چکیده

این پایان نامه شامل سه فصل است . در فصل اول مباحث تئوری برآورد بار و روش های پیش بینی بار بحث شده است. در فصل دوم این پایان نامه گام های نرم افزار برآورد باردلخواه و استاندارد تهیه شده مورد بررسی قرار گرفته است و نهایتاً در فصل سوم کار برگ های نرم افزار برآورد بار ارائه شده است .برای طراحی نرم افزار برآورد بار از نرم افزار EXCELL استفاده نموده ایم .در پیوست نیز جدول و نمودار هایی مربوط به برآورد بار آورده ده است .

1- مقدمه :

انرژی به عنوان کارمایه فعالیتهای بشری از اهمیت حیاتی در زندگی بشر برخوردار است و بر این اساس کلیه کشورهای جهان در صدد دسترسی به منابع مطمئن و برنامه ریزی شده انرژی هستند. از طرفی با توجه به تجدید ناپذیر بودن منابع سوخت های فسیلی به ویژه منابع نفت و گاز چندین دهه است که موضوع جایگزین سازی این نوع انرژیها و صرفه جوئی و مصرف بهینه از انرژی بطور جدی در اقتصاد کشورهای پیشرفته مورد توجه قرار گرفته و اقدامات بسیار موثری در جهت بهینه سازی مصرف انرژی . و و در نتیجه جلوگیری از اتمام سریع منابع انرژیهای تجدیدناپذیر ، به عمل آمده است برای این منظور در کشورهای مختلف ، به ویژه کشورهای صنعتی از دهه 1972 ، ارگانها و موسسات تحقیقاتی مختلفی ، اعم از دولتی و خصوصی، برای انجام تحقیقات در زمینه برنامه ریزی مصرف انرژی و صرفه جوئی و بهینه کردن آن تاسیس شده اند و در واقع انرژی به عنوان یکی از مسائل مهم و استراتژیک در اقتصاد ملل جهان مطرح شده است . از میان انواع انرژی در جهان ، انرژی الکتریکی خصوصیات خاصی دارد که از جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد .
• این انرژی به صورت وسیع قابل ذخیره سازی نیست .
• بازده سرمایه گذاری در رابطه با انرژی الکتریکی زمانبر می باشد ) به خصوص در کشورهای جهان سوم که عمده تجهیزات مورد نیاز را از کشورهای پیشرفته تهیه می کنند (
و اگر فرض جایگزینی تدریجی این انواع انرژی را به جای انرژیهای فسیلی به لحاظ خصوصیات مثبت آن به شرایط فوق اضافه کنیم به این نتیجه خواهیم رسید که انرژی الکتریکی به عنوان یک انرژی کلیدی در سطح جهان به مدیریت و برنامه ریزی دقیق در تهیه ، تولید و مصرف خواهد داشت و اگر موارد ذیل را در تولید و مصرف این نوع انرژی در نظر نگیریم در آینده با مشکلات خسارتهای جبران ناپذیری روبرو خواهیم شد .
• برنامه ریزی جامع و دراز مدت و مدیریت مناسب بر تولید و توزیع انرژی الکتریکی
• ایجاد فرهنگ عمومی صحیح در بهره برداری منطقی از انرژی الکتریکی
• ایجاد استاندارد های مصرف
• ایجاد ضوابط و مقررات مربوط به رعایت استاندارد های مصرف
• مدیریت علمی بار
از موارد فوق برنامه ریزی دراز مدت و جامع تولید انرژی الکتریکی از اهمیت خاصی برخوردار است ، انرژی الکتریکی در مقیاس وسیع قابل ذخیره سازی نبوده و مدیریت تولید و توزیع انرژی الکتریکی باید بر اساس تطبیق عرضه تقاضای انرژی برق ، اقدام به برنامه ریزی و سرمایه گذاری و بهره برداری بهینه نماید .
خصوصا که پروسه سرمایه گذاری در صنعت برق یک مرحله زمانبری می باشد بنابراین در برنامه ریزی سیستم های قدرت اولین و مهمترین گام داشتن اطلاعات کافی و کامل از چگونگی رشد مصرف انرژی الکتریکی و پیش بینی روند منطقی آن با توجه به فاکتورهای مختلف موثر در مصرف انرژی الکتریکی است ، زیرا هر نوع تصمیم گیری در این مورد منوط به داشتن اطلاعات مربوط به میزان مصرف انرژی در مقاطع مختلف زمانی و مکانی در سیستم است و یا به عبارت دیگر آگاهی از نیازهای آینده صنعت برق می تواند برنامه ریزان را در تعیین قدرت تولیدی ، نوع نیروگاهها ، مشخصات سیستم های انتقال و توزیع و پستهایی که باید ساخته شوند یاری دهد . این آگاهی بر اساس مطالعات اطلاعات گذشته ، بررسی روند رشد بار و یا فرض قوانین تجربی یا مدل ریاضی انجام می گیرد .

