هاي ناشدي از شدبكه شدود كده ايدن امدر تواند سدبب كداهش خاموشدي مي DGافزايش قابليت اطمينان: -6

شود. هاي موجود در زمينه ايمني مي زمان خاموشي و همچنين كاهش نگراني خود سبب كاهش

تواند توان و انرژي با كيفيت باال به مشتركين تحويل دهد و لذا اين امر مي DGبهبود كيفيت توان: -9

هدايي هداي موجدود در زمينده نوسدانات ولتداژ شدبكه و هارمونيك سبب كاهش و يا از بدين رفدتن نگراني

گذارد. كه بر روي بارهاي حساس مشتركين تأثير ميشود مي

دهددد كدده بتواننددد انددرژي توليدددي خددود را بدده ايددن امكددان را بدده مشددتركين مي DGمنبددع جديددد درآمددد: -1

. ]28[فروش رسانده و يا حالت كمكي براي بازاريابي داشته باشد

از دید شركت توزیع الكتریكي DGمزایاي اقتصادي 1-6-2

بدده عنددوان يددك منبددع كمكددي و اضددافي بدده تددأمين انددرژي DGاز افددزايش ظرفيددت شددبكه: جلددوگيري -5

توانددد تددا حدددودي شددركت توزيددع را از ايجدداد سيسددتم جديددد توليددد انتقددال و توزيددع پددردازد و لددذا مي مي

بازدارد.

شدبكه انتقدال و توزيدع بده منظدور DGكاهش تلفات الكتريكي در بخدش انتقدال و توزيدع: بدا نصدب -2

يابد. حمل و ارائه انرژي به مشتركين كوچكتر شده و لذا تلفات نيز كاهش مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

16

هاي توزيدع شدركتDGهاي انتقال و توزيع: بدا اسدتفاده از به تأخير انداختن و به روزآوري شبكه -6

توانند جوابگوي رشد بار بوده و لذا با تأخير زماني نسبت به بهبود ظرفيت اقدام كنند. مي

توانند توليد توان مانند موتورهاي رفت و برگشتي مي DGهاي ان راكتيو: برخي تكنولوژيتأمين تو -9

شود. راكتيو كنند. اين امر سبب كمك به تقويت و پايداري ولتاژ شبكه مي

كاهش تراكم ديماند و انتقال انرژي: با نصب سيسدتم توليدد تدوان در محدل مصدرف و يدا نزديدك بده -1

يابددد و ظرفيددت شددبكه بددراي جوابگددويي بدده سدداير قددال و توزيددع افددزايش ميآن طددول مددؤثر شددبكه انت

شود. مشتركين آزاد مي

تواند سبب كداهش ديماندد مشدتركين در سداعات اوج مصدرف شدود كده ايدن امدر مي DGپيك سائي: -1

ها خواهد شد. سبب كاهش هزينه

يابد و ظرفيت توليد بهبود ميميزان ديماند كلي شبكه پايين آمده DGكاهش حاشيه رزرو: با نصب -7

و لذا نياز به رزرو كمتري در شبكه است.

اثرات منفي كيفيت توان از جملده ولتداژ و فركدانس ندامطلوب در DGبهبود كيفيت توان: با نصب -0

يابد. شبكه كاهش مي

ي از تواند سبب كداهش و يدا حدذف خاموشدي در نقداط معيند مي DGافزايش قابليت توان: استفاده از -4

. ]28[شبكه توزيع شود

معایب استفاده از تولیدات پراكنده 1-7

بايد توجه خاصي به اثرات منفي احتمالي آن روي شبكه توزيدع داشدته DGعليرغم تمام مزاياي

. ]1[باشيم كه شايد بيشترين اين تأثيرات مسائل مربوط به سطح ولتاژ و هماهنگي حفاظتي باشد

شددددن شدددبكه و در نتيجددده توسدددعه سيسدددتم حفاظدددت شدددبكه شدددده و نيدددز همچندددين موجدددب پيچيدددده

. ]25[سازد برداري و كنترل شبكه را نيز مشكل مي بهره

شدود. ها به شبكه باعث ايجاد هارمونيك در شبكه و كاهش امپدانس اتصدال كوتداه ميDGاتصال

توانددد بددراي ياي كددار كنددد م متصددل بدده شددبكه بدده صددورت جزيددره DGضددمناً اگددر در هنگددام خاموشددي

. ]52[تعميركاران شبكه خطرناك باشد

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

17

موانع و مشكالت توسعه منابع تولید پراكنده در دنیا 1-8

روند تا از اتفاقداتي كده عالوه بر موانع فني كه بيشتر در مورد وسايل حفاظتي و ايمني بكار مي

جلوگيري كنند مواندع ممكن است براي شركت برر و كارمندان و كيفيت توان در سيستم ايجاد گردد

تجاري و قانوني نيز بر سر راه توسعه منابع توليد پراكنده وجود دارند. با توجده بده اتصدال بده شدبكه

آيندد. فقددان تجربده كدافي اين موانع معموالً هنگام تنظيم قراردادها و مراحل اتصال به شبكه بوجود مي

آيدد. مواندع قدانوني اساسداً از پراكنده به شدمار ميهاي برر مهمترين مانع براي منابع توليد در شركت

گردندد. در سداختار تعرفده فدور از ايدن امكاندات شدوند كده بده مشدتريان اعمدال مي هايي ناشدي مي تعرفه

هاي تقاضدا تدوان بده هزينده ها مي كنند. از جمله اين تعرفده بيشتر به عنوان پشتيبان يا رزرو استفاده مي

(demand)بانهاي پشدتي تعرفده (Back up or stand by Tariff) هداي بيدع متقابدل نرخ((Buy Back

Tariff حر خروج (Exit Fee)هاي اضافي تعرفهUplift Tariff) )هاي جدانبي ظرفيدت )براي سرويس

اشاره (Regional Transmission Procedures)اي هاي انتقال ناحيه ها و دستورالعمل و تلفات( و هزينه

ين عوامل در كنار موانع زيست محيطي از مهمترين مشدكالت بدر سدر راه توسدعه مندابع توليدد نمود. ا

. ]59[باشند پراكنده مي

راهكارایي جهت كاهش موانع 1-8-1

بندي نمدود كده تدوان بده سده دسدته كلدي تقسديم موانع و مشكالت توسعه منابع توليدد پراكندده را مي

شود: هت كاهش موانع ارائه شده است كه در ادامه بيان ميها راهكارهايي ج براي هر كدام از آن

راهكارهاي كاهش موانع فني: -5

توسعه استانداردهاي يكسان براي اتصال به شبكه -

پذيرش مراحل تست و تأئيديه براي وسايل اتصال به شبكه -

هاي كنترل توان توليدات پراكنده توسعه تكنولوژي -

اري:راهكارهاي كاهش موانع تج -2

پذيرش استاندارد تجاري براي احتياجات شركت -

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

18

بوجود آمدن استاندارد تجاري براي توافقات اتصال به شبكه -

ها به منظور دستيابي به مقدار و تدأثير تدوان پراكندده در هدر نقطده توسعه وسايل براي شركت -

از شبكه

راهكارهاي كاهش موانع قانوني: -6

برداري اب توان پراكنده در بازارهاي رقابتي و بهرهتوسعه قوانين جديد در انتخ -

ها و مشتريان و ارائه مكانيزم تشدويقي تنظيم تعرفه مناسب مطابر با تمايالت بازارها شركت -

ها به استفاده از منابع توليد پراكنده شركت

تعريف شرايط الزم جهت اتصال به شبكه -

ح پيشنهاديگيري و تصويب طر تسريع در مراحل تصميم -

اثرات زیست محیطي استفاده از منابع تولید پراكنده 1-9

گسترش صنايع و گسترش فضاهاي مسكوني تجداري و اداري در جهدان باعدث افدزايش ميدزان

مديالدي خواهدد شدد. ايدن افدزايش مصدرف بده معنداي 2828% تدا سدال 97مصرف سوخت به ميزان

هداي اسديدي باشدد. باران محيطي به هوا و اطراف نيدز مي هاي زيست اضافه كردن چند تريليون آالينده

هاي ايجاد شدده موجبدات تخريدب فلدزات تأسيسدات و مدزارع كشداورزي را در بدر ناشي از اين آالينده

9چنددين سدداالنه بدديش از چنددين آثددار سددور را بددراي انسددان در بددر خواهددد داشددت. هم خواهددد داشددت و هم

مصددرف در سددطح زمددين سددوزانده شددده و بدده هددوا فرسددتاده تريليددون فددوت مكعددب گازهدداي غيددر قابددل

تريليدون 1بده بديش از 2828هاي نفت و گاز اين رقدم تدا سدال شوند. با توجه به گسترش حفر چاه مي

هاي هددوا افددزوده شددده بدده هددوا نيددز گسددترش فددوت مكعددب خواهددد رسدديد. جددداي از ايددن ميددزان آالينددده

خواهند يافت.

% نيدداز 6حدددود 2828% ازديدداد مصددرف تددا سددال 97ن مصددرف اگددر قددرار باشددد بددراي جبددرا

% افدزايش 18ها بايستي هاي موجود در نيروگاه افزوده به برر را درخواست كنيم با توجه به راندمان

مصرف در انرژي سوخت را داشته باشيم. اين به معناي سياه كردن آسمان و تخريدب آنچده بدر زمدين

باشد. است مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

19

ابتدا سوخت مصرفي مولدهاي توليد پراكنده گاز و يدا گازوئيدل ونفدت سدفيد با توجه به اينكه در

هددم قابددل كدداربرد هسددتند. (Renewable)بددود امددا امددروزه ايددن مولدددها بدده عنددوان مولدددهاي تجديدپددذير

گيددري از هدداي تجديدپددذير عبددارت بودنددد از انددرژي بدداد خورشدديد و آب امددا امددروزه بددا بهره انرژي

ها انواع بيشتري را به خود هاي شهري و كودهاي حيواني اين نوع انرژي دفن زبالهگازهاي ناشي از

نامندد. در واقدع گدازي كده از مي Bio Gasو Land Fill Gasهدا را اند. ايدن ندوع انرژي اختصاص داده

هدا آوري كرده و سپس آن شود را جمع هاي دفن شده ويا كودهاي حيواني و فضوالت متصاعد مي زباله

هاي توليددد پراكنددده مولدددهاي احتددرار داخلددي كننددد. از بددين سيسددتم بدده سددمت مصددرف هدددايت ميرا

را بدده الكتريسدديته و حددرارت دارا Land Fillهدداي سددوختي قابليددت تبددديل گدداز هددا و پيل ميكروتوربين

. ]22[باشند مي

دفددن را دارد. در صددورت Ton 98-68/$اي در حدددود هزيندده Land Fillطور كلددي احددداث بدده

هدا متصداعد پدس از مددتي )حدداقل دو سدال( گداز از آن (Land Fill)هاي افقي يا عمودي ها در چاه زباله

شود كه حداقل داراي مشخصات زير است: مي

ها درصد گازهاي متصاعد شده از دفن زباله 6-5جدول

درصد )%( نوع گاز

Methane (CH4) 18

CO2 11- 61

Nitrogen 2- 8

H2S PPM 25

H2O 58- 5

% ايدن گازهدا را گداز متدان 18( مشدخص اسدت بده طدور متوسدط 6-5همانطور كه از جدول )

كه غير قابل كنترل باشد مشتعل شود. استفاده از اين گاز تواند در صورتي دهد. اين گاز مي تشكيل مي

د نياز محل نصدب برر و گرماي مورDGتواند به عنوان سوخت واحدهاي نامبرده شده به عنوان مي

ها را تأمين نمايد. سيستم

حلي قابل قبول بدراي تبدديل راندمان باالي واحدهاي توليد همزمان اين واحدها را به عنوان راه

اكسديدكربن و شدود توليدد دي انرژي مطرح نموده است. همچنين بازدهي باالي ايدن واحددها باعدث مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

21

يدهاي نيتروژن كاهش يابد. از سوي ديگر در كشورهايي ها نظير تركيبات گوگردي و اكس ساير آالينده

شود با كاهش تعداد واحدهاي تبديل سوخت به ها اعمال مي كه قوانين سختگيرانه زيست محيطي در آن

تر انجام خواهد پذيرفت. حرارت مفيد كنترل واحدهاي توليد آالينده راحت

گدداز طبيعددي گازهددايي در هددوا هدداي فسدديلي نظيددر مددازوت گازوئيددل و در اثددر سددوختن انرژي

اكسيدكربن. غلظت اكسيد ازت منواكسيدكربن و دي اكسيدگوگرد دي يابند كه عبارتند از دي انتشار مي

( 9-5كنند در جددول ) هاي مختلف استفاده مي هايي كه از سوخت گازهاي خروجي از دودكش نيروگاه

نشان داده شده است.

ها دودكش نيروگاه غلظت گازهاي خروجي از 9-5جدول

روش توليدSO2

تن بر گيگا وات ساعت

NOX

كيلوگرم بر گيگا وات ساعت

CO2

تن بر گيگا وات ساعت

5298 168 -5118 168 -5678 فسيلي

918 118 -058 91 -598 سيكل تركيبي

7 -0 69 -98 50 -25 آبي بزرص

- 75 -01 60 -91 ميكرو هيدرو

2 91 -19 29 -24 آبي كوچك

55 59 -69 58 -62 توربين بادي

PV 561- 668 698- 518 220

>PPM15< PPM12 - ميكرو توربين

بايستي در ها مي هاي ارزشمندي هستند كه حفظ آن منابع زيست محيطي در جهان كنوني سرمايه

پسدماندهاي هاي ناشي از هاي انسان قرار گيرد. اين منابع دائماً در اثر آلودگي ترين تالش زمره اساسي

باشدند. توليدد اندرژي اندواع گونداگوني از صددمات جددي را بده هاي صنعتي در حال تخريب مي فعاليت

هايي اسدت كده در مراحدل نمايد كه بيشتر از عوامل خدارجي هسدتند و آن هزينده محيط زيست وارد مي

هاي . آالينددهشدوند مختلف توليد انرژي به جهت آلوده نمودن محيط زيست بر قيمدت اندرژي تحميدل مي

ها در كنند همچنين انتشار آن اي ايجاد مي هوا عالوه بر اينكه مشكالتي از قبيل افزايش گازهاي گلخانه

تواند براي افراد بيمار و حسداس عدوارض شدديدي در پدي داشدته باشدد. از طدرف ديگدر ايدن محيط مي

ايعات غير قابل برگشتي بده هاي گياهي و جانوري ض ها بر روي محصوالت كشاورزي و گونه آالينده

ها قابل توجه است. آورد كه خسارات اقتصادي آن وجود مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

21

هاي كاربردي كشورهاي مختلف در زمينه استفاده از تكنولوژي توليد پراكنده ( سياست1-5در جدول )

. ]54[بيان شده است

ه كاربرد آنكشورهاي استفاده كننده از منابع توليد پراكنده و سياست مربوط ب 1-5جدول

ها سياست كشور

هاي رقابتي سياست كاربرد بهينه انرژي سياست استراليا

درصد انرژي توليد شده از منابع انرژي تجديدپذير تأمين گردد. 68بايد 2881تا سال اتريش

CO2استفاده منطقي از انرژي وكاهش بلژيك

حمايت از توليدات آبي كوچك جمهوري چك

و بازده باالتر CO2بهينه انرژي و كاهش مصرف دانمارك

سازي تجديد ساختار خصوصي فنالند

Co-Generationگوناگوني منابع انرژي و بكارگيري منابع فرانسه

هاي آبي بادي خورشيدي در توليد انرژي ها براي استفاده از انرژي وجود قوانين تشويقي در تعرفه آلمان

CO2كاهش يونان

براي استفاده از منابع توليد انرژي تجديدپذيرتشوير هند

كاهش انتشار گازهاي مخرب بهبود بازده انرژي ايتاليا

و بهبود بازده CO2كاهش هلند

بازده باالي توليد و استفاده از گاز براي توليد انرژي الكتريكي لهستان

CO2كاهش پرتغال

اسپانيادرصد كل انرژي از منابع 52يد انرژي از خارج و لزوم توليد حداقل هاي فعلي تول ذخيره انرژي كاهش هزينه

2858تجديدپذير تا سال

تجديد ساختار باال رفتن بازده انرژيCO2كاهش انگلستان

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

22

فصل دوم

هاي مروري بر انواع سیستم

(DG)تولید پراكنده

معرفی انواع تولید پراکنده 2-1

هاي توزيع با روندد رو بده رشددي در شبكه (DG)منابع توليد پراكنده در چند دهه اخير حضور

مواجدده بددوده اسددت. مخصوصدداً بددا افددزايش منددابع جديددد انددرژي كدده داراي تددوان كوچددك و ولتدداژ پددايين

باشددند ايددن مسددئله بدده شدددت افددزايش يافتدده اسددت. در ايددن راسددتا اسددتفاده از مولدددهاي چرخددان ماننددد مي

هاي كوچك حرارتدي و آبدي و حتدي در ها در نيروگاه طر قابليت بكارگيري آنژنراتور سنكرون به خا

هدا افدزايش هاي بادي و همچنين به خاطر امكان كنترل مستقل توان اكتيو و راكتيو تزريقي آن مزرعه

. ]26[چشمگيري داشته است

تنظديم بطور معمول در ژنراتورهاي بزرص گاورنر نقش تثبيت فركانس و سيستم تحريك نقدش

كننده ولتاژ را دارد ولي اين مسئله در مورد ژنراتورهاي سنكرون كوچكي كه به شبكه توزيع متصل

شددود. شددوند صددادر نيسددت. زيددرا كدده هددم فركددانس و هددم ولتدداژ توسددط خددود شددبكه نگدده داشددته مي مي

د كنتددرل خيلددي كمددي روي ولتدداژ دارنددد و روي فركددانس اصددالً كنتددرل ندارندد DGژنراتورهدداي كوچددك

كندد و سيسددتم تحريدك مقدددار هاي توليدد پراكنددده گداورنر تددوان خروجدي را كنتددرل مي . در سيسدتم]29[

. ]26[نمايد توان راكتيو را مشخص مي

باشند كه بسته به نوع آن ظرفيت نامي و نيز قيمت آن توليدات پراكنده داراي انواع مختلفي مي

مگاوات و بدازده حددود 28كيلووات تا 188حدود هاي گازي كوچك با ظرفيت متفاوت است. توربين

تدا 91مگاوات و بازده حددود 6كيلووات تا 18هاي سوختي با ظرفيت حدود درصد و پيل 98تا 21

گيرندد. هاي توزيع و مصارف صنعتي و تجاري مدورد اسدتفاده قدرار مي درصد به تدريج در شبكه 11

تدوربين بدادي تدوربين آبدي فتوولتائيدك اندرژی گرمدايی هدا ساير توليدات پراكنده مثدل ميكروتوربين

و ... هدم ( Geothermal)ای خدازنی زمدين گرمدايي خورشيدی چرخ لنگر بيومداس بداطری ذخيدره

. ]56[در حال گسترش هستند

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

23

هداي هدا پيل هاي توليد انرژي خود به دو دسته تجديدناپذير مانندد ميكروتوربين البته اين فناوري

هاي خورشيدي هاي بادي سلول هاي گازي و احتراقي و ... و تجديدپذير مانند توربين توربينسوختي

. ]21[شوند و .. تقسيم مي

(ICE)ماشین حرارتي داخلي 2-1-1

دنيا موجود است. اين نوع توليد پراكنده درICE هم اكنون دو نوع ديزل و گازسوز تكنولولوژي

باشد. همچنين مناسب بودن بدراي ين راندمان باال و زمان استارت كم ميداراي هزينه نصب نسبتاً پاي

و ارزان بودن و در دسترس بودن قطعات از ديگر مزاياي ايدن توليدد (CHP)توليد توأم توان و گرما

نيدداز بدده تعددداد دفعددات زيدداد بددازبيني و CO2و NOx باشددد. مقدددار بدداالي آلددودگي محيطددي پراكنددده مي

روندد از معايدب آن بده شدمار مي ICEبرداري و آلودگي صدوتي زيداد تكنولدوژي نه بهرهتعميرات هزي

]21 5[ .

یا گازي (CT)توربین احتراقي 2-1-2

ای برای تبديل انرژی حرارتی به مکانيکی است. اين مولدد بدرای توليدد اندرژی مکدانيکی وسيله

های توليدد بدرر کداربرد دارد. در و سيسدتمها و يدا بدرای فشدرده کدردن گازهدا در هواپيماها پااليشدگاه

تر هسددتند. هزيندده تددر و سددبک هددا کددم حجم هددای بخدداری آبددی و اتمددی ايددن نيروگاه مقايسدده بددا نيروگاه

گذاري نسبتاً پايين در دسترس بودن گاز طبيعي با قيمت پايين و ثابت در بسياري از كشورها سرمايه

هدا ايدن آيندد. امتيداز مهدم آن از مزاياي توربين گازي شمار مي راندمان نسبتاً باال و زمان نصب كوتاه

هدا را بده شدبکه متصدل يدا از آن قطدع نمدود بطوريکده زمدان اسدتارت تدوان آن است که به سدرعت می

هاي گازي دقيقه است لذا توربين 58الي 2هاي گازي تا توان خروجي كامل معموالً در حدود توربين

هدا بدرای توليدد روندد و معمدوالً از آن ين ظرفيت رزرو سريع به شدمار مييك انتخاب مناسب جهت تأم

هدداي گددازي نسددبتاً توربين CO2شددود. اگرچدده ميددزان آلددودگي محيطددي بددرر در مواقددع پيددک اسددتفاده می

باشدد. عمدر کوتداه و هدا در حدد بسديار پداييني مي ايدن توربين NOxباالست ولي ميزان آلودگي محيطدي

]. 5 54 21[باشد ها می ب اين نوع سيستمسوخت گران از معاي

میكروتوربین 2-1-3

هداي كدوچكتر ها در حقيقت بسط يافته تكنولوژي توربين گدازي در ابعداد و ظرفيت ميكروتوربين

هسددتند. البتدده بدده جددز اندددازه مددوارد طراحددي معددين ديگددري نيددز ايددن تكنولددوژي را از ديگددر انددواع

هدا سددرعت گددردش هاي برجسدته اكثددر ميكروتوربين كندد. از مشخصدده هداي احتراقددي متمدايز مددي توربين

ها آلودگي صوتي كم باشد. مزاياي اصلي ميكرو توربين بسيار باال و مهندسي هوشمند در طراحي مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

24

هاي متحرك فاصله زماني طوالني بين دو تعمير متوالي قابليت انعطداف ابعاد كوچك تعداد كم بخش

. ]5 21 [باشد مصرف مي هاي زائد و بي استفاده از سوخت در سوخت مصرفي و قابليت

هددا تقريبدداً بددين وات بددوده سددرعت آن کيلددو 588الددی 21هددای کوچددک در محدددوده ميکروتوربين

ولددت بددوده و ياتاقددان 188هددا در حدددود دور بددر دقيقدده اسددت و ولتدداژ خروجددی آن 48888تددا 18888

ها از نوع هوايی است. مورد استفاده در آن

ها دارای حجم کمی بوده و از يک مبدل الکترونيکدی قددرت بدرای تبدديل فرکدانس ميکروتوربين

.]54[کنند استفاده می

تواندد بده براي اين نوع توليدات پراكنده اعمال گردد راندمان مي (CHP)هنگامي كه يك پروسه

ثانيدده 528حدددود هدداي تجدداري در درصددد نيددز برسددد. زمددان اسددتارت بددراي ميكروتوربين 01حدددود

بسديار NOxها به دليل دماي احترار پايين از لحداظ آلدودگي محيطدي گزارش شده است. ميكروتوربين

باشد هاي احترار داخلي مي ها گاهي بيشتر از ماشين آن CO2باشند اگر چه آلودگي محيطي مناسب مي

]21 5[ .

50 Hz

Natural or Waste Gas

Heat

Exhaust

ها وربيناجزار ميكروت 5-2شكل

پیل سوختي 2-1-4

پيل سوختي يک سيستم تبديل انرژی الکتروشيميايی است که در آن انرژی شيميايی مسدتقيماً بده

شود. هر عدد پيل سوختي دو عدد الكترود دارد كه يكي مثبدت و انرژی الکتريکی و گرمايی تبديل می

هدايي كده توليدد الكتريسديته د. واكنششدون باشدد كده بده طدور عدام كاتدد و آندد ناميدده مي ديگري منفدي مي

افتند. همچنين هر پيل سوختي يك الكتروليدت دارد كده ذرات داراي بدار كنند در الكترودها اتفار مي مي

كنددد هيدددروژن سددوخت اصددلي اسددت ولددي الكتريكددي را از يددك الكتددرود بدده الكتددرود ديگددر منتقددل مي

هداي سدوختي توليدد الكتريسديته بدا هداي پيل مزيت هاي سوختي به اكسيژن نيز نيداز دارندد. يكدي از پيل

رود در باشد. بيشتر اكسيژن و هيدروژني كده در توليدد الكتريسديته بده كدار مدي ايجاد حداقل آلودگي مي

كنند. نهايت با تركيب شدن با يكديگر توليد آب مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

25

Fuel

CellReformer

Exhaust

Heat

Natural Gas

50 Hz

هاي سوختي مراحل عملكرد پيل 2-2شكل

كنند. ولي به هاي سوختي وجود دارد كه هر يك تا حدودي متفاوت عمل مي اع مختلفي از پيلانو

هدا شوند جايي كه يك واكنش شيمييايي آن هاي هيدروژن در آند وارد پيل سوختي مي طور عمومي اتم

الكتريكدي هاي هيدروژن در اين حالت يونيزه هستند و حامل بار كنند اتم را از الكترودهايشان جدا مي

شدوند كده بدراي توليدد ها مي باشدند. الكترودهداي داراي بدار منفدي باعدث توليدد جريدان در سديم مثبت مي

خروجي از پيل سوختي بايد از مبدل عبور كند. DC جريان ACجريان

آوري نانو اخيدراً اعدالم نمدود بدراي علت انتخاب اين نوع نيروگاه نيز اين بود كه ستاد ويژه فن

آوري ندانو آيي مدؤثرتر و زيسدت سدازگار بده ندام فدن هاي سوختي روشي با كدار هيدروژن در پيلتوليد

journal of American اي در در مقالدده rutgersكننددد. ايددن موضددوع را محققددان دانشددگاه اسددتفاده مي

society ام آوري نددانو و اسددتفاده از فلددزات و انجدد انددد كدده چگوندده از فددن اعددالم كرده 2881در آوريددل

كنندد و ايدن در صدورتي هداي سدوختي تدامين مي هاي شديمييايي هيددروژن مدورد نيداز را در پيل واكنش

. ]7[ساعت انرژي توليد كند وات تواند چند صد مگا گرم هيدروژن مي است كه هر كيلو

اين نوع تكنولوژي داراي مزايايي از قبيل راندمان باال ابعاد كوچك آلودگي صوتي كم ميزان

لودگي محيطي قابل صرفنظر قابليت اطمينان باال تشعشعات پايين اغتشاش کم و توانايی تنظيم آزاد آ

باشد. ميزان توليد الکتريسيته و گرما می

هددا سددوخت باشددد بددا ايددن تفدداوت کدده در آن هددای سددوختی مشددابه بدداطری می بددرداری از پيل بهره

شود. مصرف می

هدا گردندد كده برخدي از آن بندي مي ها تقسيم ه الكتروليت آنهاي سوختي بر اساس ماد انواع سلول

پروتددددون تبددددادل (PAFC) اسدددديد فسددددفريك (MCFC) كربنددددات مددددذاب (AFC)عبارتنددددد از: آلكددددالين

.(SOFC)و اكسيد جامد (PEMFC)غشايي

باشد مي PAFCساعت براي نوع 9الي 5از معايب سلول سوختي زمان استارت باال)در حدود

. ]5[رسد ي مقاصدي همچون تأمين ظرفيت رزرو چندان مناسب به نظر نميكه برا

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

26

پيل سوختي پليمري 6-2شكل

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

27

مقايسه انواع مختلف پيل سوختي و يون جابجا شونده 9-2شكل

هاي مختلف توليد انرژي الكتريكي نيروگداهي حضدور يابندد. توانند در بخش هاي سوختي مي پيل

هاي هاي خريد. پيل هاي اداري و محل ها ساختمان ها مدارس بيمارستان از: هتل ها عبارتند اين حوزه

توانند براي كاربردهاي توليد گرما و برر مورد استفاده قرار گيرند. سوختي دماي باال مي

هاي سوختي در كاربردهاي برر اضطراري خانگي و توليد همزمان نيز مورد توجه قدرار پيل

اند. گرفته

هاي خانگي پيل سوختي در كاربري 1-2ل شك

كشور ايران از يك سو بدا بداال بدودن مصدرف سداليانه سدوخت و از سدوي ديگدر بدا عددم توسدعه

رو است و عدم توجه به مشكالت ناشي از يافتگي مناسب فناوري در صنايع خودرو و نيروگاهي روبه

كالن شهرها شده است. محيطي نيز موجب مشكالت جدي زيست محيطي در هاي زيست آلودگي

حل مناسب جهت توسعه پايدار و بلند مدت باشدد تواند يك راه هاي سوختي مي پيل توسعه فناوري

]27[ .

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

28

توربین بادي 2-1-5

های اخير مشکالت زيست محيطدی و مسدائل مربدوط بده آب و هدوای کدره زمدين بعلدت در سال

های شگرفی پيشرفت 5471ت افزوده است. از سال استفاده از منابع انرژی فسيلی بر شدت اين تمايال

اولدين تدوربين بدرر 5408های بادی در جهت توليد برر بعمدل آمدده اسدت. در سدال در زمينه توربين

بددادی متصددل بدده شددبکه سراسددری نصددب گرديددد. بعددد از مدددت کوتدداهی اولددين مزرعدده بددرر بددادی چنددد

برداری رسيد. مگاواتی در آمريکا نصب و به بهره

MW 288هدای بدرر بدادی متصدل بده شدبکه در جهدان بده ظرفيدت توربين 5448پايان سال در

بدرر را داشدته کده تقريبداً تمدام ايدن توليدد مربدوط بده ايالدت Gwh 6288رسيد که توانايی توليد سداالنه

ا و کاليفرنيا آمريکا و کشور دانمارک بود. امروزه کشورهای ديگر نظيدر هلندد آلمدان بريتانيدا ايتاليد

اند در ای را در جهت توسعه و عرضه تجاری انرژی باد آغاز کرده های ملی و ويژه هندوستان برنامه

ای کداهش يافتده هدای بدادی بطدور قابدل مالحظده طی دهه گذشته هزينه توليد اندرژی بده کمدک توربين

است.