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست مطالب

1- مقدمه ……………………………………………………………..10

فصل اول مباحث تئوری برآورد بار

با توسعه و رشد جمعیت ، میزان تقاضا برای مصرف انرژی الکتریکی رو به افزایش است ، که این رشد و توسعه هم دروضعیت موجود و هم در نواحی جدید قابل بررسی است . با توجه به اینکه هدف اصلی شبکه های توزیع برق پاسخگویی به این تقاضا با کیفیت مطلوب می باشد و از سویی بار سیستم پارامتری است که تقریبا تمام عملکرد سیستم را تحت تاثیر خود قرار می دهد ، لذا برنامه ریزان سیستم در همان مراحل اولیه می بایست تا آنجا که محاسبه ریاضی و آمار به آنها امکان می دهد به رشد وافزایش ( رفتار واقعی ) این کمیت نزدیک شده و براساس آخرین و دقیق ترین نتایج ، کار برنامه ریزی شبکه توزیع را آغاز نمایند ، پیش بینی صحیح بار علاوه بر صرفه جویی در هزینه های سرمایه گذاری ، امکان برنامه ریزی بهتر برای توسعه نیروگاهها وشبکه های انتقال و توزیع را فراهم می آورد . یکی از مسائل حائز اهمیت در بهره برداری و توسعه بهینه شبکه های برق ، اطلاع ازرشد بار و تقاضای برق در سالهای آینده است و چون باردر طول زمان تغییر می کند برنامه ریزی باید بر اساس حداکثر بار و منظور نمودن ضرایب اطمینان به عمل آید . همچنین شبکه طراحی شده باید پاسخگوی نیاز منطقه تا زمان توسعه بعدی نیز باشد .ازدیاد سالانه مصرف به عوامل زیادی مانند رشد طبیعی جمعیت ، رشد مصرف سرانه ، توسعه صنایع و کشاورزی ، دردسترس بودن یا نبودن سایر منابع انرژی مانند گار ، شرایط جغرافیایی منطقه و نیز شرایط اجتماعی ، سیاسی و فرهنگی منطقه بستگی دارد .
آگاهی از نیازهای آینده صنعت برق می تواند برنامه ریزان را در تعیین قدرت تولیدی ، نوع نیروگاه ها ، مشخصات سیستم های انتقال و توزیع و پستهایی که باید ساخته شوند یاری دهد .این آگاهی بر اساس مطالعات اطلاعات گذشته ، بررسی روند رشد بار و یا فرض قوانین یا مدل ریاضی انجام می گیرد .
فرایند برنامه ریزی سیستم قدرت شامل سه بخش اصلی پیش بینی بار ، برنامه ریزی تولید و برنامه ریزی انتقال است . پیش بینی بار ، پایه برنامه ریزی سیستم قدرت را تشکیل می دهد . و اطلاعات
مربوط به افزایش مصرف مورد انتظار ، پروفیل منحنی بار و توزیع بار را فراهم می کند که در برنامه ریزی تولید وانتقال به عنوان داده های اولیه استفاده می شوند . برعکس ، نتایج برنامه ریزی تولید و انتقال ، به عنوان داده های اولیه استفاده می شوند . برعکس نتایج برنامه ریزی تولید وانتقال می تواند تاثیرش را بر منحنی بار و توزیع بار از طریق هزینه های نهایی و میزان تولید و انتقال توان اعمال کند .
به عبارتی در صورتی که برآورد بار مناسبی صورت نگیرد ، برنامه ریزی تولید و بالتبع برنامه ریزی انتقال
بهینه ای صورت نخواهد گرفت و گاه با واقعیت آینده تفاوت زیادی خواهد داشت . در این حال در اثر افزایش هزینه های نهایی و یا فقدان تولید و عدم توانایی انتقال مناسب توان تولیدی ، بار به طور مناسب برآورده نخواهد شد .
بنابراین اولین بخشی که باید به دقت در برنامه ریزی سیستم های قدرت بررسی و روش های آن تصحیح شود ، بخش پیش بینی بار است .

-3 مقاطع زمانی پیش بینی بار
به طور کلی بر اساس بازه زمانی که برای پیش بینی بار در نظر گرفته می شود ، پیش بینی بار به طور صحیح و تغییرات آن درطول زمان به چهار دوره زمانی تقسیم می شود :
-1-3 بسیار کوتاه مدت :برای زمان های از چند ثانیه تا دقیقه ، که جهت تجزیه وتحلیل وقایع احتمالی و امنیت سیستم در نظر گرفته می شود .

-2-3 کوتاه مدت : پیش بینی کوتاه مدت ، برای زمانهای کوتاه بوده و بار ساعتی را برآورد می کند . زمان پیش بینی در این حالت ممکن است ساعتی ، چند ساعتی ، روزانه ، هفتگی ، ماهانه و یا فصلی باشد . برآورد بار کوتاه مدت در بهره برداری سیستم های قدرت نقش اساسی ایفا می کند ، بطوریکه در برنامه ریزی ورود و خروج واحدها، با ملاحظه محدودیتهای تولید واحدها و محدودیت های شبکه ،پخش بار بهینه، تخصیص ذخیره مطمئن بر شبکه ، تجزیه و تحلیل وقوع حوداث احتمالیو همچنین مطالعات اتصال کوتاه و پایداری شبکه مورد استفاده قرار می گیرد.

3-3- میان مدت : برای زمان های از چند هفته تا یکسال می باشد که به منظور برنامه ریزی فصلی و سالیانه و بهره برداری بهینه مورد استفاده قرار می گیرد .

3-4- بلند مدت : برای زمانهای از یکسال تا 20 سال می باشد و گاهی ممکن است به چند دهه هم برسد. با توجه به اینکه با گذشت چند دهه دوره اقتصادی ممکن است تغییر کند و در هر دوره تحول عظیمی رخ دهد و در نتیجه نتایج پیش بینی در این حالت ممکن است قابل اطمینان نباشد .
برآورد بار بلند مدت از لحاظ توسعه شبکه از اهمیت خاصی برخوردار است . افزایش تعداد نیروگاهها ، خطوط انتقال و تجهیزات توزیع در یک شبکه موجود ، باید حداقل ده سال زودتر انجام گیرد تا همگام با رشد نوعبار بتواند پاسخگوی نیاز باشد . جهت پیش بینی بار شبکه روش های مختلفی وجود دارد که این روشها ، در ظاهر متفاوت ولی در اساس عملکرد یکسانی دارند. و از یک قانون کلی پیروی می کنند و آن پیش بینی روند آینده بار بر اساس روند پارامترها ی متاثردر آن در گذشته می باشد . قانونی که بتواند رابطه بین دو روند را مشخص کند مدل بار نامیده می شود.
2- پیش بینی بار و اهمیت آن ………………………………………. 13
3-مقاطع زمانی پیش بینی بار……………………………………….. 14
-1-3 بسیار کوتاه مدت ………………………………………………. 14
-2-3کوتاه مدت ……………………………………………………….. 14
3-3- میان مدت……………………………………………………….. 14
3-4- بلند مدت …………………………………………………………… 14
4-انواع مصرف کنندگان و مشخصات آن ها………………………….. 15
-41- مصارف (بارهای ) خانگی ……………………………………….. 15
4-2-مصارف تجاری …………………………………………………….. 15
4-3- مصارف صنعتی …………………………………………………… 16
4-4- مصارف کشاورزی………………………………………………….. 16
4-5-مصارف عمومی…………………………………………………….. 16
4-5-1- مصارف شهری………………………………………………….. 16
4-5-2- مصارف اداری و خدماتی………………………………………. 16
5- پارامترها ی موثردرانتخاب روشهای پیش بینی بار………………. 16
6- عمده روشهای پیش بینی بار بلند مدت…………………………… 17
1-6- روش های زمانی………………………………………………….. 17
2-6- کاربری اراضی (Land use ).ا…………………………………….. 17
6-2-1-چگالی بار………………………………………………………….. 18
6-2-2-رشد بار……………………………………………………………… 19
6-2-3-تقسیم بندی نواحی……………………………………………… 19
6-2-3-1- تقسیم بندی منظم…………………………………………… 19
6-2-3-2- مزایای تقسیم بندی نواحی )منظم (……………………….20
6-2-3-3- معایب تقسیم بندی نواحی )منظم (………………………..20
6-2-3-4- تقسیم بندی نامنظم………………………………………. 20
6-2-3-5- مزایای تقسیم بندی نواحی به صورت نامنظم……………. 20
6-2-3-6- معایب تقسیم بندی نواحی به صورت نامنظم……………. 20
6-3- روش تلفیقی……………………………………………………… 21
4-6- روش مصرف نهایی(End use )…….ا…………………………… 21
6-4-1- سه گام اساسی روش مصرف نهایی ………………………. 22