سدال 51ه بدا های بادی از کارآيی و قابليت اطميندان بيشدتری در مقايسد در حال حاضر توربين

هنددوز آغدداز (WECS)های مبدددل انددرژی بدداد پدديش برخوردارنددد. بددا ايددن همدده اسددتفاده وسدديع از سيسددتم

هدای بدادی مولدد بدرر جهدت نگرديده است. در مباحث مربوط به انرژی باد بيشتر تأکيدات بر توربين

در تأمين برر مصرفی تواند سهم مهمی اتصال به شبکه است زيرا اين نوع از کاربرد انرژی باد می

شود که سهم انرژی باد در تخمين زده می(CP)های جاری جهان داشته باشد. براساس برنامه سياست

در سال خواهد بود. اين ميزان انرژی با Twh 671تقريباً برابر با 2828تأمين انرژی جهان در سال

خواهدد گرديدد امدا در قالدب برنامده توليدد Gwh 508های بادی به ظرفيت مجموع استفاده از توربين

در سدال خواهدد Twh478 بال بدر 2828سهم اين انرژی در سال (ED)های زيست محيطی ضرورت

توليدد خواهدد شدد. بطدور کلدی بدا GW 978های بادی به ظرفيدت مجمدوع بود که با استفاده از توربين

تددوان دو برابددر مصددرف انددرژی میاسددتفاده از انددرژی بدداد بعنددوان يددک منبددع انددرژی در دراز مدددت

. ]27[الکتريکی فعلی جهان را تأمين کرد

کنندد. بداد يدک منبدع های بدادی اندرژی موجدود در بداد را بده اندرژی الکتريکدی تبدديل می توربين

های بدادی بايدد در همدان زمدان توان انرژی آن را ذخيره کرد بنابراين توربين باشد که نمی متغير می

. ]54[اری قرار گيرند برد مورد بهره

باشدد و بده دليدل نوسدانات سدرعت بداد ژنراتور مورد اسدتفاده در ايدن سيسدتم از ندوع القدايي مي

باشدد )مددار ميددان نمي (Q)شود. همچنين اين نيروگاه قادر به توليد تدوان راكتيدو سرعت سنكرون نمي

تيك يددا خددازن سددنكرون تددامين مجددزا ندددارد.( و ايددن تددوان توسددط يددك منبددع خددارجي ماننددد خددازن اسددتا

های بادی کسری از سرعت باد است. گردد. توان توليدی توربين مي

. ]28[گردد ( محاسبه مي5-2ها از طرير رابطه ) در اين نيروگاه نسبت نوك پره

(2-5) ratioheadbladeV

V

rotatingblade

wind

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

29

Wind

Turbine

50 Hz

اجزار توربين بادي 1-2شكل

برداری از انرژی باد مزایای بهره 2-1-5-1

ها و مزايای باالتری نسبت به ساير انرژی باد نيز مانند ساير منابع انرژی تجديدپذير از ويژگی

منابع انرژی برخوردار است که اهم اين مزايا عبارتند از:

اهد.ک های فسيلی می های بادی به سوخت که در نتيجه از ميزان مصرف سوخت عدم نياز توربين -5

رايگان بودن انرژی باد -2

توانايی تأمين بخشی از تقاضای انرژی برر -6

های فسيلی کمتر بودن نسبی قيمت انرژی حاصل از باد نسبت به انرژی -9

گذاری انرژی باد در بلندمدت های سرمايه های جاری و هزينه کمتر بودن هزينه -1

ايدار انرژیتنوع بخشيدن به منابع انرژی و ايجاد سيستم پ -1

برداری در هر ظرفيت و اندازه )از چند وات تا چندين مگاوات( قدرت مانور زياد جهت بهره -7

عدم نياز به آب -0

عدم نياز به زمين زياد برای نصب -4

های فسيلی نداشتن آلودگی محيط زيست نسبت به سوخت -58

افزايش قابليت اطمينان در توليد انرژی برر -55

اشتغالايجاد -52

رساني است هاي برر بادي شامل كاربردهاي متصل به شبكه برر كاربردهاي نيروگاهي توربين

: ]27[باشند كه به شرح زير مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

31

هاي بادي منفرد: توربين -5

ها جهت تأمين بارهاي الكتريكي از نوع مسكوني تجاري صنعتي يدا كشداورزي از اين توربين

جداورت تدوربين قدرار داشدته و بدار مصدرفي بده شدبكه نيدز متصدل شود. بدار مصدرفي در م استفاده مي

شوند. عموماً اندازه ها در نزديكي كشتزارها يا گروهي از منازل قرار داده مي است. اكثراً اين توربين

كيلووات است. 588تا 58ها بين اين توربين

مزارع بادي: -2

شود و به منظور تأمين اندرژي كده مي اين كاربرد معموالً چندين توربين بادي متمركز را شامل

هداي بدادي منفدرد مدورد شود طراحي شده و اين موضدوع در مقابدل توربين از طرير شبكه توزيع مي

گردد مطرح است. قبل كه به منظور تأمين انرژي مصرفي بار الكتريكي در محل طراحي مي

هاي ملدي توليدد ت است. سياستكيلووا 188تا 18هاي بادي بين هاي معمولي اين توربين اندازه

هاي متصل به شبكه است. مثالً در آمريكا دانمدارك هلندد و انرژي تعيين كننده بازار پراكنده توربين

هداي بدادي در تملدك خدود را بده شدبكه وصدل نمدوده و توليدد آلمان به افدراد اجدازه داده شدده كده توربين

اضافي خود را به سازمان برر محلي بفروشند.

انددازي واحددهاي بزرگتدر مدزارع بدرر بدادي وزه هدف اصلي محققين حركت به سدمت راهامر

باشد. مي

هاي نو ايدران )سدانا( بده منظدور توسدعه تدرويج در كشور ما دفتر باد و امواج سازمان انرژي

بددرداري از انددرژي بددادي اقدددام بدده مددديريت هددا و بهره ريزي نظددارت و مددديريت اجددراي طرح برنامدده

هاي برر بادي به شرح ذيل نموده است: ت نصب و خريد توربينساخ

كيلووات تبريز 58كيلووات منجيل و 188هاي بادي مديريت طراحي ساخت و نصب توربين -5

كيلووات ديزآباد استان خراسان 568واحد توربين بادي 2برداري مديريت و بهره -2

با وام يني ژاپنيمگاوات منجيل 18پروژه اجراي مزرعه بادي -6

هاي برر بادي جهت شناخت موانع و توسعه نيروگاه GEFهمكاري با سازمان -9

كيلووات بجنورد و توربين محور 18برداري توربين محور مديريت طراحي ساخت نصب و بهره -1

عمودي موجود در منجيل

فتوولتائیک 2-1-6

هدای محدرک الکتريسديته توليدد کندد کانيزمای که در اثدر تدابش ندور بددون اسدتفاده از م به پديده

. ]27[پديده فتوولتائيک و به هر سيستمی که از اين پديده استفاده کند سيستم فتوولتائيک گويند

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

31

فيزيكدان فرانسوي ادموند بكورل كشف كرد كه برخي مواد مشخص هنگدامي 5064در سال

كنند. قبل از دهده الكتريكي كوچكي توليد مي هاي گيرند جريان كه در معرض تابش نور آفتاب قرار مي

5419درصددد بددود در سددال 2تددا 5راندددمان تبددديل انددرژي الكتريكددي در ايددن مددواد حدددود 5498

هاي بل از اين مواد فتوولتائيك سيليكوني استفاده كرد و راندمان تبديل انرژي بده الكتريسديته آزمايشگاه

. ]28[درصد رساند 9را به

بدزرص تشدکيل P-Nهای نيمه هادی که هر کددام از يدک ديدود فتوولتائيک از سلولدر فناوری

توليدد DCشود. به اين صورت که با تابش نور بر روی هر سلول ولتاژ و جريان اند استفاده می شده

شود. چندين سلول با هم ترکيب شده و يک ماژول را برای توليد جريان و ولتاژ مدورد نظدر ايجداد می

ها ند. جريان خروجی تابعی از تابش دما سرعت باد و ضرايب مخصوص برای فناوری سلولکن می

. ]54[است

شدوند و سيلسدديم مدورد نيداز از شددن و ها عمومداً از مداده سيلسدديم تهيده می امدروزه اينگونده سددلول

. ]27[گردد شود که در مناطر کويری کشور به فراوانی يافت می ماسه تهيه می

توان بطور کلی به سه بخش اصلی تقسيم نمدود کده بطدور خالصده فتوولتائيک را میهای سيستم

: ]27[پردازيم ها می به توضيح آن

های خورشيدی: پنل -5

ايددن بخددش درواقددع مبدددل انددرژی تابشددی خورشدديد بدده انددرژی الکتريکددی بدددون واسددطه مکددانيکی

)مستقيم( می باشد. DCها باشد. الزم به ذکر است جريان و ولتاژ خروجی از اين پنل می

توليد توان مطلوب يا بخش کنترل: -2

ها را طبدر طراحدی اين بخش درواقع کليه مشخصات سيستم را کنترل کرده و توان ورودی پنل

کند. الزم به ذکر است که در اين انجام شده و نياز مصرف کننده به بار يا باطری تزرير يا کنترل می

کنندده و نيدز دهنده بدا توجده بده نيازهدای بدار الکتريکدی و مصدرف بخش مشخصات و عناصر تشکيل

کند. شرايط آب و هوايی محلی تغيير می

مصرف کننده يا بار الکتريکی: -6

باشدد. ACيدا DCتواندد دو ندوع های فتوولتائيک مصرف کننده می پنل DCبا توجه به خروجی

تددوان نيدداز مصددرف کنندددگان مختلددف را بددا هددای فتوولتائيددک می هددای مختلددف پنل همچنددين بددا آرايش

های متفاوت تأمين نمود. توان

هدای با توجه به کاهش روز افزون ذخاير سوخت فسيلی و خطرات ناشی از بکارگيری نيروگاه

های خورشيدی با تبديل مسدتقيم اندرژی چندان دور سلول ای نه اتمی گمان قوی وجود دارد که در آينده

هدای های فسديلی و نيروگاه خطر برای سدوخت بعنوان جايگزين مناسب و بی خورشيدی به انرژی برر

اتمی توسط بشر بکار گرفته شود.

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

32

ها های فتوولتائيک در بخش انرژی الکتريکی مورد نياز سداختمان همزمان با استفاده از سيستم

ياری از اکندون در بسد اطالعات و تجربيات کافی جهدت احدداث واحددهای بزرگتدر حاصدل گرديدد و هم

کشورهای جهان نيروگاه فتوولتائيک در واحدهای کوچک و بزرص و به صورت اتصال به شدبکه و

انددازی اندازی شده است ولی اين تأسيسدات دارای هزينده سداخت راه يا مستقل از شبکه نصب و راه

. ]27[صرفه و اقتصادی نيست باشند که فعالً مقرون به و نگهداری می

Solar

Panel

50 Hz

هاي فتوولتائيك عملكرد سيستم 7-2شكل

Solar PV

Wind

Year

Per

cen

t

2000199619941990 1992

50

40

30

20

10

0

-10

نرخ افزايش استحصال انرژي از باد و فتوولتائيك در جهان 0-2شكل

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

33

انرژی گرمایی خورشیدی 2-1-7

دن کنندد و سدديال گددرم شددده باعددث حرکددت کددر از ايدن انددرژی بددرای گددرم کددردن سدديال اسددتفاده می

های های خورشيدی بر روی محفظه حداوی سديال از آئينده شود. برای متمرکز کردن اشعه توربين می

. ]54[شود متمرکز کننده يا انعکاس دهنده استفاده می

توانند با توليد برر به شبکه سراسری بدرر نيدرو برسدانند و در عدين های خورشيدی می نيروگاه

ای احتياج بده تأسديس خطدوط فشدارقوی طدوالنی جهدت انتقدال ههای کوچک و ناحي امکان تأمين شبکه

. ]27[باشد های انتقال نمی برر ندارند و نياز به هزينه زياد احداث شبکه

زمین گرمایی 2-1-8

توليد برر با استفاده از منابع انرژی زمين گرمايی با درجه حرارت باال طی ده سال اخير رشد

. ]27[ای داشته است قابل مالحظه

شود. اين انرژی يا به صورت در اين روش از گرمای پوسته زمين برای توليد برر استفاده می

شود شود يا به توان مکانيکی تبديل شده سپس به انرژی الکتريکی تبديل می گرمای مستقيم استفاده می

]54[ .

تفاده از انرژي زمين براي توليد برر با اس 5489ها در الردرلو )ايتاليا( در سال نخستين تالش

هاي زيادي در سراسر دنيا صورت گرفته است. گرمايي صورت گرفت و از آن زمان تا كنون فعاليت

های چشمگيری در توليد برر با استفاده از اندرژی های دو مداری باعث پيشرفت ساخت نيروگاه

طدور تجداری از زمين گرمدايی شدده اسدت و در حدال حاضدر بدا بده تکامدل رسديدن ايدن تکنولدوژی بده

شود درجه سانتيگراد( برر توليد می 588های گرم زيرزمينی با درجه حرارت معمولی )بيشتر از آب

]27[ .

(Geothermal power plant)فرآیند تولید برق در نیروگاه زمین گرمایی 2-1-8-1

: ]27[شوند گرمايی به دو دسته مهم تقسيم می های زمين توان گفت که نيروگاه بطور ساده می

(Flash steam power plant)نيروگاه زمين گرمايی با سيال دو فاز )بخار و مايع( -5

(Binary cycle power plant) نيروگاه زمين گرمايی با سيال تک فاز )مايع( -2

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

34

ای از يک نيروگاه زمين گرمايی نمونه 4-2شکل

نيروگاه زمين گرمايی با سيال دو فاز: -5

شدود های زمين گرمايی خارج می باشد از چاه که معموالً به شکل دو فاز مايع و بخار می سيالی

ها و متناسب با آن ميدزان ها بيشتر باشد ميزان مايع و بخار خارج شده از چاه که هر چه تعداد اين چاه

ده و در ايدن آوری شد شود. اين سياالت در مخزن جدا کننده بخار از مايع جمع توليد برر نيز بيشتر می

هددای شددود. بخددار جدددا شددده وارد تددوربين شددده و باعددث چددرخش پره مخددزن فدداز بخددار از مددايع جدددا می

ها نيز به نوبده خدود محدور تدوربين و در نتيجده محدور ژنراتدور را بده حرکدت وا شود. پره توربين می

جده بدرر توليدد هدای مثبدت و منفدی در ژنراتدور شدده و در نتي دارند کده باعدث بده وجدود آمددن قطب می

. ]27[شود می

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

35

نيروگاه زمين گرمايی دو فازی 58-2شکل

نيروگاه زمين گرمايی با سيال تک فاز: -2

باشدد زيدرا آب گدرم وارد مبددل حرارتدی ها نياز بده مخدزن جددا کنندده نمی در اين نوع نيروگاه

ت بدده آب دارد منتقددل تری نسددب شددده و حددرارت خددود را بدده سدديال عامددل ديگددری کدده نقطدده جددوش پددايين

گيرندد. در ايدن هائی مانند: ايزوپنتان ايزوبوتان و ... در نظدر می کند. معموالً سيال عامل را سيال می

شود که در اينجا توربين و ژنراتدور طبدر فرآيند سيال عامل به بخار تبديل شده و به توربين منتقل می

توانند برر توليد کنند. توضيحات فور می

نيروگاه زمين گرمايی با سيال تک فاز 55-2شکل

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

36

تددوان ايددن دو نددوع نيروگدداه را بدده هددا و توليددد بددرر بيشددتر می جهددت بدداال بددردن راندددمان نيروگاه

های حرارتدددی جهدددت عمليدددات صدددورت مدددوازی و يدددا سدددری ترکيدددب نمدددود و يدددا بدددا اسدددتفاده از مبددددل

. ]27[گرمايش راندمان نيروگاه را بيشتر نمود پيش

باشد که در دنيا جهدت توليدد بدرر بيشدتر های نو می ين گرمايی سومين نوع از انرژیانرزی زم

مورد استفاده قرار می گيرد.

Mwe 7479های زمين گرمدايی ميزان توليد الکتريسيته در جهان توسط نيروگاه 5444تا سال

. ]27[بوده است

کنندد زمدين گرمدايی توليدد میهدای کشورهايی که بيشدترين بدرر را بدا اسدتفاده از نصدب نيروگاه

: ]27[عبارتند از

الکتريکی مگاوات 2288آمريکا

الکتريکی مگاوات 5488فيليپين

الکتريکی مگاوات 967نيوزيلند

الکتريکی مگاوات 711مکزيک

الکتريکی مگاوات 701ايتاليا

الکتريکی مگاوات 197ژاپن

الکتريکی مگاوات 148اندونزی

الکتريکی گاوات م 578ايسلند

چرخ لنگر 2-1-9

چرخ لنگر سيستم ذخيره کننده اندرژی الکترومکدانيکی اسدت کده اندرژی را بده صدورت اندرژی

ها معموالً به دو صورت روتورهدای فدوالدی و جنبشی در يک جسم گردان ذخيره می کند. اين سيستم

چرخدد. در در خدالر می شدوند. در هدر دو ندوع سيسدتم روتدور روتورهای از جدنس رزيدن سداخته می

های با روتدور فدوالدی بيشدتر بدر ممدان اينرسدی روتدور بدرای ذخيدره اندرژی تأکيدد دارندد و در سيستم

. ]54[کنند های با روتور مرکب بيشتر بر سرعت روتور برای ذخيره انرژی تأکيد می سيستم

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

37

واحدهای آبی کوچک 2-1-11

شوند. هيدرو تقسيم می ميکروهيدرو و مينی به طور کلی واحدهای آبی کوچک به دو دسته

کيلدووات و 588تدا 1در عمل توليد تدوان الکتريکدی بدرای واحددهای ميکروهيددرو در حددود

باشدد. ارتفداع آب بدرای چندين واحددهايی مگداوات می 58کيلووات تا 188هيدرو در حدود برای مينی

ها متر مکعب بر ثانيه باشد بی صدها ليتر تا دهمتر با محدوده د 988تا 1/5های از تواند در گستره می

]54[ .

بیوماس 2-1-11

ها توليدد بيوماس نوعی ماده آلی است که بوسيله گياهان اعم از گياهان خاکی آبی و مشتقات آن

توان منبع اندرژی تجديدپدذير تلقدی کدرد سنگ نفت و گاز ... بيوماس را می خالف زغال شود. بر می

گدردد. اندواع مختلدف بيومداس بده صدورتی هسدتند کده حجدم زيدادی را اشدغال ه تجديد میزيرا عمر گيا

ها مقرون به صرفه نيست و بايد نزديک به محل کنند و حاوی مقدار زيادی آب هستند لذا انتقال آن می

. ]54[توليد باشند بنابراين محدوديت مکانی دارند

توده پدس از اندرژی آب در جايگداه دوم قدرار زيسدتشدونده در زمينه توليد برر از مندابع تجديد

درصد سهم جهانی را بده خدود اختصداص داده اسدت بده طوريکده در 1حدود 2888دارد و در سال

توده در بددرداری از انددرژی زيسددت مجمددوع ظرفيددت نيروگدداهی نصددب شددده جهددت بهره 2888سددال

مگداوات بدوده 26888ادل معد (OECD)کشورهای عضو سدازمان توسدعه و همکداری هدای اقتصدادی

هدای روی در مصدرف انرژی است ولی هنوز با توجه به عوامل اقتصادی و اجتماعی موضوع زياده

نشدددنی و کمبددود توليددد بيومدداس بدده عنددوان يددک انددرژی نددوين در کشددورهای پيشددرفته جهددان بدده تجديد

. ]27[شود صورت يک خالر احساس می

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

38

ا سوخت زائدات کشاورزیيک نيروگاه زيست توده ب 52-2شکل

سوز با اندازی موتور دوگانه در شهر شيراز به همت سازمان بازيافت و تبديل مواد آزمايش راه

. ]27[کيلووات الکتريکی نيز با موفقيت به انجام رسيده است 4بيوگاز به قدرت حدود

های مختلف در جهان جایگاه انرژی 2-2

انرژی و تأمين نياز بشدر مهمتدرين نگراندی و دغدغده جهدان دست يافتن به انواع مختلف منابع

. ]27[دهد ها را در جهان نشان می امروز است. جدول زير منابع عمده تأمين انرژی و درصد آن

ها در جهان منابع عمده تأمين انرژی و ميزان مصرف آن 5-2جدول

ر جهانميزان درصد مصرف د (EJميزان انرژی توليد شده ) انواع انرژی

%08 628 های فسيلی سوخت

%59 11 های تجديدپذير )نو( انرژی

%1 21 ای انرژی هسته

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

39

باشند. های فسيلی نيز به نوبه خود شامل سه منبع به شرح جدول زير می سوخت

ها در جهان هاي فسيلي و ميزان مصرف آن سوخت 2-2جدول

درصد مصرف در جهان ميزان (EJميزان انرژی توليد شده ) های فسيلی سوخت

%61 592 نفت

%25 01 گاز طبيعی

%26 46 زغال سنگ

های جدول زير نيز درصد ميزان مصرف و ميزان انرژی توليدی در جهان را در بخش انرژی

دهد. نو نشان می

ها در جهان هاي نو و ميزان مصرف آن انرژي 6-2جدول

زان درصد مصرف در جهانمي (EJميزان انرژی توليد شده ) های نو انرژی

%58 60 بيوماس

%9 50 برر آبی زمين گرمايی باد و خورشيدی

هدای ندو ميدزان جالب است بدانيد که با توجه بده تجديدپدذير بدودن و همچندين پداک بدودن انرژی

باشد. استفاده از اين منابع در جهان به سرعت رو به افزايش می

باشد که از می TWh 2021های نو در جهان معادل انرژی ميزان توليد انرژی الکتريکی توسط

% و خورشدديدی 1/8% بدداد 1/5% زمددين گرمددايی 1/1% بيومدداس 42ايددن بددين سددهم بددرر آبددی

. ]27[% است 81/8

هاي بكار رفته در توليدات پراكنده و مقدار توليدد رايدج هدر كددام ( انواع فناوري9-2در جدول )

. ]54[ها بيان شده است از آن

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

41

هاي بكار رفته در توليدات پراكنده فناوري 9-2جدول

اندازه مرسوم براي هر ماژول فناوري

مگاوات 988تا 61 توربين گازي سيكل تركيبي

مگاوات 58كيلووات تا 1 موتورهاي احترار داخلي

مگاوات 218تا 5 هاي احتراقي توربين

مگاوات 5كيلووات تا 61 ها ميكروتوربين

مگاوات 588تا 5 آبي كوچك

مگاوات 5كيلووات تا 21 ميكرو هيدرو

مگاوات 6وات تا 288 توربين بادي

مگاوات 58وات تا 28 فتوولتائيك

مگاوات 58تا 5 انرژي خورشيدي )گيرنده مركزي(

مگاوات 08تا 58 (Lutzانرژي خورشيدي )سيستم

مگاوات 28كيلووات تا 588 بيوماس

مگاوات 2كيلووات تا P 288ختي از نوع پيل سو

مگاوات 2كيلووات تا MC 218پيل سوختي از نوع

كيلووات 218كيلووات تا PE 5پيل سوختي از نوع

مگاوات 1كيلووات تا SO 218پيل سوختي از نوع

مگاوات 588تا 1 زمين گرمايي

مگاوات 5كيلووات تا 588 انرژي موج

كيلووات 58ا ت 2 موتور چرخ لنگر

مگاوات 1كيلووات تا 188 انباره باتري

( حداكثر توان توليدد شدده توسدط توليددات پراكندده در برخدي كشدورهاي جهدان را 1-2همچنين جدول )

]54[نشان مي دهد.

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

41

حداكثر توان توليد شده توسط توليدات پراكنده در كشورهاي مختلف 1-2جدول

نتاسگلان

ياانسپا

لغارتپ

نتاسله

ندهل

يا تالاي

نده

ن نايو

نماآل

سه ران

ف

ندالفن

ك رمادان

ك چي

رهوجم

نچي

ك ژيبل

ش ريات

يا رال

ستا

رشو

ك

-

-

-

-

- 942

-

-

- 158

-

- 477

57214

259

- 750

ل زديو ي

زگان بيرتو

(MW

)

6762

2188

- 6888

9761

711

-

6 2088

961

- 2888

-

51198

5579

78

5797

CO

-GE

N (

MW

)

668

-

-

- 927

69

478

98

5191

0

- 5918

- 517

1

6/56

1

ت(واگا)مد با

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

28978

-

- 2719

ت(واگا)مر خاب

5949

5188

- 2880

67

2514

511

- 6666

918

-

-

-

21888

47

151

-

ت(واگا)مب

آ

-

-

-

-

-

1 62

- 57

-

-

-

-

-

-

7/8

-

PV

(M

W)

925

-

-

- 08

212

-

- 489

218

-

-

-

- 5460

-

-

ت(واگا)مت

داولي ترگدي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

42

1477

9888

- 1880

1208

6780

5688

96

0144

5716

- 6918

5456

- 5460

788

1229

ت(واگا)مه نداكر پتداولي تعموجم

11411

27215

-

26188

52888

96779

- 1781

-

10488

- 1988

-

-

55472

-

24095

ستسيد انيم دركثداح

ت(واگا)مم

10698

18655

-

66988

50405

78195

- 4014

-

559188

-

52518

-

-

59146

-

92967

ت(واگا)مه شدب

ص نتمسسيت

فيرظ

7/0

0

- 51

20

2/1

-

9/8

-

1/2

- 20

-

-

2/56

9

6/52

ت(واگا)مه شدب

ص نتفيرظه بدهكنرا پتداولي تصد

رد

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

43

نپتانسیل منابع تولید پراكنده در ایرا 2-3

هاي بالقوه موجود در كشور را براي تعدادي از منابع توليد پراكندده نشدان ( پتانسيل1-2جدول )

مي دهد.

پتانسيل هاي موجود در كشور 1-2جدول

پتانسيل موجود منابع

كيلووات ساعت بر متر مربع در سال 2888 ]62[انرژي خورشيدي

مگاوات الكتريكي 1188 ]20 62[انرژي باد

گيگاوات ساعت الكتريكي 66812مگاوات حرارتي/ 22888 ]24 65[ژي بيوماس انر

مگاوات 7988 ]24[گرمايي زمين

مگاوات 9288 ]68[برر آبي كوچك

قابل توجه نيست. انرژي جزرومد

سدنجي بدراي سداير اندواع مندابع توليدد پراكندده در ايدران الزم به ذكر است كده مطالعدات پتانسيل

است.انجام نشده

در ايران به دليل عدم وجود دستورالعمل مشخص در زمينه چگونگي اتصال توليدات پراكنده به

هدا مدوانعي بدر سدر راه توسدعه مندابع فدور وجدود دارد. بده شبكه و همچنين خريدد و فدروش اندرژي آن

ليد هاي مشخص در زمينه اتصال و چگونگي خريد انرژي از منابع تو عبارت ديگر تنظيم دستورالعمل

هاي برر گردد. تواند باعث تشوير صاحبان منابع فور به تعامل با شركت پراكنده مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

44

فصل سوم

اتصال، پروفیل ولتاژ و حفاظت سیستمهاي

(DG)تولید پراكنده

اتصال منابع تولید پراكنده به شبكه 3-1

واند به دو طرير انجام گيرد:ت اتصال منابع توليد پراكنده به شبكه سراسري در حالت كلي مي

مستقل از شبكه سراسري برق باشد: DGسیستم 3-1-1

بددراي تددأمين انددرژي الكتريكددي مددورد نيدداز مندداطر دور از شددبكه سراسددري بددرر و مندداطر پددر

جمعيت شهري كه امكانات كافي براي تأمين انرژي آن مناطر منظور نشده است از اين نوع نيروگاه

ها از چند صد وات تا چندين مگداوات متغيدر قابدل نصدب و بازده تواني اين سيستم شود كه استفاده مي

باشد. در اين حالت ممكن است يك منبع توليد پراكنده بده تنهدايي اسدتفاده شدود و يدا اينكده اندازي مي راه

. ]66[د با هم استفاده گرد (parallel) براي افزايش قابليت اطمينان از دو يا چند منبع بصورت موازي

دهد. ( نحوه اتصال منابع را بصورت مستقل از شبكه نشان مي5-6شكل )

Load

PES

Isolation TransferUPS

Transfer

Switch

DG

DG

DG

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

45

اتصال منابع توليد پراكنده بصورت مستقل از شبكه 5-6شكل

متصل به شبكه سراسري برق باشد: DGسیستم 3-1-2

و كيفيدت تدوان (Voltage Profile)به منظور تقويت شبكه سراسري بدرر بهبدود پروفيدل ولتداژ

كدداهش تلفددات خطددوط انتقددال و توزيددع فددراهم نمددودن كددل انددرژي مصددرفي مشددتركين كدداهش سددوخت

داشدددتن ظرفيدددت اضدددافي بدددراي رفدددع مواقدددع هددداي متمركدددز داشدددتن رزرو و نگه مصدددرفي در نيروگاه

(( 2-6مايندد )شدكل )ن اضطراري و ... از منابع بصورت موازي با شدبكه سراسدري بدرر اسدتفاده مي

]66[ .

Load 1

Load 2

Load 3

DG 1

Transmission System

Load 4DG 2

DG 3

Load 5

Load 6

DG 4

اتصال منابع توليد پراكنده بصورت موازي با شبكه 2-6شكل

تدوان بصدورت زيدر در نظدر بندي ديگر اتصال منابع توليد پراكنده را به شبكه مي در يك تقسيم

: ]22[گرفت

است كه در موارد قطعي برر شبكه حالت اول: بصورت متصل به شبكه بدون عملكرد موازي

دهد. اصلي روي مي

حالت دوم: عملكرد موازي با شبكه بددون تزريدر تدوان اضدافي بده شدبكه اصدلي اسدت. در ايدن

كنند. حالت منابع توليد پراكنده و شبكه بطور همزمان شبكه توزيع را تغذيه مي

كه اصلي در موارد كاهش بار حالت سوم: عملكرد موازي و همراه با تزرير توان اضافي به شب

كننده است. مصرف

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

46

هايي كده از طريدر مندابع توليدد كننده هي اتصالي بدين شدبكه سراسدري و مصدرف :حالت چهارم

شوند وجود ندارد. پراكنده تغذيه مي

هاي اتصال تكنولوژي 3-2

: ]54[روند سه تكنولوژي زير براي اتصال بكار مي

ژنراتورهاي سنكرون 3-2-1

باشددند هدداي كددم مي كدده در حدددود مگاوات هنگامي DGهاي توسددط سيسددتم نراتورهدداي سددنكرونژ

گردند. مانند: استفاده مي

(Biomass)بيوماس -

(Geothermal)گرمايي زمين -

(Disel/ Gas Engines Driven Generators)ديزل ژنراتور يا ژنراتور گازي -

(Solar Thermal Generation)ژنراتور گرمايي خورشيدي -

- Solar Prabolic System

(Solar Power Towers)هاي انرژي خورشيدي برج -

- Solar Dish Engines

(Gas Turbines)هاي گازي توربين -

(Combined Cycle Gas Turbines)هاي گازي سيكل تركيبي توربين -

ژنراتورهاي آسنكرون 3-2-2

باشددد. ون بدددون مبدددل در صددنعت انددرژي بدداد بسدديار متددداول مياسددتفاده از ژنراتورهدداي آسددنكر

اي امدروزه در صدنعت اندرژي بداد اگرچه ژنراتورهاي آسنكرون بكار رفته با يك مبدل بده طدور عمدده

گردد. البته اين در هنگدامي اسدت كده ظرفيدت توليدد از مقدادير كدم مگداوان متجداوز نگدردد. استفاده مي

مانند:

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

47

- Solar Dish Engines

ژنراتور گرمايي خورشيدي -

(Power Electronic Converter)مبدل الكترونیك قدرت 3-2-3

گردنددد. ها بددراي فددراهم آوردن خروجددي قدددرت مطلددوب در الكترونيددك قدددرت اسددتفاده مي مبدددل

موجود است. DGهاي مختلفي براي مبدل الكترونيك قدرت هنگام كار با طراحي

هاي فسدديلي هاي فتوولتائيددك سددوخت هدداي بددادي سيسددتم توربين هاي الكترونيددك قدددرت در مبدددل

گردند. استفاده مي Sterling Enginesها و ميكروتوربين

قوانین اتصال 3-3

IEEE Working Group SCC21"بيدان شدده كده توسدط DGهدايي بدراي اتصدال واحددهاي قانون

P1547" 54[اند پيشنهاد گرديده[ .

تددوان در ايددن رابطدده انجددام داد. باشددد مقايسدده جزئددي نمي اط پيچيددده مياز آنجددا كدده نحددوه ارتبدد

هاي ارتباط معموالً خيلي گيج كننده هستند. براي مثال خيلي از اين استانداردها وجه تمايزي بين قانون

اند. هاي كوچك قايل نشده بزرص يا متوسط و سيستم DGهاي سيستم

ها به ات پراكنده به همراه تكنولوژي اتصال سودمند آنهاي توليد ( انواع فناوري5-6در جدول )

. ]54[شبكه بيان شده است

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

48

فناوري توليد پراكنده به همراه تكنولوژي اتصال آن 5-6جدول

اتصال سودمند رنج قابليت تكنولوژي

ACبه DCمبدل چند وات تا چندين صد كيلووات خورشيدي فتوولتائيك

ژنراتور آسنكرون ا چند مگاواتچند صد وات ت باد

ژنراتور سنكرون چند صد كيلووات تا چند مگاوات گرمايي زمين

Ocean ماشين سنكرون چهارتايي چند صد كيلووات تا چند مگاوات(Four- quadr)

Ice ژنراتور سنكرون يا مبدل ها مگاوات چند صد كيلووات تا دهAC بهAC

ژنراتور سنكرون چند صد مگاواتچند ده مگاوات تا سيكل تركيبي

ژنراتور سنكرون چند مگاوات تا صدها مگاوات توربين احتراقي

ACبه ACمبدل چند ده كيلووات تا چند مگاوات ها ميكروتوربين

ACبه DCمبدل چند ده كيلووات تا چند ده مگاوات هاي سوختي پيل

وزيدع مندافع زيدادي دارد كده مهمتدرين در شدبكه ت DGطور كه قدبالً نيدز اشداره شدد نصدب همان

هدا كنتددرل ولتدداژ و بهبددود پايدداري و كنتددرل تددوان راكتيددو و افدزايش ظرفيددت تددوان انتقددالي در شددبكه آن

بايد توجده خاصدي بده اثدرات منفدي احتمدالي آن روي شدبكه توزيدع DGاست. البته در جايابي و نصب

ربوط به سطح ولتاژ و هماهنگي حفاظتي باشد. در داشته باشيم كه شايد بيشترين اين تأثيرات مسائل م

هاي توزيع پرداخته سپس مسائل مربدوط بده حفاظدت اين بخش ابتدا به بررسي پروفيل ولتاژ در شبكه

شود. هاي توليد پراكنده بررسي مي سيستم

(Voltage Profile)پروفیل ولتاژ 3-4

هاي توزيددع مسددئله ل توجدده در شددبكهطوريكدده قددبالً نيددز اشدداره شددد يكددي از مشددكالت قابدد همان

تواند مثبت باشد. تأثير واحدهاي توليد پراكنده بر روي تنظيم ولتاژ مي نامناسب بودن پروفيل ولتاژ مي

و يا منفي باشد و ايدن امدر بسدتگي بده سيسدتم توزيدع مشخصدات واحددهاي توليدد پراكندده و نيدز مكدان

مهمتدرين معيارهدا از نقطده نظدر كيفيدت تدوان در ارائده ها دارد. از آنجايي كه ولتداژ يكدي از نصب آن

هاي اخير با حضور واحدهاي توليد پراكندده باشد بنابراين در سال هاي برر مي خدمات توسط شركت

هاي توزيدع توجده زيددادي بده بررسدي اثددر ايدن واحددها بدر روي ولتدداژ صدورت گرفتده اسددت در شدبكه

]61 69[ .

مجهز به جبرانگر LTCگر ولتاژ يا يد پراكنده در پايين يك تنظيمدر عمل با بكارگيري واحد تول

شدود كده گر دچار مشكل خواهد شد. اين كار باعث مي عمل تنظيم ولتاژ توسط تنظيم (LDC)افت خط

DGو LTCگردد و يا اينكده نيداز بده يدك برنامده كنتدرل همداهنگي بدين محدود DG برداري از رنج بهره

. ]61 67[باشد

باشدد. گرچده ولتداژي كده در هدا مي هاي توزيع نامتعادلي ولتداژ در آن سئله مهم ديگر در شبكهم

شددبكه انتقددال در ترمينددال ژنراتورهدداي توليددد بددرر وجددود دارد كددامالً متعددادل اسددت ولددي در سددطح

ه هاي توزيع به دليدل وجدود بارهداي تكفداز و نيدز يكسدان نبدودن امپددانس خطدوط تدوان ولتداژ بد شبكه

آيد. چنانچه نامتعادلي از يك حد استاندارد باال باشد در اين صورت عالوه بر صورت نامتعادل در مي

توانددد تددأثيرات سددوئي را در در بارهددا داشددته باشددد. از جملدده بارهددايي كدده افددزايش تلفددات سيسددتم مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

49

. اگرچده در طراحدي باشند گذارد بارهاي موتوري مي ها مي نامتعادلي ولتاژ تأثيرات جدي بر روي آن

گردد اما چنانچه نامتعادلي از حدي باالتر رود بيني مي اين موتورها وجود كمي نامتعادلي ولتاژ پيش

باشد. ها چند برابر نامتعادلي ولتاژ مي هاي نامتعادل خواهد شد كه سطح نامتعادل آن باعث ايجاد جريان

هاي اسدتاتور و روتدور ايدن موتورهدا پيچي هداي نامتعدادل سدبب گدرم شددن بديش از حدد سديم ايدن جريان

گردندد. از جملده بارهداي ديگدري كده هدا مي هاي حفداظتي در آن گشته و در نتيجه سبب عملكدرد سيسدتم

باشدند. نامتعدادلي ولتداژ هاي درايو سرعت متغيدر مي گيرند سيستم تحت تأثير نامتعادلي ولتاژ قرار مي

. اسددتفاده تعددداد قابددل تددوجهي از ]60[گددردد نيكي ميها سددبب بددروز مشددكالت هددارمو در ايددن سيسددتم

تواند روي نامتعادلي ولتداژ تدأثير مثبدت يدا منفدي هاي توزيع مي واحدهاي توليد پراكنده تكفاز در شبكه

داشته باشد.

DGپروفیل ولتاژ فیدرهاي توزیع با بارهاي توزیع شده یكنواخت در حضور 3-4-1

يكنواخدت ميدزان تدوان اكتيدو و راكتيدو در طدول خدط بصدورت و بدا بدار lدر يك فيدر با طدول

يابد. يعني اينكه: كاهش مي (d)خطي با فاصله از پست

(6-5)

l

dUUd 10

كه در اينجا: QPU ,

از پسدت را بده دو مؤلفده تجزيده و بده dاي به فاصدله در نقطهpuتوان افت ولتاژ بر حسب مي

: ]64 98[زير بيان كرد صورت

(6-2)

db

dd

db

ddd

VV

QQXPPRd

VV

XQRPdVD

00

2

باشدند. به ترتيب مقاومت و راكتانس هادي فيدر بر حسب اهم بر مايل مي Xو Rدر اين روابط

Vb وVd بدده ترتيددب مقددادير ولتدداژ مبنددا و ولتدداژ در نقطددهd ( 2-6( در )5-6باشددند. بددا جايگددذاري ) مي

نتيجه مي شود كه:

(6-6) d

ad

ddV

VDVVVD 0

(6-9)

l

ddXQRP

VVVVD

b

dad

2

1 2

0020

( رابطده زيدر را 6-6باشدد. بدا اسدتفاده از رابطده ) به عندوان ولتداژ پسدت اصدلي مي V0در اينجا

خواهيم داشت:

(6-1)

21

200 4

2

1 add VDVVV

رار مدي ها تنها مؤلفه راكتيو توان در شبكه را تحدت تدأثير قد ها كه استفاده از آن بر خالف خازن

دهدد. بده خداطر اينكده اكثدر دهد نصب منابع توليد پراكنده هر دو مؤلفه توان را تحت تدأثير قدرار مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

51

تزريدر تدوان بده (PG,QG)باشدند ژنراتورهاي منابع توليد پراكنده قادر به توليد هر دو مؤلفده تدوان مي

( 2-6ا توجده بده رابطده )گدردد. بد سدبب يدك خيدز ولتداژ مي DGتوسط يدك ژنراتدور d1فيدر در فاصله

در DGتوان توجيه كرد. بعد از نصب بر روي افت ولتاژ را مي DGتأثير نصب يك واحد ژنراتوري

1ddروي فيدر ولتاژ براي نقاط آيد: از رابطه زير به دست مي

(6-1)

21

200 4

2

1 bdd VDVVV

bكه در اين رابطه مقدار dVD ( قابل محاسبه است:7-6از رابطه )

(6-7)

2b

GGad

bd

V

XQRPdVDVD

1ddو براي نقاط ( ولتاژ به صورت زير محاسبه مي شود:0-6 از رابطه )

(6-0)

21

2 42

111

cdddd VDVVV

كده در ايدن رابطده2dV ( بده ازاي 1-6مقدددار محاسدبه شدده رابطدده )d=d1 اسدت و مقدددارc

dVD از

( قابل محاسبه است:4-6رابطه )

(6-4)

1

1

2

1

2111

dl

dd

V

XQRPddVD

b

ddcd

DGبرداري از ژنراتور محدوده بهره 3-4-2

طوريكده از رابطده همانd1اي به فاصدله در نقطه (PG,QG)با نصب منبع توليد با توان تزريقي

بدا تدوان بيشدتر DGپيددا خواهدد كدرد امدا امكدان دارد كده نصدب ( پيداست پروفيل ولتاژ بهبود 6-1)

ها از محدوده مجاز تجاوز كند. به همين دليل بايستي ماكزيمم مقدار مجاز سبب شود كه ولتاژ در باس

( مقدار مداكزيمم تدوان توليددي توسدط منبدع 58-6توان از تساوي ) توان قابل نصب مشخص گردد. مي

DG ولتاژ نشود پيدا كرد.را كه منجر به اضافه

(6-58)

l

dXQRPXQRP GG

21 1

00

توان مقدار بيشينه توان اكتيو توليددي توسدط منبدع توليدد پراكندده را بده صدورت تدابع و نهايتاً مي

زير بيان نمود:

(6-55)

PFXR

l

dXQRP

PG 1

100

costan

21

. ]95[يابد مي دهد كه ماكزيمم توان توليدي متناسب با بار فيدر كاهش اين رابطه نشان مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

51

نامتعادلي ولتاژ 3-4-3

باشدد. هاي توزيدع مي نامتعادلي ولتداژ يكدي از موضدوعات مهدم در زمينده كيفيدت تدوان در شدبكه

شود كه در آن دامنده ولتاژهداي خدط بده زمدين سده فداز بدا هدم سيستمي از لحاظ ولتاژ متعادل ناميده مي

درجه باشد. هرگونده اخدتالف در دامنده وفداز سده تدا 528ها نسبت به هم برابر بوده و اختالف فاز آن

شددود. ميددزان نامتعددادلي را بددا اسددتفاده از تعدداريف مختلفددي فدداز بدده عنددوان نامتعددادلي ولتدداژ تعريددف مي

تدوان نخسدتين تعريدف از ميدزان نامتعدادلي را بدا اسدتفاده از تجزيده يدك سيسدتم توان بيدان نمدود. مي مي

يان نمود.نامتقارن به سه سيستم متقارن ب

طبر تعريف استاندارد اروپايي ميزان نامتعادلي را به صورت نسبت مؤلفده منفدي بده مثبدت در

توان از رابطه زيدر بده دسدت هاي مثبت منفي و صفر يك سيستم نامتعادل را مي گيرند. مؤلفه نظر مي

آورد:

(6-52)

c

b

a

V

V

V

aa

aa

V

V

V

2

2

2

1

0

1

1

111

3

1

120jeaكه در اين رابطه باشد. مي

شود: بنابراين درصد نامتعادلي به صورت زير تعريف مي

(6-56) 1001

2 V

VUV

هاي منفددي ولتدداژ در يددك موتددور سددعي دارنددد روتددور را در خددالف جهتددي بچرخاننددد كدده مؤلفدده

هي چرخانند و بنابراين سبب كاهش گشتاور مؤثر در موتور و يدا بده عبدارتي بدازد هاي مثبت مي مؤلفه

شوند. موتور مي

رود به صورت زير است: تعريف رايج ديگري كه براي نامتعادلي بكار مي

(6-59) 100631

631

VU

از رابطه زير قابل محاسبه است: كه در اين رابطه مقدار

(6-51) 2222

444

cabcab

cabcab

VVV

VVV

ي از آنكاهش نامتعادلي ولتاژ و اثرات ناش 3-4-4

ها تا حدودي هايي وجود دارند كه با اجراي آن به منظور كاهش نامتعادلي ولتاژ در شبكه روش

ها اشاره شده است: توان ميزان نامتعادلي در شبكه را بهبود بخشيد. در زير به برخي از اين روش مي

پخش بارهاي تكفاز به صورت مساوي در بين هر سه فاز -

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

52

هاي سيسددتم از جملدده امپدددانس خطدددوط و ي از عدددم تسدداوي امپدددانسكدداهش نامتعددادلي ناشدد -

ترانسفورماتورها

كه تحددت كنتددرل باشددند تددا اينكدده منجددر بدده گرهدداي ولتدداژ تكفددازه در صددورتي اسددتفاده از تنظيم -

نامتعادلي بيشتري نشود.

وار هاي شبكه پسيو و ادوات الكترونيك قدرت اكتيو مانند جبرانگرهاي استاتيكي سيستم -

ها نيز وجود دارند كه در سطح نيروگاهي هاي ذكر شده در باال برخي از تكنيك عالوه بر روش

گردند. براي كاهش نامتعادلي ولتاژ استفاده مي

هدداي ديگددري كدده بددا اسددتفاده از نددوع خاصددي از ترانسددفورماتورها در جهددت كدداهش از روش

. ]92 96[باشد ورماتورهاي اسكات ميگيرد استفاده از ترانسف نامتعادلي ولتاژ صورت مي

استفاده از واحدهاي تكفازه توليد پراكنده اگر به تعداد زياد و بدون مطالعه صدورت بپدذيرد از

تواندد ميدزان نامتعدادلي در شدبكه را افدزايش دهدد امدا خوشدبختانه در جمله عواملي خواهد بدود كده مي

واحد منبع توليد پراكنده تكفاز عالوه بر تأمين توان توان با جايابي مناسب چند طرف ديگر قضيه مي

كنندگان نامتعادلي را هم بهبود داد. مصرف

هاي توزیع در حضور ژنراتورهاي تولید پراكنده پخش بار در شبكه 3-4-5

هاي توزيددع بايددد مقدددار تددابع هدددف مددورد در مسددئله جايددابي واحدددهاي توليددد پراكنددده در شددبكه

زاي برخي از حاالت مختلف نصب واحدها محاسبه كنيم فلذا ناچاريم كه از يك پخدش نظرمان را به ا

گدردد لدذا زمدان بار مناسب استفاده كنيم. چون در مسئله جايابي پخش بار به تعدداد زيدادي تكدرار مي

هداي معمدولي پخدش بدار مانندد اي برخدوردار اسدت. روش محاسبه براي هر پخش بار از اهميت ويدژه

روند قدادر بده حدل هاي انتقال بكار مي س سايدل نيوتن رافسون و ... كه براي حل در شبكهروش گو

باشدند ولدي تحقيقدات صدورت گرفتده نشدان داده اسدت كده هاي عادي با راندمان بسديار بدااليي مي شبكه

هاي يابدد. شدبكه ها در مورد شبكه هايي كده داراي شدرايط خاصدي هسدتند كداهش مي كارايي اين روش

ها زيداد بدوده و نيدز در آن xو rها قرار دارند. به دليل اينكه گستره تغييرات توزيع در زمره اين شبكه

نسبت x

rشوند. بندابراين در اينجدا هاي پخش بار مذكور به سختي همگرا مي ها باالست و روش در آن

ارائدده شددده اسددت. اگددر در DGاتورهدداي اي بددا در نظددر گددرفتن مدددل ژنر يددك روش پخددش بددار سدده فددازه

برداري گردد آن ها را به صورت باس به صورت توان ثابت بهره DGهاي توزيع از واحدهاي شبكه

PQ ها را بده صدورت ها در ولتاژ ثابت صورت پذيرد مدل آن برداري از آن مدل مي كنيم و اگر بهره

PV 99[گيريم در نظر مي[ .

تم پخش بار استفاده شده آورده شده است:در زير به اجمال الگوري

گذاري شبكه خواندن اطالعات شبكه و نيز انديس -5

.PVهاي ونيز ماتريس حساسيت گره (ZB)تشكيل ماتريس حساسيت مربوط به نقاط شكست -2

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

53

هدا در نقداط بده اصدطالح شكسدت هداي ضدعيف بدا شكسدتن ايدن مش در واقع در يك شبكه با مش

ا ساختار كامالً شعاعي ايجاد كرد و الگوريتم پخش بار شعاعي را در روي آن پياده اي ب توان شبكه مي

نمود. در اين ماتريس عناصر قطري مجموع امپدانس خطوطي است كده حلقده متصدل بده دو بداس يدك

انددد و عناصددر غيددر قطددري هددم مجمددوع امپدددانس خطددوط مشددترك بددراي نقطدده شكسددت را تشددكيل داده

و شدين PVبدين نقداط ZBهم به روشي مشابه مداتريس ZVباشد. ماتريس يهاي دو نقطه شكست م مش

گردد. مرجع )شين پست اصلي( تشكيل مي

هدا و نيدز جداروب رفدت بدراي محاسدبه اجراي مراحل جداروب برگشدت مربدوط بده محاسدبه جريان -6

ولتاژ.

باشدد بده (ep)در هر نقطه براي كليه فازها كمتدر از معيدار همگرايدي mismatchاگر ماكزيمم

رويم. مرحله بعدي مي

براي ولتاژ مربوط به نقاط شكست mismatchمحاسبه -9 BV مثالً براي نقطه شكست j:ام داريم

(6-51) 21, jjjB VVV

صددورت مقدددار ولتدداژ بزرگتددر از معيددار همگرايددي ولتدداژ باشددد در اين mismatchاگددر مدداكزيمم -1

گردد و به ( دوباره محاسبه مي50-6( و )57-6با استفاده از روابط ) (J)يان تزريقي نقطه شكست جر

رويم. صورت به مرحله بعدي مي گرديم در غير اين ( برمي6مرحله )

(6-57) BB VJZ .

(6-50) JJJ شدود و نيدز تزريدر مي (j1)بده انتهداي گدره (Jj-)ام مقددار جريدان جبدران jبراي يك نقطه شكسدت

گردد. تزرير مي (j2)به انتهاي گره (Jj) جريان جبران

ولتاژ مربوط mismatchمحاسبه -1 VV براي گرهi:ام يعني

(6-54) iisetiV VVV ,2,,

نيز به عنوان مقدار Vset,iباشد و يام مiبه عنوان مؤلفه مثبت ولتاژ در باس Vi كه در اين رابطه

باشد. ام ميiشماره PVتثبيت شده ولتاژ در گره

PV (ev) بزرگتر از معيار همگرايدي ولتداژ گدره PVولتاژ مربوط به گره mismatchاگر ماكزيمم -7

مرحله گردد و به با استفاده از روابط قيد شده زير دوباره محاسبه مي PVباشد جريان تزريقي به گره

( خواهيم برگشت وگرنه نتايج نهايي پخش بار به دست آمده است.6)

(6-28) VqV VIZ

(6-25) ivaj

iqiqa eii ,1:,,

(6-22) ivbj

iqiqb eii ,1:,,

(6-26) ivcj

iqiqc eii ,1:,,

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

54

ه اين باس تزرير خواهد شد و اگدر صورت توان راكتيو كمتري ب در اين 0VjVاگر چنانچه

0, iVV 91[تر از صفر باشد توان راكتيو بيشتري به اين باس تزرير خواهد شد بزرص[ .

تددوان از واحدددهاي توليددد پراكنددده كدده بيشددتر بدده شددود كدده مي هدداي فددور نتيجدده گرفتدده مي از بحث

شوند در جهدت بهبدود زديكي بارها بكار برده ميهاي توزيع و در ن منظور تأمين توان بارها در شبكه

پروفيل ولتاژ كاهش نامتعادلي ولتاژ و نيز كاهش تلفات )شامل كاهش تلفات ناشي از نامتعادلي ولتاژ(

استفاده كرد.

هاي تولید پراكنده حفاظت سیستم 3-5

مسائل حفاظت نوعي 3-5-1

شوند. مربوط مي DGند عمدتاً به موارد نصب گرد مشكالت مربوط به حفاظت كه نوعاً بيان مي

شدوند. بندابراين مدديريت ايدن DGاين مشدكالت حتدي ممكدن اسدت مدانعي در مقابدل اسدتفاده گسدترده از

كنددد. در اينجددا سدده مشددكل نددوعي و چنددد مشددكالت نقددش اساسددي در آينددده منددابع انددرژي پراكنددده ايفددا مي

. ]91[گيرد مورد بررسي قرار ميراهكار ممكن جهت كاهش اثرات مخرب اين مسائل

(Sympathetic Tripping)موقع تأثیر در خروج بي 3-5-1-1

وقتي دو فيدر از باس پست يكساني تغذيه شدوند و خطدا در يكدي از دو فيددر اتفدار بيافتدد چدون

رد كند اين امكان وجود دا جريان خطاي مربوط به نقطه اتصالي را از طرير باس تغذيه مي DGواحد

از تنظيمات مجاز تريپ رله تجاوز نمايدد. ايدن مفهدوم DGگيري شده در ابتداي فيدر كه جريان اندازه

شدده و در نتيجده روي قابليدت اطميندان و DGطور كلدي منجدر بده قطدع غيدر ضدروري فيددر حداوي به

( نشان داده شده است.6-6گذارد. اين وضعيت در شكل ) امنيت سيستم توزيع تأثير مي

ده ذيه ش جريان خطا تغ DG توسط واحد

نقطه اتصالي

ده ذيه ش جريان خطا تغ توسط شبكه انتقال

رله 1رله 2

واحد DGترانسفورماتور

G

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

55

تريپ متأثر 6-6شكل

واقع شده در نزديكي پست )يا هر دو( DGنسبتاً قدرتمند با نقطه اتصالي يا واحد DGيك واحد

تدوان بدا تنظيمدات مناسدب رلده از ايدن مشدكل ممكن است منجر به اين نوع مشدكالت شدود. معمدوالً مي

طوريكه تريپ هميشه تواند تغيير يابد به ريان و زمان تريپ مياجتناب كرد. بعنوان مثال تنظيمات ج

در مقايسددده بدددا فيددددرهاي مجددداور كنددددتر باشدددد. البتددده بسدددته بددده ندددوع آرايدددش و DGدر فيددددر شدددامل

پارامترهاي شبكه ممكن است قيود ديگري وجود داشته باشند كه بايدد بده خدوبي در نظدر گرفتده شدوند.

باشد. بايد توجه شود كه حفاظت در تمامي ها مي اي از اين محدوديت نهحدود گرمايي اجزاي شبكه نمو

اي ايجداد نمايدد. مدؤثرترين قدرار گرفتده نبايدد مسدئله DGاي كده حاالت بايد به خوبي انجام شده و ناحيه

باشدد. بدا ايدن مي DGدار در فيددر شدامل حل براي اين مسئله استفاده از يك رله اضافه جريان جهت راه

شدود كده البتده ايدن شود كه از پسدت بده شدبكه تزريدر مي ل جريان خطا تنها وقتي باعث تريپ ميح راه

باشد. هاي جديدي در شبكه مي گذاري روش نيازمند اجزاي حفاظتي و بنابراين سرمايه

(Protection Blinding)كور شدن حفاظت 3-5-1-2

سدت كده باعدث كداهش محددوده يك مشكل اساسي كه ممكن اسدت اتفدار افتدد كدور شددن حفاظدت ا

هداي خاصدي از شدبكه در عمدل دور از گردد. به عبارت ديگر حفاظت بده بخش تحت پوشش رله مي

در DGهاي تغذيه يا در خطاهايي با جريان اتصالي كم وابسته نخواهد بود. در ايدن مدورد واحدد پست

جريدان خطدا را تغذيده DGشدود. در طدي خطدا واحدد جايي بين رله تغذيده و نقطده اتصدالي نصدب مي

ممكن است باعث DGو بين خطا و DGهاي اتصال كوتاه بين پست و نمايد. در اين حالت امپدانس مي

گيري شدددده در رلددده شدددود كددده ايدددن موضدددوع خصوصددداً بدددراي خطدددا بدددا كددداهش جريدددان خطددداي انددددازه

-6وضعيت در شكل )هاي زياد و خطاهاي دو فاز در قسمت انتهايي فيدر رخ خواهد داد. اين مقاومت

( نشان داده شده است.9

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

56

ZS

ZL

gZ

G

DG واحد

رله 1

ده ذيه ش جريان خطا تغ توسط شبكه انتقال

نقطه اتصالي

ده ذيه ش جريان خطا تغ DG توسط واحد

كور كردن حفاظت 9-6شكل

تر تنظديم نمدودن حددود تريدپ رلده فيددر بعدد از حل مرسوم بدراي ايدن مسدئله كمدي پدايين يك راه

ندداب اجت DGباشددد. از آنجددا كدده مشددكالت تريددپ بايددد در حدداالت عمليدداتي مختلددف واحددد مي DGنصددب

شوند در نتيجه تعيين ميزان كاهش تنظيمات به مورد خاص مربوط اسدت. نكتده مهدم ديگدر ايدن اسدت

باشدد. تنظديم جريدان موقدع( مي كه كاهش تنظيم جريان تريدپ در تضداد بدا مشدكالت گذشدته )خدروج بي

جهدت دهد. بدين وسيله فعاليدت نهدايي را افزايش مي DGكاهش يافته احتمال قطع غير ضروري فيدر

طور همزمددان انجددام گيددرد. معمددوالً ايددن نيازمنددد مالحظددات بايسددت بدده جلددوگيري از ايددن دو مسددئله مي

تواند گذارد. اين مي باشد زيرا تغييرات در يك فاز همچنين در فازهاي اوليه نيز تأثير مي تكراري مي

(Network Information System)كه تابعي از يك سيستم اطالعات شبكه DGبخش مناسبي از طراحي

]97[است باشد.

(Failure of the Reclosing) خطاي بازبست 3-5-1-3

روندد هاي اتوماتيدك سدريع در شدبكه بكدار مي كه بازبسدت سومين مشكل رايج ممكن است زماني

كه در فيدر يكسداني قدرار دارندد هدر دو نقطده خطدا را تغذيده DGاتفار بيافتد. در ابتدا پست تغذيه و

ممكدن اسدت متصدل بده شدبكه بداقي بماندد DGنمايند. در مدت زمدان مدرده مراحدل بازبسدت واحدد مي

كندد. معمدوالً جريدان يدك نيروگداه كوچدك بدراي تريدپ حفاظدت بنابراين آن ولتداژ را در شدبكه حفدظ مي

ز خيلي كوچك است. بنابراين قوس همچنان در نقطه اتصالي بعد اDGاضافه جريان در نقطه اتصال

شود. ايدن وضدعيت در شدكل ماند. اين منجر به خطا در بازبست و يك خطاي دائم مي بازبست باقي مي

( نشان داده شده است.6-1)

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

57

واحد DG ولتاژ را در شبكه برقرار مي دارد.

نقطه اتصالي

د و رله 1 عمل مي كند. بريكر را باز مي كن

DG واحد

G

خطاي بازبست 1-6شكل

شدود ايدن امكدان وجدود دارد كده خدود بازبسدت نيدز بده عالوه بر مشكالتي كه به شدبكه وارد مي

كه در طي رخداد بازبسدت متصل باقي بماند وقتي DGصدمه وارد كند چرا كه اگر واحد DGواحد

شود يك اتصال آسنكرون )ناهمزمان( وجود خواهد داشت. به اين داليدل واحدد ولتاژ مجدداً متصل مي

DG تر ممكدن بايد هميشه در طي زمان مرده بازبست از شبكه جدا باشد. طي يك زمان مرده طدوالني

است گه سرعت ژنراتور بسيار زياد شده و نتواند مجددداً بددون خطدر بده شدبكه متصدل شدود. بندابراين

هدا ولتاژهدا و زاويده سازي اغلب براي كنترل اتصال مجدد الزم اسدت. اگدر فركانس هاي سنكرون رله

فازها بعد از زمان مرده فرر زيادي داشته باشند از اتصال مجدد بايد جلوگيري شود.

يك DGرسد كه تنظيمات زمان مرده مناسب براي بازبست سريع در فيدرهاي شامل ه نظر ميب

كه روي بعضدي DGماهيت نظري داشته باشد. با توجه به بعضي نظرات بازبست آني نبايد اصالً با

حددل خواهددد بددود امددا ترين راه ايددن سددادهDGنظر واحددد اند بكددار رونددد. از نقطدده فيدددرها نصددب شددده

چنين منجر به اثراتي بر مسائل ديگر مانند كاهش قابليت اطمينان كلي و كيفيدت تغذيده خواهدد شدد. هم

كننددد تددا بددراي ثانيدده پيشددنهاد مي 6/8بدده عبددارت ديگددر بعضددي سددازندگان يددك زمددان مددرده نددوعي

واحدهايشان كافي باشد. مهمترين نكته اين است كه اين نكات در طي فرآيند طراحي چك شوند.

هداي اشدتباه و آسديب جهدت جلدوگيري از تريپ DGهنگي صحيح حفاظت شبكه بدا واحددهاي هما

دار بددراي تضددمين باشددد. در مددوارد خاصددي اسددتفاده از حفاظددت جهددت ديدددن تجهيددزات بسدديار مهددم مي

كه موجب باال رفتن سدطح اتصدال كوتداه شدبكه DGباشد. واحدهاي عملكرد صحيح رله ضروري مي

هاي فيدر را مختل كنند يا منجر به قطع غير ضدروري فيددري شدوند و عمل رلهشوند ممكن است مي

. ]1[همانطور كه اشاره شد در بازبست ايجاد خطاي دائم نمايند

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

58

نتایج: 3-5-2

رله -فیوز و هماهنگي رله -هماهنگي فیوز 3-5-2-1

ي مربدوط بده باشدند هرگدز جريدان خطدا DGدست آخرين اگر اين تجهيزات پايين 6-1-2-5-5

را DGيك خطاي باالدست را نخواهند ديد و اگر بتوانند جريان خطاي افدزايش يافتده ناشدي از تزريدر

تحمل نمايند مشكلي براي هماهنگي آن وجود نخواهد داشت.

اگر اين تجهيزات جريان خطاي مربدوط بده خطاهداي باالدسدت را نيدز ببينندد دو 6-9-2-5-2

امكان وجود دارد:

دسدت و يدك خطداي باالدسدت ببينندد ها جريان خطاي يكساني را براي يك خطداي پايين آناگر -

هماهنگي از دست خواهد رفت.

اي بدراي دسدت و باالدسدت ببينندد حاشديه هدا جريدان متفداوتي را بدراي يدك خطداي پايين اگر آن -

توسددط تجهيددزات هدداي خطددا ديددده شددده ارزشددمند ماندددن همدداهنگي وجددود دارد. اگددر اخددتالف در جريان

بده DGماند. بنابراين در اين مورد هرچده ميدزان تزريدر بيشتر از حاشيه باشد هماهنگي برقرار مي

محل خطا بيشتر باشد احتمال برقرار ماندن هماهنگي بيشتر خواهد بود.

ریكلوزر -هماهنگي فیوز 3-5-2-2

د اسدت. در ايدن مدورد اگدر اي موجدو در اين مورد نيز براي ارزشمند مانددن همداهنگي حاشديه

هاي خطدا ديدده شدده توسدط ايدن تجهيدزات كمتدر از حاشديه باشدد همداهنگي برقدرار اختالف در جريان

ماند. مي

به محل خطا كمتر باشد همداهنگي DGدر اين مورد )بر خالف حالت قبل( اگر ميزان تزرير

هداي مناسدب نمايد كه بايد با طرح ح ميماند. اين مطالعه مشكالت حفاظتي را مطر احتماالً برقرار مي

هاي نصدب توليدد پراكندده در نظدر گرفتده شدوند. زيدرا ميدزان هاي حفاظتي جديدد در تعرفده يا الگوريتم

. ]1[استفاده و تأثير توليدات پراكنده به سرعت رو به افزايش است

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

59

فصل چهارم

بررسي قابلیت اطمینان و كیفیت توان در

د پراكندهسیستم هاي تولی

مقدمه 4-1

ای بده توليددات پراکندده مبدذول شدده اسدت. ايدن امدر در کندار های اخيدر توجده فزايندده طی سال

فرآينددد گسددترده تجديددد سدداختار و مقددررات زدايددی در صددنعت بددرر دسددت اندددرکاران و متوليددان ايددن

ر قابدل تدوجهی بر"قابليدت های جديدی مواجه ساخته است. زيرا موارد ياد شده آثدا صنعت را با چالش

هدای مختلدف ذينفدع در گذارندد و"قابليدت اطميندان" نيدز در رضدايتمندی طرف اطمينان" برر بده جدا مي

کند. بديهی اسدت کنندگان نقش اساسی را ايفا می بازار رقابتی برر و به خصوص مشترکين و مصرف

بايدددد بدددرای جلدددب نظدددر کننددددگان بدددرر کددده در يدددک محددديط رقدددابتی از سدددويی فروشدددندگان و تأمين

کنندگان و حفددظ مزيددت رقددابتی خددود بده ايددن مقولدده توجدده کننددد و از سدوی ديگددر بددا توجدده بدده مصدرف

کنندگان انتظددارات و رسددانی و افددزايش سددطح آگدداهی و حساسدديت مصددرف های اطالع پيشددرفت سيسددتم

يابد. ها در رابطه با قابليت اطمينان تأمين برر افزايش مي مطالبات آن

های انجام گرفته در اياالت متحده و کانادا نشان داده که پس از قيمت برر اين مقوله سنجینظر

-15[انگيدزد هدا را بدر می بيش از هر عامل ديگدر مدورد توجده مصدرف کننددگان بدوده و حساسديت آن

90[ .

كدي هاي توزيدع اندرژي الكتري تا كنون مطالعات متعددي در زمينه ارزيابي قابليت اطمينان شدبكه

هاي قابليدت اطميندان ارائه و مطرح شده كه در تمامي آن مطالعات راهكارهايي جهت محاسبه شاخص

در شبكه ارائه شده است. با اين وجود تعداد تحقيقاتي كه به موضوع تحليل اثر واحدهاي توليد پراكنده

. ]16[هاي توزيع پرداخته باشد بسيار اندك است روي قابليت اطمينان شبكه

های قدرت تأثیر تولیدات پراکنده بر قابلیت اطمینان سیستم 4-2

های تددوزيعی در ايددن بخددش بدده بررسددی موضددوعات مددرتبط بددا ارزيددابی قابليددت اطمينددان سيسددتم

ها توليدات محلی وجود دارد. پردازيم که در آن می

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

61

بدرای ها و معيدار مشخصدی هدای ذاتدی سيسدتم از نظر مفهومی قابليدت اطميندان يکدی از ويژگی

باشددد. مهمتددرين کددارکرد فنددی سيسددتم هددا و وظددايف محولده می هددا در انجددام کارکرد توصديف توانددايی آن

رو کنندگان نهددايی اسددت. از ايددن قدددرت تددأمين انددرژی الکتريکددی مددورد نيدداز مشددترکين و مصددرف

البتده بايدد هايی هستند کده قدادر بده ارزيدابی ايدن کدارکرد کلدی باشدند. مهمترين معيارهای مورد نياز آن

هايی کده تحدت تملدک يدا های تجديدد سداختار شدده و بده خصدوص در سيسدتم توجه داشت کده در سيسدتم

برداری بخش خصوصی قدرار دارندد همده مراجدع دسدت انددرکار )توليدکننددگان مدالکين شدبکه بهره

سيسدتم هسدتند های کيفيت آن بخدش از مند به شاخص برداران شبکه تأمين کنندگان انرژی( عالقه بهره

رو در محديط جديددد بدرای مطالعددات قابليدت اطمينددان کده خدود مسددئوليت آن را بده عهددده دارندد. از ايددن

ها و فندون نيازمند معيارهايی هستيم کده ايدن نيازهدا را بدر آورده سدازند. بدرای ايجداد يدا گسدترش مددل

دهندد أثير خود قرار میاندرکار را تحت ت مناسب بايد به موضوعات متعددی که مراجع مختلف دست

توجه داشت:

صاحبان توليدات پراکنده لزوماً مالک شبکه واسط نيستند. -

هدای های توزيدع شدبکه انتقدال و نيروگاه با افزايش ظرفيت توليدات پراکنده موجود در سيسدتم -

گيرند. عمده نيز تحت تأثير قرار می

های وزيدع و نيدز الگدوی پخدش بدار در شدبکههای انتقدال و ت پروفيل بار در نقاط اتصال شدبکه -

مزبور تغيير خواهد کرد.

هددای عمددده کدداهش خواهددد يافددت و حتددی ممکددن اسددت ميددزان فددروش انددرژی از سددوی نيروگاه -

بدرداری غيدر بهيندده شدوند زيدرا بايدد بخشدی از تددوان خدود را صدرف جبدران نوسددانات مجبدور بده بهره

تصادفی توليدات پراکنده کنند.

رسد که دست کم پنج مرجع مختلف تحت تأثير توليدات الذکر به نظر می به موارد فوربا توجه

گيرند: پراکنده قرار می

مالکين توليدات پراکنده -

های توزيع شبکه -

مصرف کنندگان -

های انتقال شبکه -

های عمده نيروگاه -

بددوده و هددر کدددام بدده ها عالئددر و منددافع مختلفددی هددا دارای ديدددگاه بددديهی اسددت کدده ايددن طرف

اطالعات خاصی نياز دارند.

بندی سلسددله بددرای بررسددی کددارکرد و ارزيددابی قابليددت اطمينددان سيسددتم قدددرت در يددک تقسدديم

کنند که هر يک وظيفه خاصی را مراتبی آن را به سه بخش جداگانه توليد انتقال و توزيع تفکيک می

(. 5-9باشند )شکل دار می عهده

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

61

( و کدل HLII( سيستم يکپارچه توليد و انتقال در دومين سدطح )HLIولين سطح )بخش توليد در ا

گيرند. در اين سداختار کده ( قرار میHLIIIسيستم قدرت شامل توليد انتقال و توزيع در سومين سطح )

های قدرت مدورد اسدتفاده بدوده اسدت اينطدور فدرض برای چند دهه در ارزيابی قابليت اطمينان سيستم

های بزرص و عمده متمرکز است که معموالً در فواصل دور از نقاط کل توليد برر در نيروگاهشده که

باشدند. امدا اکندون بايدد توجده داشدت کده ايدن بار قدرار دارندد و از ايدن رو بده شدبکه انتقدال متصدل می

ساختار نسبتاً ساده بايد دستخوش تغييراتی شود زيرا:

گيرد بلکه بين چندين شرکت ز توسط يک مرجع دولتی انجام نمیاکنون ديگر توليد به طور متمرک -5

مستقل خصوصی تقسيم شده است.

ها مستقيماً به سيستم توزيع متصل هستند با رشد فزاينده توليدات پراکنده مواجهيم که بسياری از آن -2

نه به شبکه انتقال.

د بخش تولي

بخش انتقال

بخش توزيع

سطح اول

سطح دوم

سطح سوم

HLI

HLII

HLIII

يسطوح سلسله مراتب 5-9شكل

(HLI)بخش تولید 4-2-1

ريزی توليد بايد هم به ميزان ظرفيت مدورد نيداز و هدم بده زمدان نصدب آن در سيسدتم در برنامه

بينی شده تأمين شود و هم ذخيدره کدافی بدرای جدايگزينی توجه داشت طوری که در آينده هم بار پيش

شوند وجود داشته باشدد. ايدن میواحدهايی که برای تعميرات اصالحی و يا پيشگيرانه از مدار خارج

اسدت. در ايدن مطالعدات تواندايی سيسدتم بدرای رسداندن اندرژی بده بخدش HLIمطلب اساس مطالعات

شود. در گذشته ميزان ذخيره مدورد نيداز بدا توجده کنندگان نهايی در نظر گرفته نمی توزيع يا مصرف

شدد. در حدال فيقدی از هدر دو تعيدين میبه درصد مشخصی از بار با ظرفيت بزرگترين واحدها يدا تل

های احتمالی را جايگزين معيارهای قطعی ذکر شده کرد تا توان )و در مواردی بايد( روش حاضر می

ها بتوان عوامل تصادفی مؤثر برقابليت اطمينان سيستم را لحاظ کرد. با استفاده از آن

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

62

روند که از جمله به کار می HLIهای احتماالتی متعددی در مطالعات امروزه معيارها و شاخص

( انرژی LOEE( انتظار قطع انرژی )LOLE( انتظار قطع بار )LOLPتوان به احتمال قطع بار ) می

( شداخص اندرژی عددم قابليدت EIR( شاخص انرژی قابليت اطمينان )EUEتأمين نشده مورد انتظار )

ها توضيح ( در باره هر کدام از آن5-9) ( اشاره کرد که در جدولSM( و دقيقه سيستم )EIUاطمينان )

ها از ديدددد مختصددری ارائددده شدددده اسدددت. در اينجدددا بايدددد بددده ايدددن نکتددده توجددده داشدددت کددده ايدددن شددداخص

شددوند بلکدده معيارهددايی نسددبی بددرای مقايسدده سددناريوهای مختلددف کنندگان نهددايی تعيددين نمی مصددرف

باشند. ريزی می برنامه

HLIاالتی های احتم معيارها و شاخص 5-9جدول

تعريف شاخص

LOLP .احتمال بيشتر شدن بار از توليد موجود

LOLE رود حداکثر بار روزانه از ظرفيت توليد موجود بيشتر شود. متوسط تعداد روزها يا ساعاتی که انتظار می

LOEE EENSهای )شاخصرود به دليل بيشتر شدن بار از ظرفيت تويد موجود تأمين نشود. ميزان انرژی که انتظار می

شوند.( طور تعريف می نيز همين EUEو

EIU LOEE )تقسيم بر کل انرژی مورد تقاضار )نرماليزه شده

EIR EIU- 1

SM LOEE )تقسيم بر حد اکثر تقاضار )نرماليزه شده

تدوان دو سدناريوی مختلدف با توجه به منابع انرژی لحاظ شده در ارزيدابی می HLIدر مطالعات

ورد توجه قرار داد:را م

با صرفنظر از توليدات پراکنده موجود در سيستم توزيع -5

ها با در نظر گرفتن آن -2

کده توليددات شود و نيز با توجه به اين شبکه کامالً ناديده گرفته میHLIاز آنجا که در مطالعات

مناسدب بده نظدر HLIات هدا در مطالعد کنندد لحداظ کدردن آن پراکنده نيز در تأمين اندرژی مشدارکت می

ريزی رسد. البته در حال حاظر اين کار با مشکالتی مواجه است زيرا از سدويی معمدوالً برنامده می

بندی عملياتی توليدات پراکندده در اختيدار مراکدز ديسدپاچينگ نيسدت و از سدوی ديگدر برخدی و زمان

بينددی نيسددتند. در ضددمن قابددل پيشهددای بددادی و خورشدديدی( بدده راحتددی توليدددات پراکنددده )مثددل نيروگاه

رو هددر چنددد لحدداظ کددردن توليدددات پراکنددده هنددوز سددهم کمددی در تددأمين کددل بددار سيسددتم دارنددد. از ايددن

رسدد امدا های راهبردی بلندد مددت عاقالنده و حتدی ضدروری بده نظدر می توليدات پراکنده در ارزيابی

ايددن توليدددات را ناديددده HLIمطالعددات دهنددد کدده در های قدددرت تددرجيح می ريزان سيسددتم هنددور برنامدده

بگيرند.

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

63

شود تا با ارائه يک مثال تأثير توليدات پراکنده بر قابليت اطمينان بخش توليد در اينجا تالش می

های شدبکهHLI( نشان داده شود. همانطور که پيش از اين نيز گفتده شدد در مطالعدات HLI)مطالعات

رو شدوند( و از ايدن شوند )يا به عبارت ديگر کامالً مطمدئن فدرض می انتقال و توزيع ناديده گرفته می

توان تمام توليدات موجود در سيستم قدرت را )اعم از اينکه به شبکه انتقال متصل شده باشدد يدا بده می

گسددترش HLIشددبکه توزيددع( در ايددن مطالعددات بدده صددورت يکجددا در نظددر گرفددت. از ديددد مطالعددات

عنا است که "به جای اينکه بار سيستم توسط تعدادی نيروگاه بزرص تأمين شود توليدات پراکنده بدين م

کوچک تأمين گردد." DGبا تعداد زيادی از واحدهای

واحددد هددزار 52هددزار مگدداوات مفددروض اسددت کدده توليددد آن شددامل 55سيسددتمی بددا بددار ثابددت

تدوان حالدت ديگدری را در می وات خواهد بود(. واتی است. )به اين ترتيب ذخيره سيستم هزار مگا مگا

واتی تدأمين شدود. فدرض مگدا 288نظر گرفت که بدار همدين سيسدتم بدا اسدتفاده از واحددهای کدوچکتر

% 2% باشدد )يعندی هدر واحدد فقدط در 2شود که در هر دو حالت نرخ خروج اضطراری واحدها می

است. ( خالصه شده2-9باشد(. نتايج اين مثال در جدول ) مواقع آماده کار نمی

HLIتأثير توليدات پراکنده در مطالعات 2-9جدول

وات هزار مگا 55 -بار سيستم

حالت ظرفيت هر واحد

وات( )مگا تعداد واحدها

ذخيره وات( )مگا

احتمال قطع بار )درصد(

A 5888 52 5888 65/2

B 288 11 288 07/68

C 288 17 988 14/58

D 288 10 188 76/2

E 288 14 088 11/8

يا احتمال از دست رفتن بدار تعيدين شدده LOLPدر اين جدول قابليت اطمينان سيستم بر حسب

ذخيره سيستم افزايش يافتده و Eتا Bهای شود که با افزايش تعداد واحدها در حالت است. مالحظه می

LOLP يابددد. در حالدت کداهش میE وات ذخيددره در سيسدتم مگدا 088بدده ازای وجددودLOLP برابددر بددا

LOLPوات ذخيددره در سيسددتم مگددا 5888بدده ازای وجددود A% اسددت در حددالی کدده در حالددت 11/8

% است. در اين جدول احتمال قطع بار با استفاده از رابطه زير محاسبه شده است:65/2برابر با

mnmnnnUU

mm

mnnnUU

nnUnuULOLP 1

11

11

2

111100

221

(9-5)

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

64

nی يدا ندرخ خدروج اضدطراری واحدد عددم آمدادگ Uاحتمال قطع بار LOLPکه در اين رابطه

توانند در وضعيت آماده باشدند ماکزيمم واحدهايی که می mتعداد کل واحدهای نصب شده در سيستم و

تا سيستم کماکان قادر به تأمين بار مورد نظر باشد.

رسد که تمايل موجدود در محديط رقدابتی بدرای احدداث واحددهای با اين بررسی ساده به نظر می

تواند به افزايش سطح قابليت اطمينان سيستم منجر شود )حتی به ازای وجود ذخيره کمتر می کوچکتر

در سيستم(.

بينی اسدت کده بدا توجده بده گيری را تقويت کند اين پيش تواند اين نتيجه عامل ديگری نيز که می

است. ها از واحدهای بزرص قبلی بيشتر آوری جديدتر واحدهای توليدی کوچک آمادگی آن فن

(HLII)های یکپارچه تولید و انتقال سیستم 4-2-2

( به مجموعه توليد و انتقال )سيستم مرکب( ارتباط دارد. در ايدن HLIIسطح سلسله مراتبی دوم )

سطح هدف از ارزيابی قابليت اطمينان سيسدتم تخمدين تواندايی سيسدتم بدرای رسداندن اندرژی توليددی

های توزيدع در ايدن های انتقدال و توزيدع اسدت. شدبکه ل مشدترک( شدبکهها به نقاط اتصال )فص نيروگاه

شوند. مطالعات در نظر گرفته نمی

های مرکدب بسديار پيچيدده اسدت. زيدرا در ايدن سدطح تدأثير تمدام ارزيابی قابليت اطمينان سيستم

انجدام ايدن شدود. ادوات و تجهزات توليد و انتقال بر قابليت اطمينان بده طدور يکجدا در نظدر گرفتده می

مطالعات يکپارچه مستلزم اين نيست کده توليدد و انتقدال تحدت تملدک يدک شدرکت باشدند امدا بايدد يدک

ها را عهده دار باشدد. در برخدی کشدورها برداری آن ريزی و بهره سازي برنامه مرجع نقش هماهنگ

اير کشورها اين برداری. در حالی که در س ريزی است و هم متولی بهره يک شرکت هم متولی برنامه

اند. ( تقسيم شدهISOبردار مستقل سيستم ) ها بين صاحب شبکه و بهره مسئوليت

هددا و رسدداندن آن بدده نقدداط اتصددال وظيفدده سيسددتم مرکددب توليددد انددرژی الکتريکددی در نيروگاه

های انتقال و توزيع است. قابليت توليد انرژی کافی برای برآورده کردن تقاضای بارهدای شدبکه شبکه

تدوان بدا يددک يدا چندد شدداخص های عمليداتی سيسددتم را می و نيدز انتقدال آن بددون انحددراف از محددوديت

دغدغده HLIريزی شود که در مطالعدات برنامده جا يادآور می گيری کرد. در اين قابليت اطمينان اندازه

بده تقاضدا اصلی کفايدت سيسدتم در حالدت پايددار اسدت يعندی اينکده آيدا سيسدتم توليدد بدرای پاسدخگويی

بدرداری مدورد توجده قدرار کفايت دارد يا خير. در اين حالت رفتار ديناميکی سيستم فقدط در فداز بهره

گيرد. می

شدود صدرف توجده بده "کفايدت حالدت پايددار" ها در نظر گرفته می وقتی سيستم انتقال در تحليل

فيدت کدافی بدرای انتقدال اندرژی تنها بايدد ظر ديگر کافی نيست زيرا در ايدن حالدت تجهيدزات انتقدال نده

های حرارتدی ولتداژ و فرکدانس( بلکده بايدد بتواندد پدس از مورد نياز را دارا باشد )با حفظ محددوديت

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

65

وقوع هر گونه اغتشاش گذرا )مثالً ناشدی از خرابدی ناگهدانی تجهيدزات يدا عمليدات کليددزنی( پايدداری

بايدد هدم در شدرايط ايسدتا و هدم در شدرايط پويدا خود را نيز حفظ کنند. به اين ترتيب تجهيزات انتقدال

بخشی داشته باشد. ارزيابی حالت ايستا تحت عنوان "کفايدت" و تواندايی سيسدتم بدرای عملکرد رضايت

شود. بنابراين قابليت اطمينان پاسخگويی به اغتشاشات ايجاد شده نيز تحت عنوان "امنيت" شناخته می

ه کفايت و امنيت.سيستم مرکب تلفيقی است از دو مقول

جا بايد توجه داشت که گرچه ارزيابی امنيت سيستم از اهميت فراوانی برخدوردار اسدت در اين

شددوند و ارزيددابی امدا در حددال حاضددر تقريبداً همدده فنددون موجددود بده ارزيددابی کفايددت سيسدتم مربددوط می

رود. احتماالتی امنيت موضوعی پژوهشی به شمار می

شند ميزان تقاضای بار از فصل مشترک دات پراکنده وجود نداشته بالياگر در سيستم توزيع تو

انتقددال و توزيددع برابددر بددا کددل تقاضددای موجددود در شددبکه توزيددع خواهددد بددود امددا در صددورت وجددود

يابد بلکه پروفيدل بدار ها کاهش می تنها تقاضای مزبور به اندازه انرژی توليدی آن توليدات پراکنده نه

جا که توليدات پراکنده هميشه فعال نيسدتند وجدود يدا کند. از آن فصل مشترک تغيير می نيز از ديد اين

جا که توليدات پراکنده به هدر حدال در اکثدر ها تأثيری در حداکثر تقاضا ندارد اما از آن عدم وجود آن

هش کننددد متوسددط تقاضددا از ديددد فصددل مشددترک انتقددال و توزيددع کددا مواقددع در تددأمين بددار مشددارکت می

يابد. بديهی يابد. بنابراين به بيان آماری واريانس و انحراف معيار الگوی تقاضای بار افزايش می مي

گيرد. است که وضعيت پخش بار در سيستم انتقال نيز به همين ترتيب تحت تأثير قرار می

زيدابی مدورد ار HLIهدای معمدول تدوان بدا اسدتفاده از رويکردهدا و روش تأثير موارد فور را می

قرار دارد. برای ايدن منظدور بايدد پروفيدل واقعدی ايدن بدار را از ديدد کمدی مدورد بررسدی قدرار داد.

توان از ارزيابی قابليت اطمينان سيستم توزيع به دست آورد. به طور اطالعات کمی مورد نياز را می

بيني در كنار نتايج پيشخالصه اگر بتوان الگوی زمانی انرژی توليدات پراکنده را تخمين زد وآن را

توان الگويي تخميني بدراي بدار مدورد تقاضدا از سيسدتم انتقدال بده دسدت آورد. بار سيستم قرار داد مي

مدورد اسدتفاده قدرار داد و از HLIIتوان در ارزيابي قابليت اطمينان اين پروفيل بار اصالح شده را مي

اين طرير:

ورت وجود يا عدم وجود توليدات پراكنده مقايسه كرد.رفتار و عملكرد سيستم انتقال را در ص -5

تأثير الگوي جديد پخش بار را در شبكه انتقال تخمين زد. -2

هاي بزرص فعلي نشان داد. تأثير توليدات جديد را بر نيروگاه -6

HLIIهاي اي كه براي استفاده از خروجي ارزيابي سيستم توزيع به عنوان ورودي ارزيابي رويه

با رويكدرد از بداال بده پدايين HLهاي قبلي رود زيرا رويه د اساساً رويكرد جديدي به شمار ميذكر ش

بداالتر بده عندوان ورودي سدطح پدايينتر مدورد اسدتفاده قدرار HLها خروجي سدطح باشند و و در آن مي

كنديم بايدد ابتددا گيرد نه برعكس. البته بديهي است كه براي اينكه بتوانيم از اين رويه جديد اسدتفاده مي

بينددي كندديم. عددالوه بددر ايددن بايددد بدده وابسددتگي بددين رفتددار توليدددات پراكنددده را مثددل رفتددار بددار پيش

تواندد از خروجي توليدات پراكنده و ميزان تقاضاي بار نيز توجه كدرد. مدثالً وزش بداد در تابسدتان مي

موجدب كداهش بارهداي سرمايشدي هاي بدادي را افدزايش دهدد و از سدوي ديگدر سويي خروجي توربين

موجود در شبكه شود.

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

66

چندان معمول و مرسوم نبوده است اما رقابتي HLIIهر چند در گذشته ارزيابي قابليت اطمينان

هداي تجديدپدذير موجدب شدن محيط صنعت بدرر و رشدد فزايندده توليددات پراكندده بده خصدوص انرژي

ميندان حاصدل شدود كده در محديط رقدابتي بدا همده افزايش اهميت آن خواهد شدد زيدرا از سدويي بايدد اط

شدود و ها و مبادالت انرژي به طور عادالنه ومنصفانه رفتار مي ريزي اندركار برنامه هاي دست طرف

هاي فندي و اقتصدادي باشدد كده بخشدي از گيري عملياتي بايدد بدر اسداس بررسدي از سوي ديگر تصميم

آورد. هاي كمي قابليت اطمينان به دست يابيتوان از ارز ها را مي اطالعات مورد نياز آن

در اينجا ذكر اين نكته حائز اهميدت اسدت كده سيسدتم تدوزيعي كده در آن توليددات پراكندده وجدود

HLIIهاي مطالعدات توان فندون و مددل دارند شبيه به سيستم مركب توليد و انتقال است و از اين رو مي

ر داد. البته بايد توجه داشت كده گرچده ايدن كدار بده لحداظ را در چنين سيستم توزيعي مورد استفاده قرا

با آنچه كه در سطح توزيع مورد نياز است HLIIرسد اما اهداف ارزيابي مفهومي درست به نظر مي

مشدترك انتقدال و توزيدع را ارزيدابي خواهيم تواندايي تدأمين اندرژي در فصل مي HLIIمتفاوت است. در

شددوند( در حاليكدده هدددف سيسددتم طددور مسددتقيم در ارزيددابي لحدداظ نمي كندديم )يعنددي مصددرف كنندددگان بدده

توزيع تأمين برر مصرف كنندگان نهايي است.

(HLIII)هاي توزیع فاقد تولیدات پراكنده سیستم 4-2-3

زمان كل سيستم قدرت )توليد انتقال و توزيع( فقط سيستم به جاي مطالعه هم HLIIIدر مطالعات

رسد زيرا: گيرد اين امر قابل قبول به نظر مي رار ميتوزيع مورد مطالعه ق

هاي توزيع با سيستم انتقدال فصدل مشدترك دارندد و آثدار مندابع توليدد را نيدز در همدين معموالً شبكه -5

تعيدين HLIIIهاي نقداط بدار را كده در ارزيدابي تدوان شداخص بينند از اين رو مي نقاط فصل مشترك مي

هاي ورودي ارزيابي قابليت اطمينان سيستم مورد استفاده قرار داد تا شاخص اند به عنوان مقادير شده

را به دسدت آورد. در صدورت وجدود توليددات پراكندده ايدن مفهدوم كداربرد كمتدري خواهدد HLIIIكلي

هدا در يدك نقطده اندد و اينطدور نيسدت كده همده آن داشت زيرا اين مندابع توليدد در سراسدر شدبكه پراكنده

نتقال و توزيع متمركز باشند. فصل مشترك ا

هداي مشدتركين و مصدرف كننددگان ريشده در خدود سيسدتم درصدد از قطعي 41تدا 08معموالً بدين -2

هاي قابليت اطمينان كل سيسدتم نقدش عمدده و محدوري توزيع دارند. از اين رو اين بخش در شاخص

كنند. را ايفا مي

ريافت سيستم اندرژي از سيسدتم انتقدال و تحويدل از ديد فني وظيفه سيستم توزيع عبارتست از د

ها و غيره( و آن به مصرف كنندگان نهايي با حفظ كيفيت مطلوب ) از نظر ولتاژ فركانس هارمونيك

ها در حد معقولي پايين باشدد(. نيز سطح مناسبي از قابليت اطمينان )يعني تعداد و مدت زمان خروجي

امالً دشدوار اسدت )بده خصدوص در سدطح ولتداژ پدايين و در انجام اين وظيفده بده صدورت اقتصدادي كد

مناطر روستايي( زيرا معموالً سيسدتم داراي سداختار شدعاعي بدا خطدوط هدوايي اسدت كده در معدرض

شود. هاي متعدد و طوالني مي شرايط محيطي قرار داشته و از اين رو دچار خرابي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

67

ها ل مناسبي براي مشدكل خاموشديح شايد در ظاهر به نظر برسد كه گسترش توليدات محلي راه

الدذكر اسدت امدا بايدد توجده داشدت كده گرچده ايدن موضدوع بده لحداظ نظدري )و در هاي فور در سيستم

هاي فندي وعمليداتي و نيدز مالحظدات برخي موارد از نظر عملي( درست است ولي وجدود محددوديت

ايددن بدداره اظهددار نظددر و شددود كدده بدده راحتددي نتددوان در ها موجددب مي مربددوط بدده ايمنددي ايددن سيسددتم

گيري كرد. تصميم

هدا در سيسدتم هاي جدوي( كده موجدب افدزايش خرابي بسياري از شرايط محيطدي )از جملده پديدده

هدا بايدد در مطالعدات كفايدت سيسدتم مدورد توجده قدرار شوند اوالً اجتناب ناپذيرند و آثار و نتايج آن مي

هاي قابليدت كنندد تدا بدا محاسدبه شداخص يدع كمدك ميهدا بده مهندسدين توز گيرد. اين مطالعات و ارزيابي

هاي قابليددت هددا شدداخص هاي مختلددف سيسددتم نقداط ضددعف آن )يعنددي مندداطقي كده در آن اطميندان قسددمت

هدا اطمينان مشتركين و مصرف كننددگان در حدد قابدل قبدول نيسدتند( را شناسدايي كدرده وبدراي رفدع آن

توان مواردي از قبيل: انديشي كنند. براي تقويت شبكه توزيع مي چاره

افزايش تجهيزات و ادوات يدكي وپشتيبان در نقاط مشخصي از سيستم -5

هاي عملياتي اصالح يا بهبود طرح -2

هاي نگهداري و تعميرات پيشگيرانه توسعه برنامه -6

قرار دادن توليدات پراكنده در نقاط مختلف سيستم -9

را مورد توجه قرار داد.

هاي توزيدددع د توجددده داشدددت كددده در صدددورت وجدددود توليددددات پراكندددده در سيسدددتمدر اينجدددا بايددد

هاي توزيع تا حدي كارآيي خود را از دسدت داده و بايدد دچدار هاي مرسوم و ساده تحليل سيستم روش

تغييراتي شوند زيرا:

م هاي توزيدع شدعاعي همدواره بدا ايدن فدرض سداده كنندده انجدا محاسبات قابليت اطمينان سيستم -

شددوند )انددرژي الكتريكددي دريافددت شددوند كدده هددر يددك از خطددوط شددعاعي فقددط از يددك سددو تغذيدده مي مي

ها ديگر اين فدرض درسدت كنند(. بديهي است كه در صورت وجود توليدات پراكنده در اين سيستم مي

نيست.

ت در صورت وجود توليدات پراكنده )يعني مولدهاي برر( در سيستم توزيدع بايدد در محاسدبا -

ها بدده رفتدار ديندداميكي ايدن مولددها نيددز توجده كددرد. بده ايددن ترتيدب هماننددد قابليدت اطميندان ايددن سيسدتم

تدوان صدرفاً بده ها موضدوعيت خواهدد داشدت و نمي هاي مركب بحث امنيت نيز در ايدن سيسدتم سيستم

محاسبات كفايت بسنده كرد.

مشدتركين و مصدرف كننددگان بدرر هدا بدا هاي توزيع نيدرو تمداس مسدتقيم آن ويژگي مهم سيستم

ها نيدز نشدان داده هاي قابليدت اطميندان ايدن سيسدتم است. اين ويژگي تأثير خود را در تعريف شداخص

شوند(. الزم بده ذكدر اسدت كده در محاسدبه ايدن ها عمدتاً از ديد مشتركين تعريف مي است )اين شاخص

كنند: ها سه پارامتر نقش اصلي را ايفا مي شاخص

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

68

)نرخ خرابي )بر حسب تعداد خرابي در هر سالr متوسط دوره خرابي يا زمان تعمير )بر

عدم آمادگي )بر حسب ساعت در هر سال(. Uحسب ساعت( و

متوسط مددت ( شاخصSAIFIهاي سيستم ) متوسط تعداد خاموشي ها عبارتند از: شاخص شاخص

( شداخص متوسدط CAIFIهاي مشدترك ) توسط تعداد خاموشدي( شاخص مSAIDIخاموشي در سيستم )

( و متوسط انرژي تأمين ASAI( شاخص متوسط آمادگي سرويس )CAIDIمدت خاموشي هر مشترك )

(.AENS/EENSنشده مورد انتظار )

تدوان ها را مي اند. الزم به ذكر است كه اين شاخص ( تعريف شده6-9ها در جدول ) اين شاخص

هداي آن و يدا حتدي بدراي يدم فيددر بخصدوص محاسدبه كدرد وزيع يا هر كددام از بخشبراي كل سيستم ت

]19[ .

هاي قابليت اطمينان تعريف شاخص 6-9جدول

تعريف شاخص

SAIFI ها به ازاي هر مشترك سيستم در طول سال. متوسط تعداد خاموشي

CAIFI ال.ها به ازاي هر مشترك خاموش شده در طول س متوسط تعداد خاموشي

SAIDI ها به ازاي هر مشترك سيستم در طول سال. متوسط مدت خاموشي

CAIDI ها به ازاي هر مشترك خاموش شده در طول سال. متوسط مدت خاموشي

ASAI ساعت مورد تقاضا. -ساعت آمادگي سرويس در طول سال به كل مشترك -نسبت كل مشترك

ASUI 1-ASAI

AENS ازاي هر مشترك سيستم در طول سال. متوسط انرژي تأمين نشده به

دو رويكرد معمول براي ارزيابي قابليت اطمينان وجود دارد:

رويكرد مبتني بر فنون تحليلي كه در آن ضمن ارزيابي مودهاي خرابي سيسدتم از روبدط مربدوط -5

شود. هاي سري و موازي استفاده مي به قابليت اطمينان شبكه

ازي )مونت كارلو( كه عمدتاً در موارد خاص مورد استفاده قرار گرفته و س رويكرد مبتني بر شبيه -2

كند. هاي قابليت اطمينان را تعيين مي توزيع احتمالي شاخص

ها همه اجزا به صدورت هاي شعاعي بسيار ساده است زيرا در اين شبكه ارزيابي قابليت اطمينان شبكه

تددوان بدده سددادگي و بددا اصددلي مددورد نيدداز را مي هاي انددد و از ايددن رو شدداخص سددري بددا هددم قددرار گرفته

استفاده از روابط زير تعيين كرد:

(9-2) is

(9-6) iis rU

(9-9) sss Ur

(9-1) ss ULE .

زمدان تعميدر خرابدي هركددام از اجدزا و ir نرخ خرابي هركدام از اجزا iكه در اين روابط

L باشند. بار متوسط هر كدام از نقاط بار مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

69

هدددا مسددديرهاي مدددوازي بدددا هدددم نيدددز وجدددود دارندددد( ارزيدددابي هاي حلقدددوي )كددده در آن در شدددبكه

زمدان تجهيدزات هاي هم تأثير خرابيها بايد هاي اصلي به اين سادگي نيست زيرا در اين شبكه شاخص

و ادوات سيستم را در قطع برر هر يك از نقاط بار بررسي كرد )مثالً باري كه بدا دو مسدير مدوازي

زمدان اتفدار بيفتدد( در ايدن شود كه در هر دو مسير خرابدي هم شود وقتي دچار قطع برر مي تغذيه مي

روابط زير به دست آورد: تواند با استفاده از هاي اصلي را مي حالت شاخص

(9-1) jijip rr

(9-7) ji

jip

rr

rrr

هاي تحليلي فور بسديار سداده و سدر راسدت بدوده و اسدتفاده شود روش همانطور كه مالحظه مي

ها صرفاً مستلزم: از آن

سيستم توزيع هاي مربوط به قابليت اطمينان ادوات و تجهيزات در اختيار داشتن داده -5

شوند. تحليل رخدادهاي مختلفي است كه به قطع برر هركدام از نقاط بار منجر مي -2

هاي توان شاخص براي هر كدام از نقاط بار مي Uو rبا تعيين مقادير پارامترهاي اصلي

SAIFI وSAIDI ( به دست آورد.2-9ه را با توجه به تعاريف ارائه شده در جدول )و غير

هاي فور با در نظر گرفتن يك نرخ خرابي و يك متوسط زمان طور كه گفته شد در روش همان

اي براي محاسبات قابليدت اطميندان در نظدر تعمير براي هر كدام از اجزاي سيستم توزيع روابط ساده

وجه داشت كه ارزيابي قابليت اطمينان سيستم لزوماً به اين سدادگي نيسدت و گرفته شده است. اما بايد ت

ها اشاره مي شود: هاي مختلفي در آن نقش داشته باشند كه در ادامه به برخي از آن ممكن است پديده

هدداي شددديد بددرف و هاي جددوي: شددرايط سددخت جددوي )بدداد و طوفددان باران آب و هددوا و پديددده -

رخ خرابي تجهيزات )به خصوص خطوط هوايي( را باال ببرد.تواند ن يخبندان( مي

زمدان دو افتد كه وقوع يك رخداد موجب خرابي هم ها مشترك: اين پديده وقتي اتفار مي خرابي -

يا چند جزر از سيستم شود. )مثالً اگر دو خط موازي روي يك دكدل قدرار گرفتده باشدند افتدادن يدا كدج

زمان هر دو خط شود(. تواند موجب قطع هم قليه با آن ميشدن دكل در اثر تصادف وسيله ن

ها: هركدام از اجزاي سيستم ممكن است به داليدل مختلفدي از مددار خدارج شدود انواع خروجي -

ها براي تعيين يك نرخ خرابي بدراي ها بر سيستم يكسان نيست و از اين رو جمع كردن آن كه تأثير آن

شدوند هايي كه منجر به خروج ادوات و تجهيزات از مددار مي ديدههر جز لزوماً درست نيست. انواع پ

هاي هاي گذرا و خروجي هاي موقتي خروجي هاي دائمي خروجي توان در چهارگروه خروجي را مي

( 9-9هدا در جددول ) ريزي شدده( جداي داد كده تعداريف آن ناشي از تعميرات پيشگيرانه )از قبل برنامده

ارائه شده است.

كدرديم كده بدرر هدر كددام از نقداط ي از برر مشتركين: تا كنون اين طدور فدرض ميقطع قسمت -

هدا منجدر بده قطدع بار يا كامالً قطع است و يا كامالً وصدل. ايدن در حدالي اسدت كده بسدياري از خرابي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

71

شدوند بلكده موجدب كداهش ظرفيدت بدرر رسداني و در نتيجده قطدع بخشدي از بدرر فيددر كامل بدرر نمي

شوند. مي

هاي توزيددع شددعاعي تدددابيري تغذيدده بارهددا از فيددرهاي مختلددف: در بسددياري از سيسدتم امكدان -

شود كه در صورت قطع برر تغذيه هركدام از خطوط شعاعي بتوان با عمليدات كليددزني )يدا اتخاذ مي

مانور( بخشي )يا همه( بار آن را از يك فيدر ديگر تأمين كرد. بديهي است كه اين امر موجب افزايش

شود. ليت اطمينان سيستم ميقاب

هاي تأثير توليددات پراكندده: همدانطور كده قدبالً هدم ذكدر شدد رشدد توليددات پراكندده در سيسدتم -

بدرداري تواند به افزايش قابليت اطمينان سيستم كمك كند كه البته اين امدر بده خدط مشدي بهره توزيع مي

از سيستم بستگي دارد.

ها تعريف انواع خروجي 9-9جدول

ها الزم باشد. وقتي است كه ادوات و تجهيزات طوري خراب شوند كه تعميرات اصالحي يا تعويض آن خروجي دائمي

شوند. خطاها و مشكالتي كه با كليدزني دستي يا تعويض فيوز بر طرف مي خروجي موقت

خروجي گذراهدداي بازبسددت شددونده( خطاهددا و مشددكالتي كدده بدده طددور خودكددار )مددثالً بدداز و بسددته شدددن خودكددار رلدده

شوند. برطرف مي

خروجي مربوط به تعميرات ريزي شده برنامه

ها. خروج تجهيزات از مدار براي انجام تعميرات پيشگيرانه روي آن

ها توزیع داراي تولیدات پراكنده سیستم 4-2-4

اي از ديدددزل شدددوند طيدددف گسدددترده هاي توزيدددع متصدددل مي اي كددده بددده شدددبكه توليددددات پراكندددده

هاي فوتوولتائيددك و غيددره را شددامل ( سددلولCHPزمددان حددرارت و بددرر ) ژنراتورهددا مولدددهاي هم

تدوان بده دو گدروه سازي و ارزيابي قابليت اطميندان همده ايدن توليددات را مي شوند. اما از ديد مدل مي

اصلي تقسيم كرد:

ورشديد( بسدتگي داشدته و از ها به منابع متغير انرژي )مثل باد و خ مولدهايي كه قدرت خروجي آن -5

ها وجود ندارد. ريزي قبلي براي آن بيني و برنامه اين رو امكان پيش

ريزي كدرد )مثدل مولددهاي هدا از قبدل برنامده تدوان بدراي آن بيندي بدوده و مي مولدهايي كه قابدل پيش -2

فاده از رويكردهاي ها را با است توان آن زمان حرارت و برر(. فقط مولدهاي گروه دوم هستند كه مي هم

سازي كرد. سهم ايدن مولددها در كدل اندرژي توليددي سيسدتم بده ميدزان نيداز متداول در بخش توليد مدل

كاربران و نيز آمادگي خود اين واحدها بستگي دارد.

هددا در توليددد سيسددتم بدده ميددزان بررسددي مولدددهاي گددروه اول دشددوارتر اسددت زيددرا مشدداركت آن

ها بستگي دارد. نكته جالدب توجده اينكده در صدورت كداهش سدرعت ليه آندسترسي به منابع انرژي او

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

71

باد يا ابري شدن هوا در يك منطقه بخصوص تمام مولدهاي بادي يا خورشديدي موجدود در آن منطقده

ها يك مود خرابي مشترك در نظر گرفت. توان براي آن افتد و لذا مي از كار مي

DG بكه شددود كدده ايدن امددر خددود سدبب كدداهش زمددان تواندد سددبب كداهش خاموشددي ناشددي از شد مي

شود. هاي موجود در زمينه ايمني مي خاموشي و همچنين كاهش نگراني

تواند به طرر زير قابليت اطمينان را بهبود بخشد: مي DGدر حالت كلي

اضافه كردن ظرفيت در سمت بار جهت تغذيه پيوسته بار و يا به عندوان تغذيده پشدتيبان در مواقدع -5

زياد كردن ظرفيت نصب شده سيستم و يا باال بردن ميزان رزرو سيستم -2 قطعي

آزاد كردن ظرفيت توليد انتقال و توزيع -6

رفع گرفتگي خطوط انتقال و توزيع -9

كمك كردن به سيستم در هنگام نگهداري و نيز عمليات بازيابي سيستم -1

بهبود پروفيل ولتاژ سيستم -1

از حدداكثر تدوان قابدل DGدليل جايابي غلط و يا بيشتر بودن ظرفيدت با اين حال ممكن است به

ها تأثير منفي روي قابليت اطمينان داشته باشد. بارها در بعضي شبكه تزرير در باس

به منظور بهبود قابلیت اطمینان DG (Islanding)اي كردن جزیره 4-3

تنهايي بخشي از سيستم را كه به هداDG يا گروهي از DGافتد كه اي شدن زماني اتفار مي جزيره

از سيستم اصلي قطع شدده تغذيده كنندد. ايدن جددا شددن مدي تواندد بده دنبدال عملكدرد بريكدر فيدوز و يدا

رخ دهد. در بيشتر حداالت جزيدره اي شددن مطلدوب و مفيدد نيسدت DGتجهيزات سوئيچينگ ماقبل

شدود كده روي بارهدا و سيسدتم تدأثير تواني مي چون منجر به ايجاد مسائل فركانس و نيز مسائل كيفيت

منفي خواهد گذاشت. بخصدوص زمداني كده بريكدر داراي رلده ريكلدوزر باشدد. يعندي اول كده كليدد بداز

شبكه را نديده و بار را خواهد ديد لذا به نوعي سنكرون بودن خود را با شبكه از دسدت DGشود مي

ند )به شرطي كه رله بريكر اجازه بدهد( آسيب جددي ك دهد. به محض اينكه بريكر وصل مجدد مي مي

اي شدن افزايش تعميرات است. با هاي جزيره و سيستم وارد خواهد شد. يكي ديگر از بدي DGبه بار

از قطعي بار جلدوگيري كنديم. از ايدن DGاي كردن خواهيم با جزيره اين حال در اغلب موارد ما مي

اطمينان را بهبود خواهد داد. قابليت DGاي كردن نظر جزيره

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

72

كیفیت توان 4-4

بيندي كدم يدا محددود باشدند كده داراي قابليدت پيش مي متكي به منابعيDG هاي بسياري از سيستم

هسددتند. بددا در نظددر داشددتن تطددابر توليددد و تقاضددا بددراي ثابددت نگدده داشددتن قابليددت موجددودي نيدداز بدده

عملكدرد جزايدر اندرژي بصدورت مسدتقل از شدبكه اصدلي بدا پشتيباني توان خواهيم داشت. بهمين دليدل

رسدد. در مدورد اسدتفاده از شدبكه عدادي تنهدا جريدان تدوان باقيماندده ولتاژ باال غيرممكن بده نظدر مي

سازي )باالنسينگ( خواهد بود. جريان تعادل

جريدان تواند بسرعت با دو جهته شدن داخل شبكه با جريان رفت و برگشتي تغييرات ولتاژ مي

محلي ميان توان فعال (bursts)اي كه قبالً فقط از باال به پايين بوده افزايش يابد. شكاف توان در شبكه

و غيرفعال بسيار سريع ولتاژ را منحرف خواهد نمود. تصحيح سريع اين مسئله سخت خواهد بود با

تورهداي بددون انرسدي فدرض هاي الكترونيك صنعتي كده بايدد عمدالً ژنرا با سيستم DGوجود واحدهاي

شوند مگر اينكه يك نوع ذخيره انرژي پيشرفته كه بتوان آن را انرسي مجازي در نظر گرفت اعمال

شود.

هاي كنترل مركزيي كه شبيه يدك فاليدول عظديم بدا قددرت اين "انرسي" ناشي از شبكه با نيروگاه

واهدد داشدت يعندي يدك امپددانس داخلدي باشد در "تدوان اتصدال كوتداه" بازتداب خ تعادل بسيار زياد مي

بسيار كم در سيستم توان اصلي.

هاي الكترونيددك صددنعتي بددا مشخصددات غيرخطددي احتمدداالً در ادامدده اسددتفاده گسددترده از مبدددل

مشكالت كيفيت توان مانند انحدراف هدارموني را افدزايش خواهدد داد. بدا ايدن حدال بدا وجدود عناصدر

شدكاف مدوج ورودي ايدن مشدكل ديگدر حداد نخواهدد بدود. از طدرف سوئي سريع امروزي در كنتدرل

محلي به بهاي خاصدي حاصدل PQتوانند )در تئوري( طوري استفاده شوند كه ها مي ديگر اين سيستم

هدا( يدا هاي اسدتفاده شدده در ايجداد "فيلترهداي اكتيدو" )در حدذف هارمونيك شود كه در اصول بدا سيسدتم

اند. متأسددفانه در حددال وليددد تددوان راكتيددو الزم بددراي تنظدديم ولتدداژ( مشددابهكننددده هدداي ايسددتا" )ت "جبران

بايد بسيار "منفعالنه" نصب شده و با تزرير توان اكتيو كنترل ولتاژ را DGهاي حاضر بيشتر سيستم

قادر خواهند بود DGبه سيستم مركزي واگذار نمايند. البته اين در آينده تغيير خواهد نمود و واحدهاي

. ]11[خدمات جانبي" نيز ارائه نمايند "

تواندد هاي توزيع ولتداژ متوسدط و فشدار ضدعيف مي هاي توليد پراكنده در شبكه استفاده از سيستم

ها و نوسان در شكل مدوج ها گردد كه ايجاد هارمونيك موجب ايجاد مشكالتي در كيفيت توان اين شبكه

در صورت بدروز عيدب در آن از جملده ايدن مدوارد ولتاژ شبكه و نيز تغيير سطح اتصال كوتاه شبكه

هاي توليدد پراكندده بده شدبكه توزيدع اثدرات هاي بهينده اتصدال سيسدتم توان با انتخاب محل باشند. مي مي

هداي اتصدال مندابع توليدد پراكندده بدا منفي ايجاد شده را حداقل نمود. در اسدتانداردهاي مختلدف ويژگي

هدا بدا هددف دارا بدودن شدبكه توزيدع بدا كيفيدت تدوان پدذير آن انعطاف توجه به پارامترهاي غيرخطي يدا

گيرد. مسئله بسيار اساسي كه در كنار مواردي نظير كنترل توان اكتيدو مناسب مورد بررسي قرار مي

هاي توزيع داراي ها و فليكر در شبكه هاي اتصال كوتاه پايداري محدوديت هارمونيك و ولتاژ جريان

رسد تدا مندابع تر به نظر مي باشد لذا منطقي راكنده وجود دارد شرايط اقتصادي طرح ميمنابع توليد پ

مندد هاي شبكه توزيع مطابقدت دهديم و از فوايدد اقتصدادي اسدتفاده از آن بهره توليد پراكنده را با ويژگي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

73

ر حداالت هاي كيفيت توان شبكه و تالش در جهدت بهبدود آن د گرديم. اما در اين ميان بررسي ويژگي

. ]17[هاي توزيع اهميت فراواني دارد كار عادي و معيوب شبكه

هاي توزيع به دليدل اسدتفاده از در اين بخش به بررسي مشكالت كيفيت توان ايجاد شده در شبكه

ها نوسدان منابع توليد پراكنده پرداخته و علل بروز هر يك از موارد مختلف همچون ايجاد هارمونيك

فليكدر ولتداژ افدزايش سدطح اتصدال كوتداه شدبكه را بررسدي مدي نمداييم. همچندين از شكل موج ولتاژ

نماينددد و بددراي هددايي را در شددبكه توزيددع توليددد مي آنجاييكدده هددر يددك از منددابع توليددد پراكنددده هارمونيك

ها و نوسانات ولتداژ شدبكه بده بديش از حددود اسدتانداردهاي تعيدين شدده جلوگيري از افزايش هارمونيك

هاي توزيدع زم است تا روشي براي تعيين ماكزيمم مقدار توان توليددي مندابع توليدد پراكندده در شدبكهال

استفاده گردد تا با استفاده بيش از حد از اين منابع كيفيت توان شدبكه دچدار اخدتالالت شدديد نشدود. از

هاي توزيدع بدا بكهرو در انتهاي فصل به بررسدي ايدن موضدوع پرداختده و ايدن تحليدل را بدراي شد اين

دهيم. هاي مختلف فيدرها مورد بررسي قرار مي بارگيري

هاي توزیع داراي منابع تولید پراكنده مشكالت كیفیت توان شبكه 4-4-1

تدوان بده بعضدي از هاي توزيدع داراي مندابع توليدد پراكندده در سداختار خدود مي با بررسي شدبكه

ا نظيدددر نوسدددانات و تغييدددرات ولتددداژ اعوجددداج و ه مشدددكالت كيفيدددت تدددوان موجدددود در ايدددن سيسدددتم

دار بودن شكل موج ولتاژ و جريان شبكه و افزايش سطح اتصال كوتاه آن پي برد. هارمونيك

در حالت كلي اتصال منابع توليد پراكنده به شبكه توزيع فشار ضعيف مي تواندد مشدكالت زيدر

را سبب گردد:

هاي شبكه افزايش يا كاهش ولتاژ هادي -

هاي ولتاژ افزايش اعوجاج هارمونيك -

افزايش سطح اتصال كوتاه شبكه -

هاي حفاظتي عدم عملكرد صحيح سيستم -

هاي شبكه فشار ضعيف افزايش دماي هادي -

هاي توزيع شعاعي و حلقوي برقرار بوده و در ادامده بده بررسدي هدر يدك اين موارد براي شبكه

پردازيم. از آن ها مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

74

ات آرام ولتاژتغییر 4-4-1-1

بررسي حالت پايدار ولتاژ محل اتصال منابع توليد پراكندده بده فيددرهاي خطدوط هدوايي يدا كابدل

باشددددد لددددذا هايي مي هاي توزيددددع يكددددي از پارامترهدددداي اساسددددي بررسددددي چنددددين شددددبكه زمينددددي شددددبكه

داراي منابع هاي ولتاژ متوسط و فشار ضعيف استانداردهايي براي تغييرات اندازه ولتاژها براي شبكه

هداي زمداني هدا بررسدي مقدادير متوسدط ولتداژ در بازه توليد پراكنده تنظيم شده است. يكي از اين روش

( محاسدبه 0-9دقيقه در محل اتصال است كه اندازه ولتاژ محل اتصال در حالت پايدار از رابطده ) 58

kكوتاه شبكه در محدل اتصدال توان اتصال Skتوان نامي منبع توليد پراكنده Snگردد كه در آن مي

زاويه جريان خروجي منبع توليد پراكنده و زاويه امپدانس شبكه n

k

S

SR نسبت اتصال كوتداه در

باشد. محل اتصال مي

(9-4) %3cos100

cos100% kkk

n

RS

S

هاي ولتدداژ % در شددبكه2 -%6ن ميددزان نبايسددتي از طبدر اسددتانداردهاي كشددورهاي اروپددايي ايدد

% نگدردد. انددازه تغييدرات 58متوسط تجاوز نمايد تا تغييرات ولتاژ شبكه فشدار ضدعيف نيدز بديش از

و k زاويه شبكه ولتاژ در محل اتصال منابع توليد پراكنده به شبكه توزيع بسته به ضريب توان

شدود. همچندين ضدريب تدوان منبدع ( ديده مي2-9براي مقادير مختلف در شكل ) Rنسبت اتصال كوتاه

( اندددازه تغييددرات ولتدداژ بدده نسددبت 6-9توليددد پراكنددده نيددز بددر تغييددرات ولتدداژ مددؤثر بددوده و در شددكل )

ود.ش اتصال كوتاه در محل اتصال براي ضرايب توان مختلف منبع توليد پراكنده ديده مي

-10

-7.5

-2.5

0

2.5

5

-5

7.5

10

(%)

+ (deg)k

R=10

R=20

R=40

0-45-90-135-180 45 90 135 180

تغييرات ولتاژ برحسب زاويه شبكه و ضريب توان 2-9شكل

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

75

PF=0.96

PF=1.0

PF=0.96

0 10 20 30 40 50

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9(%

)

R

(: تغييرات ولتاژ بر حسب نسبت اتصال كوتاه براي ضرايب توان مختلف6-9شكل )

هدا بده يدك فيددر تغييدر در صورت اسدتفاده از مندابع توليدد پراكندده متعددد در شدبكه و اتصدال آن

اندازه ولتاژ ناشي از تمامي منابع بايستي مورد توجه قرار گيرد. لذا پخش بار دقيدر سيسدتم ضدروري

باشد. براي حداالتي كده تدوان توليددي مندابع توليدد پراكندده مداكزيمم و تدوان مصدرفي بارهداي شدبكه مي

هرگداه تدوان توليددي مندابع توليدد پراكندده مينيمم باشد تغيير اندازه ولتاژ در محل اتصال مداكزيمم و

مينيمم و توان مصرفي بارهاي شبكه ماكزيمم باشد تغيير اندازه ولتاژ در محل اتصال مينيمم خواهدد

% ولتداژ ندامي تجداوز نمايدد تدا بدا اسدتفاده از 1بود. مقدار متوسط ولتاژ هر محل اتصدال نبايسدتي از

فشار ضعيف بتوانيم آن را جبران نماييم. اين موضوع در رابطه هاي ولتاژ متوسط به تغيير تپ ترانس

شود. ( ديده مي9-58)

(9-58) nmedn VVV

VV 05.12

95.0 maxmin

% ولتداژ ندامي باشدد تدا 6تغيير اندازه ولتاژ محل اتصال حدول متوسدط ولتداژ نبايسدتي بديش از

( 55-9بصدورت رابطده ) % بماند كه اين موضوع58تغيير اندازه ولتاژ شبكه فشار ضعيف كمتر از

گردد. بيان مي

(9-55) nVVVV 06.02 minmax

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

76

تغییرات سریع ولتاژ و فلیكر 4-4-1-2

دهد ضريب سختي فليكر محدوده تغيير و نوسان ولتاژ ناشي از منابع قدرت كوچك را نشان مي

ن ضريب به جريان اتصال گيري نمود. اي هاي واقعي محاسبه و يا اندازه توان آن را براي سيستم كه مي

كوتداه در آن نقطدده قدددرت توليدددي نددامي و ضددريب فليكدر تجهيددزات كدده ميددزان قابليددت توليددد فليكددر در

28هاي گاز و بخار داراي ضريب فليكر كند بستگي دارد. ژنراتورهاي توربين تجهيزات را بيان مي

ه ايددن موضددوع امكددان ايجدداد باشددد كدد مي 98هدداي بددادي هسددتند ولددي ضددريب فليكددر ژنراتددور توربين

آورد. نوسانات را در شكل موج ولتاژ و جريان شبكه توزيع به راحتي فراهم مي

توانددد ناشددي از تغييددر سددريع ولتدداژ در محددل اتصددال منددابع توليددد پراكنددده بدده شددبكه توزيددع مي

كدار سوئيچينگ و قطع و وصل كردن منبع به شبكه يدا تغييدرات ناگهداني تدوان خروجدي آن در هنگدام

باشد. اندازه اين تغييرات و فليكر ناشي از آن بايستي محدود گردند تا از آسيب رسيدن بده تجهيدزات و

بارهاي مصرفي موجود در شدبكه جلدوگيري گدردد. در مدوارد سدوئيچينگ منبدع توجده بده ندوع شدبكه

ميدزان ايدن رو ولتاژ متوسط يدا فشدار ضدعيف انددازه تجهيدزات و فركدانس كدار اهميدت دارد و از ايدن

گردد. بعنوان مثال ماكزيمم تغييرات اندازه ولتاژ براي ها در استانداردهاي مختلفي تعيين مي محدوديت

بدار قطدع و وصدل 58شبكه توزيع ولتاژ متوسط داراي منابع توليد پراكنده در صورت وجود بيش از

بدار و بديش از 58از % در صورت قطع و وصل كمتدر 2منابع به شبكه در ساعت بايستي كمتر از

% 9% و در صورت قطع و وصل كمتر از يك بار در ساعت كمتدر از 6يك بار در ساعت كمتر از

% و 1/1% 9هاي توزيع فشار ضعيف بايستي به ترتيب كمتر از باشد. ميزان اين مقادير براي شبكه

سوئيچينگ وصدل منبدع ( بيان كننده اندازه تغيير سريع ولتاژ در زمان52-9% گردد. رابطه ساده )7

باشد. به شبكه مي

(9-52) kRS

Sk

k

n 100100% max

به ضريب توان شدبكه و بده صدورت xتر با احتساب وابستگي اما رابطه دقير kk بده دسدت

نددازي منبدع بده جريدان ندامي و برابدر ا توان آن را برابر نسدبت جريدان راه آيد اما براي سادگي مي مي

اندازي و ندوع منبدع توليدد پراكندده وابسدته اسدت. در نظر گرفت كه به نحوه راه 5-0مقاديري در بازه

هداي زمداني كوتداه اندازه فليكر ولتاژ ناشي از سوئيچينگ منابع توليد پراكندده در شدبكه توزيدع در بازه

تعدداد Nآيدد كده در آن ( بده دسدت مي59-9( و )56-9بدط )بده ترتيدب از روا Pltو بلندد مددت Pstمدت

توان نامي و Sn,iمنابع توليدات پراكنده موازي در شبكه kik ضريب گام فليكر واحدi .هستند

هاي بترتيب ماكزيمم مقادير سوئيچينگ منابع توليدات پراكنده شبكه توزيع در بازه N120,iو N10,iهمچنين

باشند. مي iدقيقه براي واحد 528و 58زماني

(9-56) 32

1

1

32,.,10 .

18

N

i

inkiik

st SkNS

P

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

77

(9-59) 32

1

1

32,.,120 .

8

N

i

inkiik

lt SkNS

P

و در 71/8اندازه فليكر ولتداژ بدراي شدبكه فشدار ضدعيف در بدازه زمداني كوتداه مددت كمتدر از

هداي گدرفتن پارامتر بدوده ولدي بدراي شدبكه ولتداژ متوسدط بدا در نظدر 5بازه زماني بلند مدت كمتر از

باشد. فليكر كل شبكه ناشي از مي 4/8و براي بلند مدت كمتر از 7/8شبكه براي كوتاه مدت كمتر از

آيد. سوئيچينگ تمامي منابع پراكنده موجود در شبكه توزيع به دست مي

هاي میاني ها و هارمونیك هارمونیك 4-4-1-3

هددايي بدراي اتصدال مندابع توليدد پراكنددده كنورتر اسدتفاده از ادوات الكترونيدك قددرت بده صدورت

هاي خورشيدي به شبكه توزيع موجب ايجداد هارمونيدك و اعوجداج در هاي بادي و سلول نظير توربين

هدداي ولتدداژ هاي ولتدداژ متوسددط هارمونيك گددردد. در شددبكه شددكل مددوج ولتدداژ و جريددان شددبكه توزيددع مي

هاي فشدار ضدعيف يدا فشدار قدوي ايجداد گردندد. بده ه شدبكهها بد توانند ناشي از اثر اتصاالت دسدتگاه مي

هدداي محدددودي را ايجدداد نماينددد تددا سددطح همددين علددت هددر يددك از تجهيددزات تنهددا بايسددتي هارمونيك

هارمونيك ولتاژ كل شبكه از حدد متعدارف تجداوز ننمايدد. از ايدن رو در هنگدام اسدتفاده از مندابع توليدد

هاي مياني ناشدي از ها و هارمونيك به پتانسيل توليدها و هارمونيكهاي توزيع بايستي پراكنده در شبكه

ها توجدده گددردد. در شددبكه توزيددع داراي بارهدداي غيددر خطددي مجهددز بدده كنددورتر در نصددب ايددن دسددتگاه

هداي ورودي خود كه عمدتاً بارهاي صنعتي هستند در اثدر اسدتفاده از مندابع توليدد پراكندده هارمونيك

هدا در بداس متصدل بده منبدع توليدد پراكندده يابد كه افدزايش هارمونيك فزايش ميشكل موج ولتاژ شبكه ا

باشددد. هددا نيدداز بدده اسددتفاده از فيلترهددا در آنجددا مي بسدديار شددديد بددوده و در نتيجدده بددراي حددذف هارمونيك

ها براي سطوح ولتاژ مختلف فشار قوي ولتاژ متوسط و فشدار ضدعيف ترتيب كنترل حذف هارمونيك

شود. ( ديده مي1-9ولتاژ به سطح ولتاژ ديگر در جدول )از يك سطح

هاي فشار قوي ولتاژ متوسط و فشار ضعيف هاي مختلف شبكه ترتيب حذف هارمونيك 1-9جدول

مضارب زوج 6مضارب فرد و 6مضارب فرد غير مضارب

مرتبه

هاي ولتاژ اندازه هارمونيك

مرتبه

هاي ولتاژ اندازه هارمونيك

مرتبه

هاي ولتاژ ه هارمونيكانداز

فشار ضعيف

ولتاژ متوسط

فشار قوي

فشار ضعيف

ولتاژ متوسط

فشار قوي

فشار ضعيف

ولتاژ متوسط

فشار قوي

1 7 55 56 57 54 26 21

1 1 1/6 6 2 1/5 1/5 1/5

1 9 6 1/2 1/5 2/5 2/5 2/5

2 2 1/5 1/5 5 5 7/8 7/8

6 4 51 25 بيشتر

1 1/5 6/8 6/8 2/8

9 2/5 6/8 6/8 2/8

2 5 6/8 2/8 2/8

2 9 1 0 58 52 بيشتر

2 5 1/8 1/8 1/8 2/8 2/8

1/5 5 1/8 9/8 9/8 2/8 2/8

1/5 5 1/8 9/8 9/8 2/8 2/8

THD باشد. % مي0% و 1/1% 6هاي فشارقوي ولتاژ متوسط و فشار ضعيف بترتيب برابر در مقادير جدول فور براي شبكه

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

78

( بده 51-9از رابطده ) hسيسدتم ولتداژ متوسدط بدراي هارمونيدك مرتبده بنابراين ميدزان اعوجداج

هاي ولتداژ متوسدط و در سيسدتم hبترتيب انددازه هازمونيدك مرتبده LhHVو LhMVآيد كه در آن دست مي

ضدريبي اسدت از فشار قوي به ولتداژ متوسدط و hضريب انتقال هارمونيك مرتبه ThHMفشار قوي

105هاي مراتدب برابر يك براي هارمونيك h<5هاي مراتب ه براي هارمونيكك h و 9/5برابدر

باشد. مي 2برابر h>10هاي مراتب براي هارمونيك

(9-51) hHVhHMhMVhMV LTLG .

ده در شبكه را براي هر منبع توليد پراكنEVh,i توان محدوده اعوجاج ولتاژ مي GhMVبا استفاده از

Siكدل تدوان شدبكه و St( به دست آورد كده در آن 51-9توزيع متناسب با توان خروجي آن از رابطه )

باشد. نسبت توان هر منبع توليد پراكنده متصل به شبكه به كل توان شبكه مي

(9-51) ihMVt

inhMViVh SG

S

SGE

,,

رمونيكي شدبكه توزيدع مدي تدوان با در نظر گرفتن مندابع توليدد پراكندده بعندوان مندابع جريدان هدا

هاي جريان شبكه را با استفاده از امپدانس شبكه براي هر مرتبه هارمونيك از رابطده اندازه هارمونيك

و iواحددد hبترتيددب اندددازه ولتدداژ و جريددان هارمونيددك مرتبدده Ihiو Vhi( بدسددت آورد كدده در آن 9-57)

EIh,i ند.باش محدوده اعوجاج جريان در شبكه توزيع مي

(9-57) h

iVhiIhhiiVhhihhi

Z

EEIEIZV

,,,.

پخش بار و تلفات 4-4-1-4

براي بررسي ميزان تغييرات تلفات شبكه توزيع در صورت اتصال مندابع توليدد پراكندده بده آن

ابتدا بايستي محاسبات پخش بار مربوطه به شبكه توزيع صورت گيرد. هدف از بررسي پخش بار در

باشدد كده بصدورت سداده پراكنده بررسي ولتاژ در هر محل اتصدال مي شبكه توزيع داراي منابع توليد

توان اين افدزايش ولتداژ ناشدي از وجدود ژنراتدور سدنكرون يدا آسدنكرون مندابع توليدد پراكندده را از مي

بترتيب مقاومت و راكتانس فيدر خط هوايي در آن محل Xو R( بدست آورد كه در آن 50-9رابطه )

وان اكتيو و راكتيو گذرا در آنجا هستند.نيز بترتيب ت Qو Pو

(9-50) V

XQPRV

باشدد لدذا تدوان هاي فشار ضعيف مقاومدت تأثيرگدذارتر از راكتدانس مي از آنجاييكه براي شبكه

اكتيو تأثيرگذارتر از تدوان راكتيدو در شدبكه خواهدد بدود. در بررسدي پخدش بدار چندين شدبكه تدوزيعي

ر شامل توان اكتيو و راكتيو خروجي منبع توليد پراكندده و محدل اتصدال آن بده شدبكه پارامترهاي مؤث

اندازه بار شبكه تعداد منابع متصل به يك خط در شبكه و امپدانس شبكه هستند.

نتايج پخش بار چنين شدبكه هداي تدوزيعي حداكي از افدزايش ولتداژ در محدل اتصدال مندابع توليدد

كه ضريب توان منابع توليد پراكنده نصدب شدده يدك و ولي در صورتي پراكنده به شبكه توزيع است

% 2يددا بسدديار نزديددك بدده آن باشددد ميددزان افددزايش ولتدداژ در محددل اتصددال كدداهش يافتدده و بدده كمتددر از

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

79

دهند تلفات شبكه توزيع ولتاژ متوسط داراي منابع توليد پراكنده نسبت ها نشان مي رسد. اين بررسي مي

بدون چنين منابعي در ساختار آن كاهش مي يابد. از طرف ديگر اگر شرط اسدتفاده از به شبكه توزيع

گاه ميزان تلفات شبكه توزيع نسبت به حالت با برآورده گردد آن 5منابع توليد پراكنده با ضريب توان

ر گدرفتن يابد. لذا بهترين حالت استفاده از منابع توليدد پراكندده بدا در نظد ضريب توان كمتر افزايش مي

باشد. با چنين مي 41/8-5تغييرات ولتاژ و تلفات شبكه استفاده از منابع توليد پراكنده با ضريب توان

توان ضمن جلوگيري از افزايش تلفات در شبكه توزيع از افدزايش ولتداژ در محدل اتصدال انتخابي مي

منبع توليد پراكنده به شبكه جلوگيري به عمل آورد.

تصال كوتاهجریان ا 4-4-1-5

هاي توزيع داراي منابع توليد پراكنده بسته به امپدانس شبكه با افزايش تعداد منابع توليد در شبكه

يابدد و انددازه آن بدراي خطدوط متصدل بده مندابع توليدد پراكنده سطح جريان اتصدال كوتداه افدزايش مي

ز عيبدي در يكدي از پراكنده بيشتر از خطوط غيدر متصدل بده چندين مندابعي اسدت كده در صدورت بدرو

فيدرهاي خطوط هوايي يا كابل زميني شبكه توزيع رله ها عيب را تشخيص داده و اتصال منبع به آن

باشددد. امددا در نماينددد و وصددل مجدددد آن منددوط بدده رفددع عيددب مي فيدددر را در پسددت مربوطدده قطددع مي

ي از فيدرهايي كه منابع هاي توزيع داراي منابع توليد پراكنده اگر در صورت بروز عيب در يك شبكه

اند با وجود قطع اتصالي شبكه ممكن است منابع توليد پراكنده همچنان متصدل بده سيسدتم به آن متصل

تواندد موجدب تدداوم رساني به فيدر معيوب گردد كده اوالً مي تواند موجب تداوم برر بوده و اين امر مي

فدزايش مدي يابدد. در صدورتيكه در هنگدام قوس در محل عيب شدده و ثانيداً سدطح اتصدال كوتداه شدبكه ا

اي كه مستقيماً با فيدر معيوب در ارتباط هستند بصدورت اتوماتيدك از بروز عيب منابع توليد پراكنده

بددرر شدددن بارهدداي يابددد بلكدده از بي تنها سددطح اتصددال كوتدداه شددبكه افددزايش نمي شددبكه قطددع گردنددد ندده

گدردد. لدذا بررسدي سيسدتم رليدداژ نيدز جلدوگيري مي مصدرفي كده توسدط چندين مندابعي تدأمين مدي شدددند

ها امددري الزم و هاي توزيددع داراي منددابع توليددد پراكنددده و ايجدداد همدداهنگي بددين سددتينگ رلدده شددبكه

هاي متصل به منابع توليد پراكنده بايستي بتوان در صورت بروز ضروري است. در اين صورت رله

نمايند و نيز اگر عيب در فيدر ديگدري باشدد بده اشدتباه عيبي در فيدر مربوطه منبع را از مدار قطع

برر شدن قسمتي از بارهاي شبكه نگردند. موجب خروج منبع از مدار و بي

بررسي نامتعادلي 4-4-1-6

هاي توزيع بصورت سه هدادي تكفداز و بارهداي مصدرفي عمومداً تكفداز يدا سده از آنجاييكه شبكه

هداي نسدبتاً متعدادل بدين هدر سده فداز مدي تدوان نامتعدادلي را بسديار باشند با هدف ايجداد آرايدش فاز مي

هداي متعدادل تدأثير كاهش داد و اتصال منابع توليد پراكنده بصورت سه فاز به شبكه يا تكفداز بدا آرايش

تدوان براحتدي هاي ولتاژ و جريان شبكه توزيدع دارد بطوريكده مي بسيار كمي در نامتعادلي شكل موج

% محدود نمود.2هاي مناسب نامتعادلي سيستم را در كمتر از با ايجاد آرايش

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

81

هاي توزیييع شييعاعي بيير اسيياس تعیييین ميياكزیمم تييوان تولیييدي منييابع تولیييد پراكنييده در شييبكه 4-4-2

هاي هارمونیكي محدودیت

هاي توزيع داراي منبع توليد پراكنده برابدر هاي ايجاد شده در شبكه نوسانات ولتاژ و هارمونيك

رو شود. از ايدن هايي است كه توسط هر يك از منابع به شبكه تزرير مي ع نوسانات و هارمونيكمجمو

توان تدوان توليددي چندين مندابعي را در براي حفظ كيفيت توان شبكه توزيع در محدوده استاندارد نمي

راكندده در شبكه از حدي بيشتر در نظر گرفت. براي تعيدين حدداكثر مقددار تدوان توليددي مندابع توليدد پ

توان از روش زير هاي آن در محدوده معلوم مي هاي توزيع با حفظ ميزان نوسانات و هارمونيك شبكه

]11[استفاده نمود.

% الزم اسددت تددا از 58در ايددن روش بددراي حفددظ نوسددانات ولتدداژ شددبكه فشددار ضددعيف در بددازه

دد و لدذا بدا مدد نظدر قدرار % درصدد جلدوگيري گدر6افزايش نوسانات شبكه ولتاژ متوسدط بده بديش از

هددا و دادن نحدوه بدارگيري فيددرهاي شددبكه توزيدع و محاسدبه جريدان بدداس اصدلي از افدزايش هارمونيك

ترين نقاط فيددرهاي هاي ولتاژ در انتهايي گردد. از آنجاييكه اندازه هارمونيك نوسانات آن جلوگيري مي

فيدر شبكه توزيع حدداكثر مقددار بداري شبكه توزيع شعاعي وجود خواهند داشت لذا جريان اصلي در

توانند آن را در طول فيدرهاي شبكه توزيدع تدأمين نمايندد قبدل از آنكده است كه منابع توليد پراكنده مي

ترين بررسدي % مقددار مجداز در شدبكه افدزايش يابدد. سداده6اندازه هارمونيدك هداي ولتداژ بده بديش از

( 9-9باشدد كده تصدوير شدماتيك آن در شدكل ) اي آن ميبراي شبكه توزيعي بدا بدارگيري يكسدان فيددره

شود. ديده مي

R +jXSUBSUB R +jXLL R +jXLL R +jXL L

NLINLINLINLINLIISUB

تصوير شماتيك شبكه توزيع شعاعي با بارگيري يكسان براي تمامي فيدرها 9-9شكل

فاصدله x( 9-9برابر جريان پست نشان داده شده بدر روي شدكل ) Isubدر اين حالت و با فرض

...طول فيدر بر حسب مايل Lت بر حسب مايل از محل پس subsubsub jhXRZ بدر حسدب اهدم و

linelineline jhXRZ گاه جريان خط در هر محل بر حسب اهم بر مايل آنx در روي فيددر شدبكه

قطده ترين ن دارترين ولتاژ در فيدر كه برابر افدت ولتداژ در انتهدايي و بدترين و هارمونيك Iline(x)توزيع

شوند. ( حاصل مي28-9( و )54-9 بترتيب از روابط ).Vdistهر فيدر ناشي از جريان خط مي باشد

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

81

(9-54)

L

xIxI subline 1)( .

(9-28) dxxIZZIV

L

linelinesubsubdist

0

... )(

( محاسددبه نمدود كده از آن بددراي تعيدين ميددزان 25-9تدوان جريددان پسدت را از رابطده ) گداه مي آن

توانندد بدراي تدأمين بارهداي شدبكه بددون ايجداد نوسدانات منابع توليدد پراكندده ميرود كه تواني بكار مي

غيرمجاز به آن تزرير نمايند.

(9-25) LZZ

VI

linesub

distsub

.5.0.

..

با در نظر گرفتن شبكه توزيع شعاعي با بارگيري افزايشي خطي فيددرها بدا دور شددن از پسدت

توان بترتيب از روابط را مي Isubو Iline(x)اندازه ( ديده مي شود 1-9كه تصوير شماتيك آن در شكل )

( بدست آورد.26-9( و )9-22)

R +jXSUB SUB R +jXL L R +jXL L R +jXL L

INL(i)

NL(i-1)I

INL(3)

NL(2)I

INL(1)

ISUB

تصوير شماتيك شبكه توزيع شعاعي با بارگيري افزايشي خطي فيدرها با دور شدن از پست 1-9شكل

(9-22)

2

2

. 1)(L

xIxI subline

(9-26 ) LZZ

VI

linesub

distsub

.6667.0.

..

براي شبكه شعاعي با بارگيري كاهشي خطي فيدرها بدا دور شددن از پسدت كده تصدوير شدماتيك

-9( و )29-9را بترتيدب از روابدط ) .Isubو Iline(x)تدوان انددازه ( ديده مدي شدود مي1-9آن در شكل )

( بدست آورد.21

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

82

R +jXSUB SUB R +jXLL LLR +jX LLR +jX

NL(i)I

NL(i-1)I

NL(3)I

NL(2)I

NL(1)I

ISUB

عي با بارگيري كاهشي خطي فيدرها با دور شدن از پستتصوير شماتيك شبكه توزيع شعا 1-9شكل

(9-29)

L

x

L

xIxI subline

21)(

2

2

.

(9-21) LZZ

VI

linesub

distsub

.3334.0.

..

فيددر بدا مشخصدات امپدانسدي فيددر و پسدت نشدان داده 6حال بعنوان مثال براي شدبكه تدوزيعي داراي

( بترتيدب 21-9( و )26-9( )25-9توان اندازه جريان پست را از روابدط ) ( مي1-9شده در جدول )

شود. ( ديده مي7-9ها در جدول ) براي سه سيستم فور محاسبه نمود كه اندازه آن

مشخصات امپدانس باس و فيدرهاي شبكه توزيع 1-9جدول

6فيدر 2فيدر 5فيدر

Zline+ 816.0592.0 j 581.0258.0 j 631.0126.0 j

Zline 0 211.2893.0 j 058.2686.0 j 026.2430.0 j

Zsub.+ 017.3754.0 j 058.1377.0 j 005.12514.0 j

Zsub. 0 905.0226.0 j 528.0132.0 j 402.01005.0 j

هاي توزيع با بارگيري مختلف فيدرها راي هارمونيك هفتم ونهم براي شبكهاندازه جريان باس ب 7-9جدول

فيدرطول )مايل(

بارگيري كاهشي بارگيري افزايشي بارگيري يكسان

4هارمونيك 7هارمونيك 4هارمونيك 7هارمونيك 4هارمونيك 7هارمونيك

5فيدر 2 1

860/0 801/1

141/7 727/6

186/7 616/1

222/1 047/2

119/0 861/7

870/58 222/1

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

83

58 662/9 889/2 169/6 162/5 612/1 041/2

2فيدر 2 1 58

718/59 982/58 479/1

279/4 227/9 257/2

941/56 460/0 750/1

624/7 291/6 106/5

215/51 964/52 460/0

126/52 814/1 291/6

6فيدر 2 1 58

096/50 469/55 980/7

008/4 600/9 270/2

141/51 459/4 452/1

768/7 612/6 729/5

129/25 407/59 451/4

107/56 694/1 616/6

هاي مراتب مختلف و محاسبه نسبت جريان بداس بده با يافتن مقادير جريان باس براي هارمونيك

% اعوجاج شكل موج 6ماكزيمم جريان مورد نياز بارهاي مصرفي شبكه با در نظر گرفتن محدوديت

جريان بصدورت mitlihL

sub

II

I

.

تدوان ميدزان تدأمين بارهداي مصدرفي در شدبكه را توسدط مندابع توليدد مي .

% بده معنداي آن 588پراكنده بدون افزايش اعوجاج شبكه از حدد مجداز تعيدين نمدود بطوريكده نسدبت

توانندد تمدامي بدار مصدرفي شدبكه را بددون تعددي از حدد مجداز ايجدداد اسدت كده مندابع توليدد پراكندده مي

هداي شدبكه توزيدع ها براي ترتيب مثبدت و صدفر هارمونيك ك در شبكه تأمين نمايند. اين نسبتهارموني

( قابل مشاهده است.0-9فور در جدول )

نسبت توان توليدي منابع توليد پراكنده به كل توان بارهاي مصرفي شبكه بدون ايجاد هارمونيك غيرمجاز 0-9جدول

فيدرطول )مايل(

بارگيري كاهشي يري افزايشيبارگ بارگيري يكسان

ترتيب صفر ترتيب مثبت ترتيب صفر ترتيب مثبت ترتيب صفر ترتيب مثبت

5فيدر 2 1 58

588 588 588

588 57/46 58/18

588 588

01/48

588 92/79 68/60

588 588 588

588 588

98/72

2فيدر 2 1 58

588 588

57/07

588 06/12 75/27

588 588

97/75

15/45 17/98 86/25

588 588 588

588 76/71 17/98

6فيدر 2 1 58

588 91/44 76/15

66/02 11/61 40/50

588 15/02 21/94

95/19 46/27 61/59

588 588

12/02

588 48/12 49/27

هاي توزيددع داراي منددابع توليددد پراكنددده در ايددن بخددش بدده بررسددي مشددكالت كيفيددت تددوان شددبكه

دار شددن ز مشدكالتي همچدون تغييدرات آرام و سدريع ولتداژ شدبكه هارمونيدكپرداخته شد و داليل بدرو

هاي جريان و ولتاژ فليكر ولتاژ و افدزايش سدطح اتصدال كوتداه و تلفدات شدبكه در صدورت شكل موج

ها بررسي گرديد. استفاده از منابع توليد پراكنده و ميزان تأثيرگذاري آن

هاي ميزان توان توليدي منابع توليد پراكنده در شدبكههمچنين روشي تحليلي براي تعيين حداكثر

تددوان از افددزايش هددا پيشددنهاد گرديددد كدده بدده كمددك آن مي هدداي مختلددف فيدددرهاي آن توزيددع بددا بارگيري

هاي ولتاژ شبكه در صورت توليد بيش از حدد تدوان از اينگونده مندابع جلدوگيري نوسانات و هارمونيك

. ]17[نمود

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

84

فصل پنجم

هاي تصادي سیستمبررسي اق

تولید پراكنده

مقدمه 5-1

گذاري زياد در زمينه ابزار و تغييرات شبكه براي كنترل نيازمند سرمايه DGاعمال زير ساخت

باشد. برگشت هزينه در بازارهاي آزاد كه ريسك كمتدري داراسدت پيچيدده خواهدد بدود و و امنيت مي

بت بارهاي پيدك يدا الگوهداي مصدرف غيرمترقبده حاصدل سوددهي با اجتناب از نوسانات قيمت يا عقو

تنها انتخاب )پرهزينه( باشدد البتده در صدورت پيشدي گدرفتن از توسدعه DGخواهد شد مگر زمانيكه

شبكه.

شوند استفاده نمود. نشيني محسوب مي هايي كه به نوعي عقب بايد از روش در غير اينصورت

هاي بدون يك منبع توان با قابليت نسبتاً خوب با وجود هزينهها حتي در آن صورت نيز جبران هزينه

اضافي ايجاد شده مربوط به توان پشتيباني مشكل خواهد بود. حتي اگر از نظر اخالقي رغبت ايجداد

ها با سوبسيدها بصورت مصنوعي برخالف بازار آزاد هميشه وجود دارد. شود ريسك تثبيت قيمت

ست كه چه كسي اين سيستم توان پشتيبان را حمايت مالي خواهد نمدود. اين سؤال همچنان باقي ا

باشد. تأمين بودجه شبكه معموالً از طرير گذاري بزرص با سوددهي بسيار بلند مدت مي اين يك سرمايه

تعرفه مصوبه انتقال قابل پرداخت به مجري سيستم توان بر حسب توان ثبت شده و انرژي معاوضه

و اعمدال جزيدره اندرژي بده ايدن معندي اسدت كده اندرژي كمتدري از DGنصب واحد شده خواهد بود.

شبكه برگشت داده خواهد شد و سهم اقتصادي در به ثمر رسيدن سرمايه كاهش خواهد يافدت. در عدين

اي كه در آن ترانسفورماتورها و خطوط براي خازن ماكزيمم طراحي شده به علل مربوط حال شبكه

)باالنسينگ( و پشتيباني اظطراري به همان صورت باقي خواهد ماند. به همين دليدل به قابليت تعادل

شددود وگرندده بدددار اخددذ مي DGهاي انفصددال" از نصددداب واحدددهاي در بعضددي از كشددورها "هزيندده

دهدد كده تر خواهد شد. مشكل مشدابه زمداني رخ مي سنگين DGاقتصادي مشتريان باقيمانده با هر واحد

شود. بار ديگر اعمال مي DGو بازيافت به مجري شبكه CHPانتقال براي واحدهاي هاي خاص تعرفه

از مشددتريان اخددذ خواهددد شددد. از طرفددي DGدرآمددد باقيمانددده بعنددوان ماليددات پنهددان بددراي حمايددت از

توان به مجري شبكه نيز ارائه داد مانند پشتيباني ولتاژ را ميPQاي اضافي مربوط به خدمات حاشيه

هاي هاي لوازم شبكه باشد امدا زمينده منبع درآمد اضافي فراهم شده و كمكي غيرمستقيم براي هزينه تا

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

85

هددداي هاي اقتصدددادي بدددراي اسدددتفاده سدددودآور از قابليت هاي بازرگددداني و مشدددور مناسدددب در مكانيسدددم

. ]19[تكنولوژيكي هنوز فراهم نشده است

بررسي اقتصادي تولید پراكنده 5-2

هاي الكتریكي براي شركت DGه اقتصادي توجی 5-2-1

تواند بر تا چه حد مي DGهاي الكتريكي بايد به بررسي اين مسئله بپردازند كه بكارگيري شركت

هداي توسدعه و ها بايد در جسدتجوي راه ها در آينده تأثير بگذارد. اين شركت استراتژي منابع انرژي آن

وژي باشدند. مسدايل اقتصدادي يدك شدركت بده چنددين عامدل تكامل و همچنين مكان استفاده از اين تكنولد

بستگي دارد:

هاي سيستم ساختار شركت و مشخصه -

قوانين و مقررات -

DGموقعيت و مالكيت -

براي مشتركین DGتوجیه اقتصادي 5-2-2

كنند: را براي مشتركين معين مي DGسه عامل مهم وجود دارند كه عملي و مفيد بودن

هزينه شبكه براي توليد انرژي مورد –رد + هزينه اوليه نصب()هزينه عملك نياز =

جويي در صرفه هزينه

براي مشتركين(1-5 )

جويي شدده بدر هاي صدرفه برداري( و هزينده هاي عملكرد )بهره در صورتيكه اختالف بين هزينه

. ]10 4[ود مثمر ثمر خواهد ب DGاثر عدم بكارگيري شبكه نسبتاً بزرص باشد بكارگيري

DGبررسي مسایل اقتصادي یك پروژه 5-3

ايددن اسددت كدده بايددد معلددوم شددود چدده مقدددار از DGمرحلدده اول در ارزيددابي اقتصددادي يددك پددروژه

چقددر اسدت. مشدتركين بايدد DGانداز ساليانه به دليل استفاده از تجهيزات بايد نصب شود و ميزان پس

ها شامل هزينه سدوخت و آن را پرداخت نمايند. اين هزينه هاي عملكردي اضافي را متحمل شده هزينه

باشد. مي (Operation & Maintenance)هاي تعمير و نگهداري و هزينه

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

86

برداري هاي بهره هاي سوخت = هزينه + هزينه (O&M)هاي هزينه (1-2)( 5-1باشدد. در شدكل ) و همچنين قيمت سوخت مي DGهاي سوخت نيز تابعي از راندمان هزينه

برداري و هزينه ساليانه با تغيير قيمت سوخت نشان داده شده است. همدانطور كده تغييرات هزينه بهره

جويي كل هم به آن بستگي دارد. برداري به قيمت سوخت بستگي دارد مقدار صرفه هزينه بهره

ىزينو بيره برداري

ذخيره ساليانو

DG

ىزينو بيره برداري

ساليانو

ذخيره ساليانو

4

ىزينو سوخت

98765321

20000

18000

16000

14000

12000

10000

8000

6000

4000

2000

0

35000

30000

25000

20000

15000

10000

5000

($) ($)

($/MMBtu)

يانه با تغيير قيمت سوختبرداري و هزينه سال تغييرات هزينه بهره 5-1شكل

مطابر 2بر حسب قدرت خروجي بصورت يك معادله درجه (Fuel Cost)منحني هزينه سوخت

( مدلسازي شده است. 5-1شكل )

(1-6) / h2 لايرPPC

جويي ري از صدرفهبدردا هاي بهره جويي كل ساليانه مشترك نيز از كم كردن هزينه ميزان صرفه

]4 10[آيد. ساليانه در خريد انرژي الكتريكي بدست مي

جويي ساليانه در خريد انرژي الكتريكي صرفه –برداري هاي ساليانه بهره هزينه=

ميزان جويي صرفه

كل ساليانه(1-9)

تحلیل و مقایسه اقتصادي 5-4

كنده وابسدته بده ندوع و مشخصدات هاي فني و اقتصادي بكارگيري توليدات پرا جزئيات ارزيابي

باشددد. در ايددن كننده مي ها و مشخصددات مصددرف توليددد پراكنددده مددورد اسددتفاده نددوع كدداربرد نيازمندددي

پددذير هددايي كدده از نظددر فنددي امكان هددا و طرح هددا طددراح بايددد پددس از شناسددايي تمددامي انتخاب ارزيابي

تصددادي قددرار دهددد. در تحليددل اقتصددادي هدداي مختلددف را مددورد ارزيددابي و تحليددل اق باشددند پروژه مي

هداي موجدود اعمدال حل اي مناسدب در خصدوص راه هداي مقايسده هاي مختلف ابتدا يكدي از تكنيك طرح

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

87

هدداي موجددود بددر اسدداس نتددايج مقايسدده صددورت حل گيري و انتخدداب از ميددان راه شددود سددپس تصددميم مي

گيرد. مي

در اكثدر مدوارد بدر اسداس هزينده نصدب و تجزيه و تحليل اقتصادي بكارگيري توليددات پراكندده

بدرداري هزينده سدوخت و هزينده تجهيدزات جدانبي هاي تعميدرات و بهره گذاري سيسدتم هزينده سرمايه

. ]14[پذيرد مورد نياز صورت مي

مشخصات فني اقتصادي و محيطي چند تكنولوژي توليد پراكنده 5-1جدول

تكنولوژي

هزينه گذاري سرمايه

($/kW)

ينه هزبرداري و بهره

تعميرات ($/MWh)

NOx (kg/MWh)

CO2 (kg/MWh)

راندمان (%)

رنج ظرفيتي در دسترس

زمان استارت

ICE )ديزل(

188-618 58-1 58 118 96-61 از چند 68كيلووات تا مگاوات

ثانيه تا 58 دقيقه 51

ICE )گازسوز(

5888-188 51-7 5-2/8 128-188 92-20 از چند 68 كيلووات تا مگاوات

ثانيه تا 58 دقيقه 51

توربين احتراقي

488-118 1-9 1/8-6/8 108-108 91-28 كيلووات 188 211تا

مگاوات دقيقه 58-2

سلول سوختي (PAFC)

1188-9888 58-1 85/8- 881/8 948-968 92-61 218-1

كيلووات ساعت 9-5

ميكرو توربين

5588-788 51-1 5/8 728 68-28 188-21 اتكيلوو

تا حدود ثانيه 528

هدا از اهميدت فراواندي ها و قيمت هداي مختلدف بدرآورد صدحيح هزينده در تحليل اقتصدادي طرح

گذاري ونصدب برخوردار است. تحليل اقتصدادي ممكدن اسدت بده پارامترهدايي همچدون هزينده سدرمايه

كددده هزينددده توليدددد پراكندددده و يدددا هزينددده و كيفيدددت سدددوخت حساسددديت بدددااليي داشدددته باشدددد. در حدددالي

گذاري و نصب توليد پراكنده ممكن است با توجه به نوع تكنولوژي كارخانده سدازنده شدرايط سرمايه

اقتصادي منطقه جغرافيايي شرايط بدازار رقدابتي نيازهداي ويدژه محدل نصدب پيشدرفت تكنولدوژي

. ]18[حجم توليد تجهيز و قيمت كاالهاي ديگر متفاوت باشد

هدداي متفدداوتي عرضدده سددت در مندداطر مختلددف بددا شددرايط كيفددي و قيمتهمچندين سددوخت ممكددن ا

شود. قيمت سوخت وابسته به پارامترهاي مختلفي همچون فاكتورهداي سياسدي وضدعيت آب و هدوا و

. تغيير شرايط كيفي ]14[باشد هاي توزيع مي همچنين چگونگي توليد حمل و تحويل سوخت در سيستم

هاي تعميددرات راندددمان و ديگددر مشخصددات عملكددردي توليدددات هتوانددد باعددث تغييددر هزيندد سددوخت مي

تدوان نتيجده گرفددت كده نتدايج تحليددل اقتصدادي چندد طددرح مشدابه ممكدن اسددت در پراكندده گدردد. لددذا مي

ها و شرايط مكاني و زماني متفاوت باشد. ها هزينه قيمت

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

88

رد اين پارامترها تجزيه با توجه به تغيير پارامترهاي اقتصادي و يا احتمال وجود خطا در برآو

و تحليل اقتصادي بهتر است بدا در نظدر گدرفتن شدرايط عددم اطميندان صدورت گيدرد. ولدي بايدد توجده

هاي خاصي را به همراه دارد. داشت كه تحليل اقتصادي در شرايط عدم اطمينان دشواري

تغييدر پارامترهدا توان اثر باشد كه به كمك آن مي يكي از راهكارهاي موجود آناليز حساسيت مي

در نتايج تحليل را مورد بررسي قرار داد. آناليز حساسيت عبارت است از تكرار محاسبات يك فرآيندد

مالي با تغيير دادن پارامترهاي اصلي و مقايسه نتايج بدست آمدده بدا نتدايج حاصدل از اطالعدات اوليده.

ييدر نتدايج ارزيدابي اقتصدادي گدردد اگر تغيير كوچكي در يك پارامتر مثالً قيمت سوخت منجر به تغ

توان گفت كه طرح نسدبت بده پدارامتر قيمدت سدوخت حساسديت داشدته و آن يدك پدارامتر حسداس بده مي

رود. آناليز حساسيت در واقع يك نوع بازنگري به يك ارزيابي اقتصادي است با ايدن سدؤال شمار مي

ه خدوبي نمايدانگر شدرايطي باشدند كده در آيندده توانند بد هاي اوليه مي كه آيا پس از انجام پروژه تخمين

پيش خواهند آمد و بر طرح اثر خواهند گذاشت؟

ترتيب كده اگدر پارامترهداي اوليده گيرندگان اسدت بددين هدف از آناليز حساسيت كمك به تصميم

هدد بدود گيرنده اميدواركنندده خوا ها تغيير نكندد بدراي تصدميم تغيير نمايند و نتايج تحليل و مقايسه طرح

]15[ .

كنندگان دوردست رساني به مصرف هاي برق تحلیل و مقایسه اقتصادي طرح 5-4-1

كننده بدده شددبكه سراسددري دسترسددي در آمريكددا كانددادا و اسددتراليا در حدددود ندديم ميليددون مصددرف

ندارند. البته اين مقدار در كشورهاي در حال توسعه به مراتب بيشتر است. سؤال اصلي اين اسدت كده

؟ ]12[كنندگان توسعه يابد رساني به اين مصرف آيا بايد شبكه سراسري جهت برر

تدوان دو طدرح را مدد نظدر قدرار داد. طدرح كننده دور از شدبكه مي رساني به مصرف جهت برر

اول توسعه شدبكه سراسدري تدا محدل مصدرف و طدرح دوم نصدب واحددهاي توليدد پراكندده در محدل و

رساني با نصب توليدات پراكنده در محل باشد. البته طرح برر كوچك مي احداث يك شبكه توزيع محلي

هداي توليدد پراكندده وجدود دارندد كده هاي متعددي باشد زيرا انواع تكنولوژي تواند شامل طرح خود مي

رسداني بدا ها به عنوان يك انتخاب مطدرح اسدت. در ايدن بخدش در طدرح برر استفاده از هر يك از آن

ليدات پراكنده تنها تكنولوژي توربين را مد نظر قرار خواهيم داد.استفاده از تو

ها روش ارزش فعلي خواهد تكنيك اقتصادي مورد استفاده در ارزيابي و مقايسه اقتصادي طرح

بود.

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

89

طرح گسترش شبكه 5-4-1-1

و را كننده دوردست شبكه انتقال يا توزيع و يدا هدر د اگر براي تأمين انرژي مورد نياز مصرف

توان از رابطه زير محاسبه نمود: گسترش دهيم ارزش فعلي طرح را مي

(1-1) nG

MO

GridE

GridMO

GridIGrid ikFPkCkCCLCC

&

& )],,())()([(

LCC ارزش فعلي طرح گسترش شبكه :($)

GridICگذاري شبكه : هزينه نصب و سرمايه($)

)(kCGridE كننده دوردسدت در سدال الكتريكي شبكه براي مصدرف: هزينه استفاده از انرژيK ام

($)

),,( ikFP فاكتور ارزش فعلي مقدار در سال :K ام و در نرخ بهرهi

nGعمر مفيد شبكه نصب شده : (years)

رخ تدورم باشدد و بدا توجده بده ندرخ بهدره بدانكي و ند نرخ بهره واقعي مي iالزم به تذكر است كه

برداري شبكه و همچندين هزينده سداليانه گردد. در صورتيكه هزينه ساليانه تعميرات و بهره محاسبه مي

ها ثابدت و يكسدان كننده دوردست را بدراي تمدامي سدال استفاده از انرژي الكتريكي شبكه براي مصرف

شود: بدانيم ارزش فعلي طرح از رابطه زير محاسبه مي

(1-1) )],,()[( & inGAPCCCLCC GridE

GridMO

GridIGrid

),,( inGAP فاكتور ارزش فعلي مقادير در طول مدت :nG و در نرخ بهره i

Gridكننده دوردسددت ) هزيندده سدداليانه اسددتفاده از بددرر شددبكه بددراي مصددرفEC از رابطدده زيددر )

شود: محاسبه مي

(1-7) 3651

1)(

&

LoadCOEkCDT

genGridE

genCOEهاي بزرص نه توليد انرژي الكتريكي توسط نيروگاه: هزي($/kWh)

DT&بيانگر تلفات توزيع و انتقال :

Load ميزان بار مصرفي دوردست :(kWh/day)

طرح بكارگیري تولیدات پراكنده 5-4-1-2

هددا بدده عنددوان يددك از هددر يددك از آنهدداي توليددد پراكنددده وجددود دارنددد كدده اسددتفاده انددواع تكنولوژي

انتخاب مطرح است. در اينجا تنها تكنولوژي ميكروتوربين را مد نظر قرار خواهيم داد ولي اين امدر

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

91

خللدي در كليددت روش ارائدده شدده وارد نخواهددد سدداخت و روش بدراي ديگددر انددواع توليددات پراكنددده بددا

سوخت فسيلي نيز به همين ترتيب خواهد بود.

هددايي در محددل مصددرف جهددت تددأمين انددرژي توسددعه خطددوط شددبكه ميكروتوربين اگددر بدده جدداي

كننده دوردست نصب گردند ارزش فعلي طرح بكدارگيري ميكروتدوربين الكتريكي مورد نياز مصرف

توان از رابطه زير محاسبه نمود: را مي

(1-0)

nM

k

MTF

MTMO

MTIMT ikFPkCkCCLCC

1

& )],,())()([(

MTLCCيكروتوربين : ارزش فعلي طرح نصب م($)

MTICگذاري ميكروتوربين : هزينه نصب و سرمايه($)

)(& kC MTMO هزينه تعمير و نگهداري در سال :K ام($)

)(kC MTF هزينه سوخت ميكروتوربين در سال :Kكننده دوردست ام براي تأمين بار مصرف($)

),,( ikFP فاكتور ارزش فعلي مقدار در سال :K ام و در نرخ بهرهi

nMعمر مفيد ميكروتوربين : (years)

. در صدورتيكه ]11[بيندي گدردد بسيار مشدكل اسدت كده قيمدت سدوخت در آيندده بطدور دقيدر پيش

سدوخت ميكروتدوربين بدرداري ميكروتدوربين و همچندين هزينده سداليانه هزينه ساليانه تعميرات و بهره

تدوان ارزش فعلدي طدرح ها ثابت و يكسان بدانيم مي كننده دوردست را براي تمامي سال براي مصرف

را از رابطه زير محاسبه نمود:

(1-4) )],,()[( & inMAPCCCLCC MTF

MTMO

MTIMT

),,( inMAP فاكتور ارزش فعلي مقادير يكنواخت در طول مدت :nM و در نرخ بهرهi

MTهزينه ساليانه سوخت ميكروتوربين براي تدأمين بدار مصدرفي دوردسدت ) توان ميFC را از )

رابطه زير محاسبه نمود:

(1-58) 365

LoadHVk

CC

e

gasMTF

gasC قيمت گاز تحويلي :($/m3)

HV ارزش گرمايي گاز تحويلي :(kcal/m3)

k( ضريب تبديل كيلوكالري به كيلووات ساعت :kWh/kcal425.8601k)

eراندمان الكتريكي ميكروتوربين :

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

91

Load ميزان بار مصرفي دوردست :(kWh/day)

هاي مذكور مقایسه اقتصادي طرح 5-4-1-3

nMnGاگر شد كافيست براي مقايسده اقتصدادي دو طدرح مدذكور باGridLCC وMTLCC

را با يكديگر مقايسه نماييم. ولي بايد توجه داشت كه عمدر مفيدد ميكروتدوربين معمدوالً كمتدر از عمدر

مرهداي برابدر هدا بايدد بدا ع مفيد شبكه است. در روش مقايسه چند طدرح از طريدر ارزش فعلدي طرح

هدا را مقايسه شوند. به عبارت ديگر بايد عمر مشتركي را براي دو طرح انتخاب و ارزش فعلي طرح

سال و عمر 58به عنوان مثال اگر عمر مفيد ميكروتوربين ]15[بر اساس عمر مشترك محاسبه كرد.

ترك عمرهدا سال باشد عمر مشترك يا كوچكترين مضرب مش 21هاي نصب شده مفيد خطوط و پست

دوره و 1هاي طدرح بكدارگيري ميكروتدوربين بدراي سال( مبنا قدرار خواهدد گرفدت. كليده هزينده 18)

توان به دوره تكرار خواهند شد. ارزش فعلي قابل مقايسه دو طرح را مي 2طرح گسترش شبكه براي

( محاسبه نمود.52-1( و )55-1كمك روابط )

(1-55)

1

0

&' ),,()(),,(

q

GridE

GridMO

GridIGrid iBAPCCinGqFPCLCC

(1-52)

1

0

&' ),,()(),,(

q

MTF

MTMO

MTIMT iBAPCCinMqFPCLCC

و nGBعمدددر مشدددترك در نظدددر گرفتددده شدددده بدددراي دو طدددرح بدددوده و همچندددين Bكددده

nMB .است

'ها يعندي براي مقايسه اقتصادي دو طرح مذكور بايد ارزش فعلي با عمر مشترك آنGridLCC

'و MTLCC هدا كده كدوچكتر را با يكديگر مقايسه نماييم. ارزش فعلي با عمر مشترك هر كدام از طرح

تر خواهد بود. باشد آن طرح اقتصادي

كنندگان دوردست رساني به مصرف هاي برق مثالي از تحلیل و مقایسه اقتصادي طرح 5-4-2

راكندددده )در اينجدددا در اينجدددا قصدددد داريدددم تدددا دو طدددرح گسدددترش شدددبكه و بكدددارگيري توليددددات پ

كننده دور از شدبكه را بدا طدرح مثدالي مدورد ارزيدابي رساني به يدك مصدرف ميكروتوربين( جهت برر

قرار دهيم.

كننده مورد مطالعه رساني به مصرف هاي برر اطالعات مورد نياز جهت ارزيابي اقتصادي طرح 2-1جدول

طرح گسترش شبكه

6188)$( كيلوولت آمپر( 288ولت ) 988/28888گذاري يك پست توزيع هزينه سرمايه

4/59 (m/$) كيلوولت( 28گذاري خط فشار متوسط ) هزينه سرمايه

891/8 (kWh/$) هاي بزرص هزينه توليد انرژي الكتريكي توسط نيروگاه

Per year 5% گذاري آن برداري شبكه بر حسب درصدي از هزينه سرمايه هزينه تعمير و بهره

%52 و انتقال تلفات توزيع

years 21 عمر طرح گسترش شبكه

طرح بكارگيري ميكروتوربين

kW) )68 ظرفيت الكتريكي نامي ميكروتوربين

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

92

kW) )20 ظرفيت الكتريكي خالص ميكروتوربين

HV 26% -راندمان الكتريكي ميكروتوربين

HV (kcal/m -ارزش گرمايي باالي گاز طبيعي تحويلي3) 4271

m/$) تر مكعب گاز طبيعي تحويليقيمت هر م3) 5/8

5888 (kW/$) هزينه خريد ميكروتوربين و تجهيزات جانبي مورد نياز

688 (kW/$) هزينه نصب ميكروتوربين

per year 18 (kW/$) برداري ميكروتوربين هزينه ساالنه تعميرات و بهره

years 58 عمر طرح بكارگيري ميكروتوربين

كننده مددورد رسدداني بدده مصددرف هدداي برر ز جهددت ارزيددابي اقتصددادي طرحاطالعددات مددورد نيددا

( اكثدراً از اطالعدات ارائده شدده در مراجدع 2-1( آمده است. اطالعات جدول )2-1مطالعه در جدول )

هاي دو استخراج شده است. ارزيدابي اقتصدادي بدر اسداس روش ارزش فعلدي هزينده ]19 11[و ]18[

ها صورت خواهد گرفت. الزم به ذكر است كده مطالعدات در ندرخ طرح در طول عمر مشترك پروژه

درصد انجدام خواهدد شدد. همچندين بدا توجده بده وجدود شدبكه فشدار ضدعيف در هدر دو 51بهره واقعي

طرح از هزينه آن در مقايسه دو طرح صرفنظر خواهد شد.

كننده نمونه مشخصات مصرف 5-4-2-1

ر اينجا يك كارخانه تازه تأسيس اسدت. مجمدوع تدوان كننده دور از شبكه مورد مطالعه د مصرف

را بدراي تدوان 71/8باشدد. اگدر ضدريب همزمداني كيلدووات مي 501مصرفي تجهيزات اين كارخانده

كيلدووات 598مصرفي تجهيزات اين كارخانه در نظر بگيدريم پيدك بدار مصدرفي كارخانده در حددود

باشددد. كارخاندده در تمددامي ات سدداعت ميكيلددوو 2888خواهددد بددود. مصددرف روزاندده ايددن كارخاندده

روزهاي سال به جز روزهاي تعطيل فعاليت خواهدد داشدت. كارخانده مدورد نظدر بده لولده توزيدع گداز

كشي گاز طبيعي انجام شده است. دسترسي دارد و بدليل مصرف باالي گاز در كارخانه لوله

طرح نمونه گسترش شبكه 5-4-2-2

كيلددومتر 11كيلوولددت در حدددود 28/16ين پسددت فشددارقوي تر كارخاندده مددورد نظددر بددا نزديددك

28فاصددله دارد. البتدده بدده دليددل شددرايط جغرافيددايي منطقدده در صددورت گسددترش خددط فشددار متوسددط )

كيلومتر خواهد بود. 15كيلوولت( تا كارخانه طول اين خط فشار متوسط در حدود

كندد و نيدازي صرف كفايدت ميفرض بر اين است كه تنها گسترش شبكه فشار متوسط تا محل م

هاي فشارقوي و افزايش ظرفيت نيروگاهي وجود ندارد. به افزايش ظرفيت پست

طور كه قبالً نيز بيان شد به دليل مشترك بودن يك شبكه فشدار ضدعيف در هدر دو طدرح همان

اهندده هاي آن صرفنظر خواهد شد ولدي بايدد توجده داشدت كده ترانسدفورماتور ك از لحاظ نمودن هزينه

تواند ولتاژ فشار متوسط به فشار ضعيف تنها براي حالت گسترش شبكه نياز است و ميكروتوربين مي

گذاري خطدوط فشدار كننده را مستقيماً توليد نمايدد. بندابراين هزينده نصدب و سدرمايه مورد نياز مصرف

ولت نيز باشد. 988/28888متوسط بايد شامل هزينه ترانسفورماتور

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

93

گذاري و نصدب هدر متدر خدط ( در خصدوص هزينده سدرمايه2-1طالعدات جددول )با توجده بده ا

گذاري و نصب يك پست توزيع هزينده اوليده كدل جهدت توسدعه فشار متوسط و همچنين هزينه سرمايه

Gridشبكه )IC برداري شبكه بر ( هزينه تعمير و بهره2دالر خواهد بود. در جدول ) 452988( برابر

بدرداري گذاري آن بيان شده است لذا هزينه سداليانه تعميدرات و بهره صدي از هزينه سرمايهحسب در

Gridهاي جديد ) خطوط و پستMOC باشد. دالر مي 4529( برابر &

باشددد. البتدده ايددن كيلددووات سدداعت مي 2888همانگوندده كدده بيددان شددد مصددرف روزاندده كارخاندده

روز در 77غيدر تعطيدل اسدت. اگدر تعدداد روزهداي تعطيدل سدال را ميزان مصرف تنها در روزهاي

تددوان هزيندده سدداليانه كننده مي ( و مشخصددات مصددرف2نظددر بگيددريم بددا توجدده بدده اطالعددات جدددول )

Gridاستفاده از انرژي الكتريكدي شدبكه بدراي ميدزان بدار مدورد نظدر )EC( را بدر اسداس رابطده )7-1 )

به نمود:بصورت زير محاس

(1-56) $09.301092882000

12.01

146.0)(

kCGrid

E

2و تعدددداد دوره 50Bبدددا توجددده بددده عمدددر مشدددترك 25

50 تدددوان ارزش فعلدددي طدددرح مي

( بصورت زير محاسبه كرد:55-1گسترش شبكه را بر اساس رابطه )

$10014.12%)15,50,()09.301099124(%)15,25,(912400 51

0

' q

Grid APqFPLCC

(1-59)

میكروتوربین طرح نمونه بكارگیري 5-4-2-3

كيلووات و ظرفيت الكتريكدي خدالص 598با توجه به اينكه پيك بار مصرفي كارخانه در حدود

1باشددد بددراي تغذيدده بددار مددورد نظددر از كيلددووات مي 20كيلددوواتي مددورد نظددر 68ميكروتددوربين

زينده ( ه2-1ميكروتوربين موازي استفاده خواهيم نمود. در اين صورت بر اساس اطالعدات جددول )

MTميكروتددوربين ) 1گذاري نصددب و سددرمايهIC دالر خواهددد بددود. همچنددين هزيندده 541888( برابددر

MTميكروتوربين ) 1برداري ساليانه تعميرات و بهرهMOC باشد. دالر مي 7188( برابر &

هزينده سداليانه سدوخت تدوان كننده مي ( و مشخصدات مصدرف2-1با توجه به اطالعدات جددول )

MTميكروتوربين براي تأمين بار مورد نظر )FC( را بر اساس رابطه )بصورت زيدر محاسدبه 58-1 )

روز تعطيل در سال(: 77نمود )با فرض

(1-51) $38.232322882000)

9275425.860

123.0

1.0(

MTFC

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

94

5و تعدددداد دوره 50Bبدددا توجددده بددده عمدددر مشدددترك 10

50 تدددوان ارزش فعلدددي طدددرح مي

( بصورت زير محاسبه كرد:52-1بكارگيري ميكروتوربين را به كمك رابطه )

$106348.4%)15,50,()38.232327500(%)15,10,(195000 54

0

' q

MT APqFPLCC

(1-51)

مقایسه دو طرح نمونه 5-4-2-4

'( 51-1( و )59-1بدددا مقايسددده ارزش فعلدددي دو طدددرح بدسدددت آمدددده در روابدددط )GridLCC و

'MTLCCتر است. بدا توجده بده اينكده ارزش فعلدي هزينده طدرح توان گفت كه كدام طرح اقتصادي مي

باشدد لددذا برابدر ارزش فعلدي هزينده طدرح بكدارگيري ميكروتدوربين مي 1/2گسدترش شدبكه در حددود

تر صداديرساني به اين كارخانه طرح بكارگيري ميكروتدوربين اقت توان نتيجه گرفت كه براي برر مي

است.

در اين مرحله قصد داريم تا حساسيت اين ارزيابي اقتصادي را نسبت به تغيير برخي پارامترها

-1مورد بررسي قرار دهيم. در هنگام تغيير يك پارامتر بقيه پارامترهدا بدر حسدب اطالعدات جددول )

( ثابت فرض خواهند شد.2

'( نسبت 2-1در شكل )GridLCC به'

MTLCC هاي متفاوت رسم شده است. در نرخ بهره

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

95

نسبت ارزش فعلي دو طرح نمونه بر حسب نرخ بهره 2-1شكل

'شدود نسدبت ( مشداهده مي2-1همانطور كه در نمدودار شدكل )GridLCC بده'

MTLCC در ندرخ

هداي كمتدر طدرح گسدترش شدبكه از ت ديگدر در ندرخ بهرهيابدد و بده عبدار هاي كمتر كداهش مي بهره

شود. تر مي لحاظ اقتصادي به طرح بكارگيري ميكروتوربين نزديك

'( نسبت 6-1در شكل )GridLCC به'

MTLCC بر حسب هزينه اوليه هر متر خدط فشدار متوسدط

رسم شده است.

دو طرح نمونه بر حسب هزينه اوليه هر متر خط فشار متوسط نسبت ارزش فعلي هزينه 6-1شكل

شود ارزيابي اقتصدادي دو طدرح حساسديت زيدادي بده ( مشاهده مي6-1همانگونه كه در شكل )

'دالر بر هر متر خط فشدار متوسدط 9هزينه اوليه خط فشار متوسط دارد. در حدود هزينه GridLCC

'و MTLCC باشند. تقريباً برابر مي

'( نسددبت 9-1در شددكل )GridLCC بدده'

MTLCC گذاري و نصددب هددر بددر حسددب هزيندده سددرمايه

كيلووات ظرفيت ميكروتوربين رسم شده است.

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

96

ت ظرفيت ميكروتوربينگذاري و نصب هر كيلووا نسبت ارزش فعلي هزينه دو طرح نمونه بر حسب هزينه سرمايه 9-1شكل

'( نسبت 1-1در شكل )GridLCC به'

MTLCC هاي بزرص ) بر حسب هزينه توليد برر نيروگاه

genCOE) .رسم شده است

هاي بزرص نسبت ارزش فعلي هزينه دو طرح نمونه بر حسب هزينه توليد برر نيروگاه 1-1شكل

هداي بدزرص ( قابل مشاهده است كه حتي در صورتيكه هزينه توليد برر نيروگاه1-1كل )در ش

تر صددفر باشددد بددا توجدده بدده ثابددت بددودن پارامترهدداي ديگددر طددرح بكددارگيري ميكروتددوربين اقتصددادي

خواهد بود.

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

97

( نسبت1-1رساني گاز طبيعي بود. در شكل ) سوخت ميكروتوربين مورد استفاده در طرح برر'GridLCC به'

MTLCC ( بر حسب قيمت گاز طبيعيgasC.رسم شده است )

نسبت ارزش فعلي هزينه دو طرح نمونه بر حسب قيمت هر متر مكعب گاز طبيعي 1-1شكل

ب نيدز دالر بدر متدر مكعد 9/8شود كه حتي در قيمدت سدوخت برابدر ( مشاهده مي1-1در شكل )

باشد. تر از طرح گسترش شبكه مي طرح بكارگيري ميكروتوربين اقتصادي

تواند تأثير قابل توجهي بر نتايج تحليل اقتصادي داشته باشدد فاصدله يكي از پارامترهايي كه مي

كننده از شددبكه سراسددري و طددول خطددي اسددت كدده در صددورت گسددترش شددبكه سراسددري بايددد مصددرف

'بت ( نسد7-1احداث شود. شدكل )GridLCC بده'

MTLCC هاي مختلدف طدول خدط را بدر حسدب انددازه

دهد. فشار متوسط جديد نشان مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

98

هاي مختلف طول خط فشار متوسط جديد نسبت ارزش فعلي هزينه دو طرح نمونه بر حسب اندازه 7-1شكل

شود طدرح گسدترش شدبكه از هتر ميشود كه هر چه طول خط كوتا ( مشاهده مي7-1در شكل )

گردد. البته بايد دقت كدرد كده حتدي در طدول تر مي لحاظ اقتصادي به طرح نصب ميكروتوربين نزديك

تر از طدرح كيلدومتر نيدز طدرح نصدب ميكروتدوربين از لحداظ اقتصدادي بده صدرفه 28خطي برابر با

باشد. گسترش شبكه مي

گیري بندي و نتیجه جمع 5-4-3

رسدداني بدده خددش روش ارزيددابي اقتصددادي طددرح بكدداگيري توليدددات پراكنددده جهددت برردر ايددن ب

كنندگان دور از شبكه سراسري در مقايسه با طرح گسترش شبكه ارائه گرديد. مصرف

كننده نمونده دور رساني به يدك مصدرف روش ارائه شده جهت انتخاب طرح اقتصادي براي برر

رسدد آناليز حساسيت در خصوص مثال مورد مطالعه به نظدر مياز شبكه اعمال شد. با توجه به نتايج

رساني به منداطر دوردسدت در اكثدر مدوارد و شدرايط كه طرح بكارگيري توليدات پراكنده جهت برر

باشد. تر از طرح گسترش شبكه مي اقتصادي

مدد رسداني در مثال نمونه ميكروتوربين به عنوان يك تكنولوژي جديد توليدد پراكندده جهدت برر

گذاري و نصددب ميكروتددوربين نسددبت بدده برخددي ديگدددر از نظددر قددرار گرفددت. هزيندده اوليدده سدددرمايه

هاي احتدرار داخلدي بيشدتر و نسدبت بده برخدي ديگدر همچدون هاي توليد پراكنده مانند ماشدين تكنولوژي

هاي سددوختي كمتددر اسددت. نتددايج آندداليز حساسدديت بيددانگر ايددن موضددوع اسددت كدده در مثددال مددورد سددلول

تواندد هايي با هزينه اوليده كمتدر همچدون ماشدين هداي احتدرار داخلدي مي لعه استفاده از تكنولوژيمطا

تر نمايدد. همچندين در شدرايطي ممكدن اسدت اسدتفاده از طرح بكدارگيري توليددات پراكندده را اقتصدادي

بده لحداظ هاي سوختي و فتوولتائيك خورشديدي نيدز هايي با هزينه اوليه باالتر همچون سل.ل تكنولوژي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

99

هاي سوخت و تعميرات تر از طرح گسترش شبكه باشد. البته در اين موارد هزينه اقتصادي به صرفه

بددرداري و همچنددين پارامترهددايي ماننددد كيفيددت تددوان زمددان اسددتارت ميددزان آلددودگي محيطددي و بهره

ايددد تغييددر ايددن تر ب قابليددت اطمينددان و آلددودگي صددوتي نيددز تغييددر خواهنددد نمددود كدده جهددت بررسددي دقيددر

. ]11[كننده دور از شبكه را نيز مد نظر قرار داد هاي مصرف پارامترها و نيازمندي

بندي مسئله فرمول 5-5

باشد. به هدر حدال تعيدين هزينده هزينه ميDGيك عامل مهم به هنگام استفاده از يك تكنولوژي

ايه اوليده تجهيدزات ديگدر مخدارج باشدد. عدالوه بدر هزينده يدا سدرم اغلب پيچيده مي DGيك تكنولوژي

برداري و هزينه سوخت نيدز وجدود دارد. همچندين هزينده مربوط به نصب تجهيزات تعميرات و بهره

تواند برآورد و با قيمدت موجدود پرداخدت شدده بدراي بدرر شدبكه مي DGبرر توليدي توسط تكنولوژي

قدرت مقايسه شود.

بدر حسدب هزينده آن در هدر كيلدووات از بدرر اغلدب DGهداي هزينه تجهيزات بدراي تكنولوژي

گدردد. بدراي انتخداب يكدي از اندواع مختلدف تكنولدوژي گدذاري مي توليدي و يا دالر بر كيلووات قيمت

DG تر عوامددل مختلفددي وجددود دارد تددا مشددخص شددود كدددام تكنولددوژي بددراي وضددعيت ويددژه مناسددب

باشد. اين عوامل در بندهاي ذيل تشريح گرديده است. مي

دسترسي تجاري 5-5-1

هدايي كده هندوز در مقايسده بدا آن DGاين قسمت اطالعاتي در خصوص دسترسي تجداري اندواع

هدا در هدر دو مدورد ( بعضدي از تكنولوژي6-1كندد. در جددول ) باشند فدراهم مي دستخوش توسعه مي

ها دسدتخوش آن ها بطور تجاري از نظر تجاري در دسترس هستند اما همچنين اند زيرا آن ليست شده

. ]17 10[باشند تحقير و توسعه بيشتري مي

مورد مطالعه DGمشخصات انواع 6-1جدول

هزينه تعمير و نگهداري (بازده ) عمر )سال( (kW/$)هزينه اوليه نوع توليد پراكنده($/kWh)

8820/8 68% 28 718 هاي احتراقي توربين

8811/8 61% 28 766 درونيموتورهاي احترار

8811/8 20% 28 5888 ميكروتوربين

8811/8 91% 58 6/6566 پيل سوختي

8811/8 51% 28 1/9999 فتوولتائيك

8826/8 98% 28 2/5555 توربين بادي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

111

هاي اولیه و نصب هزینه 5-5-2

هزينه اوليه و نصب سيستم تابعي از پارامترهاي ذيل است:

بهزينه خريد و نص -

گذاري اوليه سرمايه -

مدت زمان كاركرد دستگاه در طول سال -

(1-57) CF

ndCRFTICIC

yearperhours8760

),(kWper&

كه در آن داريم:

CRF ضريب برگشت سرمايه =(Capital Recovery Factor)

آيد: و از رابطه زير بدست مي

(1-50)

1)1(

)1(),(

n

n

d

ddndCRF

d= نرخ بهره(Discount rate)

n عمر دستگاه =(life of the option)

TIC كل هزينه نصب شده =(Total Installed Cost)

CF ضزيب كاركرد =(Capacity Factor)

(1-54) yearoneofhourtotal

yearperdaynumberdayperhoursworkingCF

ضریب كاركرد 5-5-3

در 5كنند همدواره عددد هايي كه با انرژي تجديدپذير كار مي ضريب كاركرد براي دستگاهعدد

ساعت كاركرد در روز( اما ضريب كاركرد براي توليد پراكنده باد و فتوولتائيدك 29گيريم ) نظر مي

شود. بصورت زير محاسبه مي

و ضریب كاركرد هاي خورشیدي محاسبه مقدار قدرت الكتریكي تولیدي توسط پنل 5-5-4

تشعشعات خورشيد بيرون از محديط زمدين: تدابش خورشديد در مددخل ورودي بده اتمسدفر زمدين

شود. شدت ايدن تدابش بخداطر تغييدر در فاصدله بدين خورشديد و تابش خارج از اتمسفر زمين ناميده مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

111

ز يدك سدال زمين و به دليل عملكرد و فعاليت خورشيد متغير است. مقدار ايدن تدابش در مددت حركدت ا

كند. شددت تدابش خورشديد بيدرون از محديط زمدين كده بدر تغيير مي 5646[w/m2]تا 5687[w/m2]بين

باشدد از رابطدده زيددر كندد و آن در يددك زاويدده قائمده بددا جهدت تددابش خورشدديد مي روي سدطح نددزول مي

: ]14 78[شود محاسبه مي

(1-28)

22 m

w

R

rGG scon

r =فاصله مركز خورشيد از زمين

Rاي = فاصله لحظه(instantantenous) زمين از خورشيد

scG ثابت خورشيدي =(Solar Constant): [w/m2] 5616

كند در يدك زاويده انرژي تابشي خورشيد در خارج از اتمسفر زمين كه در واحدي از زمان نزول مي

شود: ه بر روي متر مربع از سطح از رابطه زير بيان ميقائم

(1-25)

2m

w

365

81360cos033.01

nGG scon

onGثابت روزانه خورشيدي =

مقدار شدت تابش خورشيد در خارج از اتمسفر زمين و بر روي سطح افقي از فرمول زير بيان

شود: مي

(1-22)

2m

wcos zGG onOH

(1-26) wz coscoscossinsinsincos

z(Zenith angle) زاويه بدين پرتدو مسدتقيم خورشديد و خطدي كده بدر روي سدطح افقدي زاويده =

قائمه دارد.

عرض جغرافيايي محل بر حسب راديان =

Lعرض جغرافيايي محل بر حسب درجه =

(1-29) 180

L

زاويه انحراف =

w(hour angle)( 28-1زاويه ساعتي خورشيد با جايگدذاري ) -النهار جغرافيايي = زاويه نصف

(: 21-1آيد )رابطه ( به دست مي25-1( در )22-1و )

(1-21)

2m

wcoscoscossinsin

365

81360cos033.01 w

nGG scOH

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

112

از زمین (declination)زاویه انحراف 5-5-5

اي خورشيد در نيمدروز خورشديدي شدمال يدا جندوب از خدط اسدتوا كده از فرمدول موقعيت زاويه

شود: زير محاسبه مي

(1-21)

365

360sin45.23

n

3651و ) n=5روز اول فروردين n)

(monthly average hourly clearness index)متوسط ضریب صافي ماهیانه 5-5-6

شود. نشان داده مي kكه با

شود: هاي زير محاسبه مي اي از فرمول ضريب صافي لحظه

(1-27) ktbakT

12

12cos

(1-20) 60sin5016.0409.0 swa

(1-24) 60sin4767.06607.0 swb

كه:

(1-68) tgtgws 1cos

اند: از روابط ذيل قابل محاسبه (beam)و مستقيم (diffuse)تابش پراكنده

(1-65)

35.0Tk Th

d kG

G246.01

75.035.0 Tk Th

d kG

G84.1554.1

و تابش مستقيم:

(1-62) dhb GGG

: (global)و تابش كل

(1-66) ohTh GkG

كه رو به جنوب نصب شده است:اي كه با شيب خورشيد توسط صفحهتابش

(1-69) gdbdbbt GGGRGG

2

cos1

2

cos1

bGتابش مستقيم خورشيد بر سطح افقي =

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

113

dGتابش پراكنده خورشيد بر روي سطح افقي =

نحراف سطح متمايل اختياري نسبت به سطح افقي )درجه(= زاويه ا

فرض شده است. 2/8ضريب انعكاس زمين بوده و حدود gو

bRخورد. = نسبت بين تابش مستقيم خورشيد كه به سطح افقي مي

(1-61)

coscoscossinsin

coscoscossinsin

w

wRb

هاي خورشيدي: از پنلمقدار انرژي الكتريكي دريافتي

(1-61) phtp GW

ph شود. در نظر گرفته مي 5/8= ضريب جذب كه برابر

باشد: متوسط الكتريسيته توليدي ماهانه به صورت زير مي

(1-67)

86400

24

0

h

p

monthp

dtW

W

همچنين براي محاسبه متوسط ساالنه الكتريسيته توليدي:

(1-60)

12

12

1

i

monthp

yearp

W

W

آيد: و ضريب كاركرد از رابطه زير به دست مي

(1-64) PICK

p

W

WCF

year

در توربین بادي (CF) (Capacity Factor)محاسبه ضریب كاركرد 5-5-7

متوسط سرعت باد:

(1-98) sm

w

i

iiumn

u1

1

iuسرعت باد معين =

imتعداد مشاهدات از سرعت باد معين =

nگيري شده = تعداد كل مقادير اندازه

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

114

wتعداد مقادير مختلف از سرعت باد مشاهده شده =

واريانس:

(1-95) 22 sm

w

i

w

i

iiii umn

umn

1

2

1

22 1

1

1

(1-92) sm 2

:Cو kپارامترهاي

(1-96) 086.1

uk

(1-99)

k

uC

11

( را بدده صددورت تددابعي از99-1اگددر معادلدده )u

C( را 0-1بررسددي كندديم شددكل ) kبددر حسددب

خواهيم داشت:

1.1

1.0

0.9

0.8

2.52.01.51.00.50

k

C/u

0-1شكل u

C kبه ازار پارامتر

( براي 99-1را بطور سريع از معادله ) Cتوان ( مشخص است مي0-1همانطوريكه از شكل )

كدوچكتر از عددد يدك نسدبت kبده دسدت آورد. بدراي مقدادير kر مشخصمقاديu

Cبده سدرعت كداهش

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

115

نسدبت 9يدا 6و كدوچكتر از 1/5بزرگتر از kيابد و براي مقادير ميu

Cثابدت 52/5در حددود عددد

كنيم كه مقدار پارامتر بصورت مستقيم با متوسط سرعت باد در اين رنج باشد. در اينجا مشاهده مي مي

]75 72[باشد. متناسب مي

(1-91) 35.1 k uC 12.1 kبدر حسدب Cين تخمدين باشدد. بندابرا هداي بداد خدوب در ايدن رندج مي اغلب رژيم kپارامتر

بسيار پركاربرد خواهد بود.

آيد: توليد متوسط قدرت توربين از رابطه زير به دست مي

(1-91) W

kF

kC

kR

kR

kC

eRaveeC

u

CuCu

CuCuPP exp

//

/exp/exp,

بدر روي توليدد متوسدط قددرت تدوربين نشدان داده شدده Fuو Cu Ruكه در آن اثرات سرعت

است كه در آن داريم:

eRP (Rated electrical power output)قدرت الكتريكي خروجي نامي

Cu (Cut-in speed (m/sec))سرعت باد در شروع توليد قدرت الكتريكي

Ru (Rated speed (m/sec))سرعتي كه داراي باالترين قدرت خروجي باشد.

Fu (Furlig speed (m/sec))تواند بچرخد. باالترين سرعتي كه توربين بادي مي

باشند. متر بر ثانيه مي 21تا 28بين Fuهاي بادي تجاري نوعاً داراي تذكر: توربين

:Fuو Cu Ruروابط بين

(1-97) RF uu 2

(1-90) RC uu 5.0

آيد ضريب كاركرد از رابطه زير به دست مي

(1-94) CFPP eRavee .

برابر است با: در نتيجه ضريب كاركرد

(1-18)

kF

kC

kR

kR

kC

C

u

CuCu

CuCuCF exp

//

/exp/exp

بصددورت عدددد ثابددت بددر حسددب دالر بددر (O&M) نگهددداري -تعميددر -بددرداري هاي بهره هزيندده

شود. كيلووات ساعت بيان مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

116

هزینه سوخت 5-5-8

هزيندده سددوخت ارتبدداط مسددتقيم بدده راندددمان دسددتگاه مددورد نظددر دارد كدده بصددورت تددابعي از

]17-10[شود: بيان ميپارامترهاي ذيل

Effect of fuel on cost of electricity (F) = F (cost of fuel, system efficiency)

بددا توجدده بدده اينكدده بددا افددزايش راندددمان سددوخت مصددرفي كدداهش و بددا كدداهش راندددمان سددوخت

شود: يابد هزينه سوخت مصرفي طبر معادله زير بيان مي مصرفي افزايش مي

(1-15) efficiencysystem

fueloft

F

kWh

$cos

هزینه برق و بیان تابع هدف 5-5-9

]17-10[از سه جزر تشكيل شده است: (COE)هزينه برر

(C&I)اوليه و نصب -5

(O&M)نگهداري -تعمير -برداري بهره -2

(F)سوخت -6

باشدد و بده دالر يدا سدنت در هدر مجمدوع ايدن سده جدزر ميDGهزينه نهايي برر از يك وسديله

ووات ساعت بيان شده است:كيل

(1-12) FMOICkWhCOETotal &&$

COE)هزينه برر )بر حسب دالر بر كيلووات ساعت =

هاي موجدود در ده شدهر مدذكور در جددول در بين انواع مختلف توليد پراكنده با توجه به انرژي

ي مطالعدده انتخدداب هدداي توليددد پراكنددده زيددر بددرا ( و از نظددر فراوانددي كدداربرد در جهددان نيروگاه1-9)

اند: شده

تجديدشدني: -الف

(Combustion Turbine)هاي احتراقي توربين -5

موتورهاي احترار دروني -2

ميكروتوربين -6

سلول سوختي -9

تجديدشدني: -ب

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

117

فتوولتائيك -5

توربين بادي -2

ران بيان هاي توليد پراكنده مختلف در برخي شهرهاي اي نيروگاه COE( هزينه 9-1در جدول )

.]17 76[شده است

هاي توليد پراكنده در شهرهاي مختلف نيروگاه COEهزينه 9-1جدول

نهاصف

ا

زوااه

س باعرندب

زريتب

نراته

تشر

ز راشي

نمارك

هدشم

ن داهم

CO

E

5824

/8

5824

/8

5824

/8

5824

/8

5824

/8

5824

/8

5824

/8

5824

/8

5824

/8

5824

/8

ن بيرتو

ياقرحتا

8469

/8

8469

/8

8469

/8

8469

/8

8469

/8

8469

/8

8469

/8

8469

/8

8469

/8

8469

/8

ي هارتومو

ر راحتا

يونرد

557

/8

557

/8

557

/8

557

/8

557

/8

557

/8

557

/8

557

/8

557

/8

557

/8

رويكم

ن بيرتو

5646

/8

5646

/8

5646

/8

5646

/8

5646

/8

5646

/8

5646

/8

5646

/8

5646

/8

5646

/8

ل پي

يختسو

5712

/8

5421

/8

2801

/8

9448

/8

2268

/8

1126

/8

5118

/8

5717

/8

9076

/8

2605

/8

ك ئيتاولتوف

1220

/8

6200

/8

1951

/8

5105

/8

5091

/8

9919

/8

5024

/8

5416

/8

6118

/8

5052

/8

ن بيرتو

يادب

برخي از نتايج عبارتند از:

با سوخت هاي توليد پراكنده كه با توجه به منابع گازي فراوان در كشور ايران استفاده از نيروگاه -5

كنند داراي هزينه توليد برر كمتري است. گاز كار مي

هداي كمتري نسبت بده ديگدر نيروگاه COEموتورهاي احترار دروني در تمام شهرها داراي هزينه -2

باشد. توليد پراكنده اعم از تجديدشدني و تجديدنشدني دارا مي

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

118

شود كه شدهر شديراز ظر بگيريم مشاهده ميهاي توليد پراكنده تجديدشدني را در ن اگر فقط نيروگاه -6

هاي فتوولتائيك در الويت قرار دارد و شهرهاي كرمان و اصفهان بده ترتيدب براي استفاده از نيروگاه

هاي بعدي قرار دارند. در اولويت

هاي بادي در بين شهرهاي ديگر در اولويت قرار دارد. شهر تبريز براي استفاده از توربين -9

دالر بدر ليتدر انتخداب هيبريدد سده دسدتگاه ميكروتدوربين ديدزل 5/8سوخت ديزل برابدر با قيمت -1

58كده سدوخت ديدزل برابدر باشد امدا هنگامي ترين انتخاب مي ژنراتور و موتور احترار دروني بهينه

باشد. هاي نو بهينه مي دالر بر ليتر )روستاي دور افتاده در كوهستان( باشد استفاده از انرژي

تددوان بددازده اشدداره نشددده اسددت كدده مي DGهاي در ايددن پددروژه بدده بددازده گرمددايي ناشددي از دسددتگاه -1

بندي مسئله در نظر گرفت. ها را نيز براي انتخاب بهينه در فرمول گرمايي ناشي از دستگاه

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

119

گیري و پیشنهادات نتیجه

ريدف ثابدت و مشخصدي بدراي مندابع توليدد دهد كه هنوز تع بررسي مطالعات انجام شده نشان مي

پراكنده ارائه نشده است. به عبارت ديگر با توجه به مشخصاتي چون نوع تكنولوژي ظرفيت مولدها

توان براي منابع توليد پراكنده متصور بدود. آنچده محل اتصال نوع كاربرد و ... تعاريف متفاوتي مي

هاي مختلدف و بدا اهدداف تواندد از ديددگاه د پراكندده ميمسلم است ايدن اسدت كده پدرداختن بده مندابع توليد

نمايد. گيري در خصوص استفاده از اين منابع را پيچيده مي متفاوتي دنبال شود كه اين امر روند تصميم

گيري هاي تصدميم ترين شداخص تدوان از عمدده ليكن با توجه به مطالعات انجام شده مدوارد زيدر را مي

گيري لحاظ توليد پراكنده در ايران ذكر نمود كه الزم است در فرآيند تصميمدر مورد بكارگيري منابع

گردند.

بيني پتانسيل و ظرفيت موجود در كشور پيش -

اي( آينده تكنولوژيكي منابع توليد پراكنده در دنيا )به لحاظ هزينه -

بيني دستيابي به تكنولوژي پيش -

نوع انرژي اوليه مورد نياز و آينده آن -

ارزيابي اقتصادي منابع توليد پراكنده )در شرايط حاظر و آينده( -

بندددي منددابع توليددد پراكنددده بدده صددورت زيددر پيشددنهاد بدددين لحدداظ بددا توجدده بدده مددوارد فددور رتبه

گردد: مي

هاي گازي( هاي موجود در صنايع كشور )عمدتاً موتورهاي رفت و برگشتي و توربين ظرفيت -

هاي گازي( ها و توربين وربينكاربردهاي شهري )ميكروت -

كاربردهاي نقاط پراكنده )بادي آبي كوچك و فتوولتائيك( -

هاي اساسي بين مطالعات انجام شده باعث گرديده تا در آمارها و نتايج ارائه شده نيز ايدن تفاوت

اختالف ديده شود. در كشدور مدا بدا توجده بده شدرايط خداص و مندابع گونداگون از جملده راهكارهداي

گذاري در صدنعت مقابله با مسائلي چون افزايش روز افزون تقاضا و كمبود منابع مالي جهدت سدرمايه

بددرر اسددتفاده از منددابع توليددد انددرژي موجددود و تشددوير و ترغيددب بخددش خصوصددي بدده مشدداركت در

و مشخص كردن تعداريف و چگدونگي برخدورد سازي تواند با شفاف باشد. اين امر مي صنعت برر مي

ن توليدكنندگان محقر شود. همانگونه كه مالحظه شد تعريف منابع توليد پراكنده در ايران با هدف با اي

در بر گرفتن منابع توليد اندرژي موجدود در صدنايع كشدور و همچندين مندابع كوچدك موجدود در سدطح

هداي گدردد تدا ضدمن اسدتفاده از ظرفيت ترتيب ايدن امكدان فدراهم مي شبكه توزيع ارائه شدده اسدت. بددين

هاي جديد در سطح شبكه توزيع و نزديك به نقاط مصرف نيز وارد چرخه شوند. موجود ظرفيت

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

111

اختصارات

MW مگاوات

KV كيلوولت

GW گيگاوات

Ton/$ دالر بر تن

Gwh گيگا وات ساعت

Twh تراوات ساعت

GW گيگاوات

kW/$ دالر بر كيلووات

MWh/$ دالر بر مگاوات ساعت

kg/MWh ر مگاوات ساعتكيلوگرم ب

kWh/day كيلووات ساعت در روز

$ دالر

m/$ دالر بر متر مكعب3

kcal/m كيلوكالري بر متر مكعب3

kWh/kcal كيلووات ساعت بر كيلوكالري

kWh/day كيلووات ساعت در روز

m/$ دالر بر متر

kWh/$ دالر بر كيلووات ساعت

kW كيلووات

kcal/m كيلوكالري بر مترمكعب3

w/m وات بر مترمربع2

WECS های مبدل انرژی باد سيستم

CP های جاری سياست

ED های زيست محيطی ضرورت

OECD سازمان توسعه و همکاری های اقتصادی

LOLP احتمال قطع بار

LOLE انتظار قطع بار

LOEE انتظار قطع انرژی

EUE انرژی تأمين نشده مورد انتظار

EIR ابليت اطمينانشاخص انرژی ق

EIU شاخص انرژی عدم قابليت اطمينان

SM دقيقه سيستم

ISO بردار مستقل سيستم بهره

SAIFI هاي سيستم متوسط تعداد خاموشي شاخص

SAIDI متوسط مدت خاموشي در سيستم شاخص

CAIFI هاي مشترك شاخص متوسط تعداد خاموشي

CAIDI شاخص متوسط مدت خاموشي هر مشترك

ASAI شاخص متوسط آمادگي سرويس

AENS/EENS متوسط انرژي تأمين نشده مورد انتظار

Operation & Maintenance O&M

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

111

Total Installed Cost TIC

Capacity Factor CF

High Voltage HV

Distributed Generation DG Natural Gas Function NGF

Vertical Integrated Unit VIU Combined Heat and Power CHP

Photo Voltaic PV Alkaline Fuel Cell AFC

Molten Carbonate Fuel Cell MCFC Phosphoric Acid Molten Carbonate Fuel Cell PAFC

Proton Exchange Membrane Molten Fuel Cell PEMFC Solid Oxid Fuel Cell SOFC

Direct Current DC Alternative Current AC Load Tap Changer LTC

Line Drop Compensator LDC Per Unit pu

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

112

نامه واژه

B

Back up or stand by Tariff هاي پشتيبان تعرفه

Basic پايه

Beam مستقيم

Biomass بيوماس

Bursts شكاف

Buy Back Tariff يع متقابلهاي ب نرخ

C

Capacity Factor ضزيب كاركرد

Cogeneration توليد همزمان

Combined Cycle Gas Turbines هاي گازي سيكل تركيبي توربين

Combined Heat and Power توليد همزمان برر و حرارت

Cut-in speed سرعت باد در شروع توليد قدرت الكتريكي

D

Declination انحراف

Demand تقاضا

Diffuse تابش پراكنده

Discount rate نرخ بهره

Disel/ Gas Engines Driven Generators ديزل ژنراتور يا ژنراتور گازي

Distributed Generation توليد پراكنده

E

Economies of Scale هاي مقياس جويي صرفه

Exit Fee حر خروج

F

Failure of the Reclosing خطاي بازبست

Furlig speed تواند بچرخد. باالترين سرعتي كه توربين بادي مي

Fuel Cost هزينه سوخت

G

Gas Turbines هاي گازي توربين

Geothermal زمين گرمايي

Geothermal power plant نيروگاه زمين گرمايی

Global تابش كل

I

Instantantenous اي فاصله لحظه

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

113

Islanding اي كردن جزيره

L

Life of the option عمر دستگاه

Line Drop Compensator جبرانگر افت خط

Load Tap Changer گر ولتاژ تنظيم

M

Monthly average hourly clearness index متوسط ضريب صافي ماهيانه

N

Network Information System يستم اطالعات شبكهس

O

Operating labour cost هزينه عملكرد

Operation & Maintenance تعمير و نگهداري

P

Parallel موازي

Power Electronic Converter مبدل الكترونيك قدرت

Protection Blinding كور شدن حفاظت

R

Rated electrical power output ريكي خروجي ناميقدرت الكت

Rated speed سرعتي كه داراي باالترين قدرت خروجي باشد.

Regional Transmission Procedures اي هاي انتقال ناحيه دستورالعمل

Renewable تجديدپذير

S

Solar Constant ثابت خورشيدي

Solar Power Tower هاي انرژي خورشيدي برج

Solar Thermal Generation ژنراتور گرمايي خورشيدي

Sympathetic Tripping موقع تأثير در خروج بي

T

Total Installed Cost كل هزينه نصب شده

U

Uplift Tariff هاي اضافي تعرفه

V

Vertical Integrated Unit هاي برر مجتمع شركت

Voltage Profile تاژپروفيل ول

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

114

مراجع

1- Zareipour, H., et al, "Distributed Generation: Current Status and Challenges", in proc. 36th

Annual North American Power Symposium (NAPS), University of Idaho, August 2004.

2- Griffin, T, et al,"Placement of Dispersed Generations Systems for Reduced Losses",

Proceedings of the 33rd Hawaii Conference on System Sciences, 2000.

3- Hadjsaid, H., et al, "Distributed generation Increases the Complexity of Controlling,

Protecting, and Maintaining the Distribution Systems", IEEE Computer Application in Power,

PP. 23-28, April 1999.

4- Philipson, L., and Willis, H.L., "Understanding Electric Utilities and Deregulation", Marcel

Dekker, 1988.

نيا "ًتددأثير توليدددات پراكنددده بددر حفاظددت و سددعيد كمالي اكبددر گلكددار اميددر مهرتدداش مسددعود علي -1

تهران ايران.5224-5225المللي برر صفحات توزيع" بيست و يكمين كنفرانس بين هاي شبكه

6- "Assessment of Distributed Generation Technology Application", Resource Dynamic

Corporation, PP.1-30, Feb.2001.

7- E. M armolejo. C.Duque , M.T.Torres, "Analysis of the prospects for Colombian Electric

Power Sector", IEEE Distributed Generation (DG) Trans. University of Los Andes, Bogota

cogota Colombia, 2004.

8- M . H . J. Bollen, A . Sannino , "Voltage control with Inverter-Based Distributed

Generation", IEEE Trans Power Engineering Lettevs, Vol. Zo, NO. I , JANUARRY 2005.

بددرداري" چدداپ چهددارم انتشددارات دانشددگاه تهددران سددلطاني مسددعود "توليددد الكتريسدديته و بهره -4

5610.

10- Edward, M., Petrie, H., Willis, L., and Takahashi, M., "Distributed Generation in

Developing Countries", World Bank, Online at:

www.worldbank.org/html/fpd/em/distribution_abb.pdf.

11- T.Ackermann, G.Anderson, L.Soder, "Distributed Generation: a definition", Elsevier

science, PP195-204 Dec 2000.

12- W. El-Khattam, M. M. A. Salama, "Distributed generation technologies, definitions and

benefits", Electric Power Syst. Res., pp. 119-128, 2004.

تورج امرايي محمود فتوحي فيروزآباد عليمحمد رنجبدر و بابدك مظفدري "ًتعيين انددازه و محدل -56

المللددي بددرر بهيندده توليددذات پراكنددده بدده منظددور افددزايش بارگددذاري سيسددتم" نددوزدهمين كنفددرانس بين

ان ايران.تهر

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

115

سدنجي هداي توليدد پراكندده و امكان نيا "بهبود ساختار شدبكه بدرر بدا اسدتفاده از قابليت سعيد كمالي -59

نصب اين منابع در ايران هشتمين كنفرانس دانشجويي مهندسي برر ايران كرمدان ايدران شدهريور

5609.

15- IEA, "Distributed Generation in Liberalized Electricity Markets", Paris, p. 128.

16- "Distributed Generation Business Modeling. Bus Mod Protect" by I. Garcia Bosch.

CIGRE 2004, C6-101.

هاي توليددد گددروه مطالعددات سيسددتم گددزارش مرحلدده دوم پددروژه "بررسددي بددازار و تعيددين هزيندده -57

.5601كده برر پژوهشگاه نيرو دي ماه هاي كوچك" پژوهش انرژي الكتريكي از نيروگاه

فر و قاسددم مصددلحي "بدده كددارگيري آلگددوريتم محمددد اسددماعيل همددداني گلشددن سدديد علددي عددارفي -50

جسددتجوي ممنددوع در تخصدديص بهيندده توليدددات پراكنددده و منددابع تددوان راكتيددو" نددوزدهمين كنفددرانس

المللي برر تهران ايران. بين

19- Ijumba, N.M.; Jimoh, A.A.; Nkabinde, M.; "Influence of distributed generation on

distribution network performance" AFRICON, 1999 IEEE, Volume: 2, 28 Sept.-1 Oct. 1999,

Page(s): 961-964 vol.2.

20- Proger Lawrence & Stephen Middlekauff, "Applying Distributed Generation Tools in

Power Design System", IEEE Industry Applications Magazine, Jan/Feb 2005.

WWW.IEEE.ORG/IAS.

هداي توليدد پراكندده سيد حسين حسينيان آهنگري و سيد محمدتقي بطحائي "انتخاب بهينده نيروگاه -25

-5740ات المللددي بددرر صددفح در مندداطر مختلددف جغرافيددايي ايددران" بيسددت و يكمددين كنفددرانس بين

تهران ايران.5080

هاي توليددد پراكنددده" هفتمددين كنفددرانس سددي "سيسددتم اصددغر دليددر خانقدداه و مهدددي الهددويردي نوه -22

.5601تخصصي قدرت تهران ايران آبان

23- R.K.Jaganathan, Power system analysis of grid connected embedded generators,

Bachelor of engineering thesis, University of Queensland, Brisbane, Australia, October 2002.

24- N.Jenkins, "Embedded generation", Power Engineering Journal, June 1995, Vol.9, No.

3, PP. 150-154.

زار افدد شددبكه زنجددان بوسدديله نرم THDمجيددد مرادلددو "بررسددي اثددر توليدددات پراكنددده بددر تلفددات و -21

Digsilent 5601" نهمين كنفرانس دانشجويي مهندسي برر ايران تهران ايران شهريور.

26- "Distributed Generation in Liberalized Electricity Markets", International Energy Agency,

2002.

هدددددداي نددددددو هدددددداي نددددددو )سددددددانا( گددددددزارش سددددددازمان انرژي گددددددروه مددددددؤلفين سددددددازمان انرژي -27WWW.SUNA.ORG.IR

28- "Strategic Plan for Distributed Energy Resources", Department of Energy USA, Sep

2000.

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

116

داريوش آزرم و مهرداد عدل "جايگاه انرژي هاي تجديدپذير در ساختار انرژي ايران و جهان" -24

.5608بهار 65نشريه علمي برر شماره

چك جرياني در ايران" معاونت عمران و صنايع روستاي وزارت جهداد آبي كو هاي برر "نيروگاه -68

.5674كشاورزي پاييز

سددنجي انددرژي زيسددت تددوده و سددهم آن در انددرژي كشددور" حميدرضددا الري "گددزارش پتانسيل -65

.5670پژوهشكده انرژي محيط زيست پژوهشگاه نيرو دي ماه

" معاونت امور انرژي وزارت نيرو.5674سال ريزي انرژي "ترازنامه انرژي دفتر برنامه -62

اكبر نصيري و مظفر والي "قابليت و امكان سدنجي نصدب واحددهاي توليدد در توليدد جندوب علي -66

.5601فارس" هفتمين كنفرانس تخصصي قدرت تهران ايران آبان

34- Kojovic, "Impact of DG on Voltage Regulation", Proc. 2002 IEEE/PES summer Meeting

Chicago, IL, July 21-25, 2002.

35- P.P. Barker and R.W. de ello, "Determining the Impact of Distributed Generation on

Power Systems: Part 1- Radial distribution systems", proc, 2000 IEEE/PES summer

Meeting, Vancouver, BC, July 15-19, 2001.

36- Tea-Eung Kim and Tea-Eon Kim, "Consideration of feasible Operation range of

Distributed Generation interconnected to Power Distribution System", Proc. 2002 IEEE/PES

summer Meeting, Chicago, IL, July 21-25, 2002.

37- J.H.Choi, J.C.Kim, "Advanced Voltage Regulation Method at Power Distribution

interconnected with Dispersed Storage and Generation Systems", IEEE Trans. Power

Delivery, Vol.15, No. 2, April 2000, pp. 691-696.

38- V.J. Gosbell, "Voltage Unbalance" integral Energy Power Quality Center, Technical Note

No.6, October 2002.

39- H.L. Willis, "Power Distribution Planning Reference Book, Marcel Dekker Inc., 1977.

40- T. Gonen, Electric Power Distribution system Engineering, McGraw- HillBook Company,

1986.

41- Chensong Dai, Y.Baghzous,": On the Voltage Profile of Distribution Feeders with

Distributed Generation", IEEE 2003.

42- A. Robert and Marquet, "Assessing Voltage Quality with Relation to Harmonics, Flicker

and Unbalance", WG 36.05, paper 36-203, CIGRE.

43- Annette von jouanne and basudeb banerjee, "Assessment Voltage Unbalance", IEEE

Trans. On power Delivery, vol. 16, No.4, pp. 782-790, October 2001.

44- D.Shirmohammadi, and C.S. Cheng, "A three-phase Power Flow method for real-time

Distribution System Analysis", IEEE Trans. Power Syst, vol. 10, pp. 671-679, May 1995.

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

117

45- Y. Zhu and K. Tomsovic, "Adaptive Power Flow Method for Distribution Systems with

Dispersed Generation", IEEE Trans. Vol. 17, No.3, July 2002.

46- Kari Maki, Pertti Jarventausta, Sami Repo, "Protection Issues in Planning of Distribution

Network Including Distributed Generation", Cigre Symposium on Distributed Generation,

ATHENS, 2005.

47- R. C. Dugan & T. E. McDermott, "Operating conflicts for distributed generation

interconnected with utility distribution systems", Proc.IAS Rural Electric Power Conference,

April 2001, IEEE, pp.A3/1-A3/6.

48- N. Jenkines, R. Allan, et al., "Embedded Generation", IEEE, London, 2000.

49- H. L. Willis & W.G. Scott, "Distributed Power Generation: Planning and Evaluation",

Marcel Dekker, NewYork, 2000.

50- R. Billinton and R. Allan, "Reliability Evaluation of Power Systems", 2nd Edition, Plenum

Press, NewYork, 1996.

51- M. Ilic, et all., "Power Systems Restructuring: Engineering and Economics", Kluwer

Academic Publishing, 1998.

52- IEEE Standard 1366-1998, IEEE trial-use guide for electric power distribution reliability

Index, 1998.

53- Weixing Li, Peng Wang, Zhimin Li, and Yingchun Liu "Reliability Evaluation of Complex

Radial Distribution Systems Considering Restoration Sequence and Network Constraints",

IEEE Transaction on Power Delivery, Vol. 19, No. 2, 2004, pp. 753-758.

هدا در آيندده هداي اندرژي واحتمدال اسدتفاده از آن محمد اسماعيل فراهدت و حميدد فراحدت "جزيره -19

.5601شبكه هاي توزيع" نهمين كنفرانس دانشجويي مهندسي برر ايران تهران ايران شهريور

55- J. Dolezal, P. Santarius, J. Tlusty, V. Valouch, F. Vybiralik, "The effect of dispersed

generation on power quality in distribution system", CIGRE/IEEE PES Int. Symposium on

Quality and Security of Eleectric Power Delivery Systems, pp. 204-207, October 2003.

56- A. Bhowmik, A. Maitra, S. M. Halpin, J. E. Schatz, "Determination of allowable

penetration levels of distributed generation resources based on harmonic limit

considerations", IEEE Trans. On Power Delivery, Vol. 18, No. 2, April 2003.

هاي توزيدع داراي يد حسدين حسديني "بررسدي ويژگدي هداي كيفيدت تدوان شدبكهفرهاد شدهنيا و سد -17

تهددران 245-206هاي توزيددع نيدروي بددرر صددفحات مندابع توليددد پراكنددده" دهمدين كنفددرانس شددبكه

ايران.

هددا" چدداپ اول انتشددارات دانشددگاه شددهيد چمددران هللا "توليددد بددرر در نيروگاه هوشددمند رحمددت -10

.5608اهواز

59- Gomatom, P. and Jewell, W., "Feasibility Evaluation of Distributed Energy Generation

and Storage for Cost and Reliability Using the 'Worth-Factor' Criterion", Proceedings of the

2002 Frontiers of Power conference, Wichita State University, 2002.

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com

118

60- Hedman, B., et al, "Gas-Fired Distributed Energy Resource Technology

Characterizations", joint project of the Gas Research Institute (GRI) and the NREL, Prepared

for the Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, October 2003.

61- Oskounejad, M.M, "Engineering Economy", Amir Kabir University, ISBN: 964-463-003-3,

18th Edition, 2003.

62- Fraser, P., "The Economics of Distributed Generation", International Energy Egency,

Energy Prices and Taxes, 4th Quarter 2002.

63- Rami, G., et al, "Energy Supply for Remote Base Transceiver Stations of

Telecommunications", IEEE Power Engineering Society General Meeting, Vol. 2, PP. 1916-

1921, June 2004.

64- Na"sse'n, J., et al, "Distributed Power Generation versus Grid Extension: An

Assessment of Solar Photovoltaics for Rural Electrification in Northern Ghana", Progress in

Photovoltaics: Research and Applications, PP. 495-510, March 2002.

65- Buonanno, S., et al, "Economic Assessment of the Installation of Natural Gas-Fueled

Microturbines and Result of Preliminary Tests", CIRED 2001, Conference Publication No.

482, June 2001.

حبيددب رجبددي مشددهدي محمددد فرشدداد جددواد سدداده و سدديد مجتبددي روحدداني "ارزيددابي و تحليددل -11

رسداني بده اقتصادي طرح به كارگيري توليدات پراكنده در مقايسده بدا طدرح گسدترش شدبكه جهدت برر

-5114المللدي بدرر صدفحات ست و يكمدين كنفدرانس بينكنندگان دور از شبكه سراسري" بي مصرف

تهران ايران.5174

67- Rangan Banerjee "Comparison of options for distributed generation in India" Department

of Engineering and Public Policy, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA 15217, USA.

Available online 31 July 2004.

68- "California Energy Commission Distributed Energy Resources Guide Economics" DER

TECHNOLOGY.

69- Duffie, J. A. and W. A. Beckman, 1991: Solar Engineering of Thermal Processes,

Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., NewYork.

70- Louis E AKPABIO, Sunday E.ETUK "Relationship Between Global Solar Radiation and

Sunshine Duration for Onne, Nigeria", Department of Physics, University of Uyo, Uyo-

NIGERIA.

71- Wind Energy Systems by Dr. Gary L. Johnson, November 21, 2001- Chapter 4- Wind

Turbine Power 4-2.

72- Thom, H. C. S., "New Distributions of Extreme Winds in the United States", Journal of

the Structural Division, Proceedings of the ASCE, Vol,. 94, No. ST7, Proc. Paper 6038, July

1968, pp. 1787-1801. Wind Energy Systems by Dr. Gary L. Johnson November 20, 2001.

پروژه كارشناسي "جايابي بهينه توليد پراكنده به منظور كاهش تلفدات -دكتر بطحايي -چهاردولي -76

دانشكده برر خواجه نصيرالدين طوسي. -در شبكه توزيع"

www.Prozhe.com

www.Prozhe.com