فهرست شکل ها

شکل :1 مراحل مختلف طراحی شبکه آینده………………………….. 15
شکل 2 : منحنی رشد مصرف بار در نواحی شهری………………….. 19
شکل 3 : تقسیم بندی نواحی به صورت منظم……………………….. 19
شکل 4 : تقسیم بندی نواحی به صورت نامنظم……………………… 20

فصل دوم   نرم افزار برآورد بار (محاسبات مسکونی)

این نرم افزار به دلیل در دسترس بودن برنامه EXcell در این محیط طراحی شده است و به دلیل امکاناتی که EXcell دارد انجام محاسبات و فرمول نویسی به مراتب راحت تر می باشد . و حتی امکان تغییر ضرایب همزمانی و ضرایب اطمینان وجود دارد، این نرم افزار تنها برای یک واحد مسکونی تهیه شده است که با اعمال ضرایب همزمانی قابلیت ارتقا به چند واحد مسکونی ، بلوک و شهرک را دارد که در انتهای پایان نامه برخی از این ضرایب آمده است .مشابه این نرم افزار در کشور امریکا درست شده است و تحت عنوان “ Resindetial Standard Calculation” می باشد .
از آنجا که در امریکا برآورد بار با روش مصرف نهایی (End Use) یا روش فنی اقتصادی انجام می شود. برای هر تکنسین و مهندس برق آشنایی و کار با این نرم افزار ضروری می باشد . امید است که سیاست های دولت در این جهت باشد که نخبگان و محققان ایرانی تحقیقات بیشتری در این زمینه انجام دهند . در این راستا من برای این نرم افزار Password ای نداده ام و جهت همکاری ایمیلم در این نرم افزار موجود می باشد ، به این امید گامی نو در این زمینه برداشته شود .

1- نرم افزار برآورد بار (محاسبات مسکونی)…………………………………. 25
2- بررسی گام به گام نرم افزارمحاسبات مسکونی…………………………. 26
3-گام 1 نرم افزار محاسبات مسکونی…………………………………………. 27
4-گام 2 نرم افزار محاسبات مسکونی…………………………………………. 32
5-گام 3 نرم افزار محاسبات مسکونی…………………………………………. 33
6- گام 4 نرم افزار محاسبات مسکونی………………………………………… 34
7- گام 5 نرم افزار محاسبات مسکونی………………………………………… 35

فهرست شکل ها

شکل 1 : گام 1 نرم افزار محاسبات مسکونی………………………………. 27
شکل 2 : وسایل کوچک برقی و محاسبات بار برای تغذیه و سرویس………. 28
شکل 3 : لباسشویی و محاسبات بار برای تغذیه و سرویس………………… 29
شکل 4 : روشنایی عمومی و محاسبات بار همراه با مثال…………………. 30
شکل 5 : گام 2 نرم افزار محاسبات مسکونی………………………………… 32
شکل 6 : گام 3 نرم افزار محاسبات مسکونی……………………………….. 33
شکل 7 : گام 4 نرم افزار محاسبات مسکونی………………………………… 34
شکل8 : گام 5 نرم افزار محاسبات مسکونی…………………………………. 35

فهرست جدول ها

جدول 1 : ضرایب تبدیل مترمربع و فوت مربع به ولت آمپر برای مکان های مختلف…………………………………………………………………………… 31
جدول 2 : ضرایب دیماند لباس خشک کن های الکتریکی………………… 34
جدول 3 : ضرایب دیماند(ستون A و ستون B و ستون C دیماند)…………. 36
جدول 4 : ضرایب دیماند تجهیزات آشپزخانه……………………………….. 37
جدول 5 : ضرایب دیماند برای چندواحد مسکونی در محاسبات اختیاری…… 38

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل سوم مشاهده بخش هایی از نرم افزار برآورد بار

دقت روش مصرف نهایی در صورت تأمین حجم اطلاعات مورد نیاز از همه بیشتر است . اما چون اطلاعات مورد نیاز برای استفاده از این روش تاکنون در دسترس نبوده لذا این روش در در ایران اجرا نشده است.. شایان ذکر است این روش در کشورهایی مثل آمریکا طبق استاندارد NEC(National electrical code) در حال اجراست پس از این روش روش زمین مصرفی از دقت بیشتری برخوردار است اما از آنجا که اطلاعات مورد نیاز در این روش مانند طرحهای شهرسازی و عمرانی در طرح تفصیلی شهر نیز چندان دقیق نمی باشد، نتایج حاصل از این روش به تنهایی قابل اعتماد نمی باشد. روش برازش منحنی نیز به علت وابستگی زیاد به اطلاعات سالهای گذشته در مناطقی که فقط داده های سه یا چهار سال اخیر موجود می باشد به تنهایی کارایی لازم را نخواهد داشت.
با توجه به مطالب فوق در حال حاضر جهت بالا بردن دقت کار در ایران از تلفیق روشهای زمین مصرفی و برازش منحنی استفاده می شود. ولی میتوان با یک برنامه ریزی اصولی طبق سیاست های دولت اطلاعات مربوط به روش مصرف نهایی را به دست آورد زیرا در مراحل بعدی این روش از لحاظ دقت و هزینه به صرفه خواهد بود .

1 – مشاهده برآورد بار با نرم افزار تهیه شده(برگه محاسبات مسکونی)……… 40
2 – برگه نصب تجهیزات نرم افزار برآورد بار…………………………………………. 41
3 – برگه اطلاعات کاربر نرم افزاربرآورد بار………………………………………….. 42
4 – توضیح مختصر موجود در گام به گام نرم افزار برآورد بار……………………. 43

پیوست :
جدول 1 : برآورد حداکثر بار مورد نیاز کل کشوربه تفکیک شاخه های مصرف تا سال1395………………………………………………………………………….. 44
شکل 1 : نمودار رشد بار شاخه های مصرف و حداکثر بار همزمان…………. 45
شکل 2 : درصد حداکثر بار شاخه های مصرف نسبت به بار کل در سال 139.. 45

نتیجه …………………………………………………………………………………. 46

مراجع…………………………………………………………………………………….. 47

 

Abstract

This thesis contains three chapters . In the first chapter, the explanation about imate load and different kinds estimate load In the second chapter, Software steps examine the software provided about calculation standard(Nationl Electrical Code) or optional dwelling units .
In third chapter, Sheets software loads have submited.
The EXCELL software is used for this software plot .
Also in the appendix table and diagram reffered to estimate Load have submitted



  مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان