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 :

انرژي به عنوان کارمايه فعاليتهاي بشري از اهميت حياتي در زندگي بشر برخوردار است و بر اين اساس کليه کشورهاي جهان در صدد دسترسي به منابع مطمئن و برنامه ريزي شده انرژي هستند. از طرفي با توجه به تجديد ناپذير بودن منابع سوخت هاي فسيلي به ويژه منابع نفت و گاز چندين دهه است که موضوع جايگزين سازي اين نوع انرژيها و صرفه جوئي و مصرف بهينه از انرژي بطور جدي در اقتصاد کشورهاي پيشرفته مورد توجه قرار گرفته و اقدامات بسيار موثري در جهت بهينه سازي مصرف انرژي . و و در نتيجه جلوگيري از اتمام سريع منابع انرژيهاي تجديدناپذير ، به عمل آمده است براي اين منظور در کشورهاي مختلف ، به ويژه کشورهاي صنعتي از دهه 1972 ، ارگانها و موسسات تحقيقاتي مختلفي ، اعم از دولتي و خصوصي، براي انجام تحقيقات در زمينه برنامه ريزي مصرف انرژي و صرفه جوئي و بهينه کردن آن تاسيس شده اند و در واقع انرژي به عنوان يکي از مسائل مهم و استراتژيک در اقتصاد ملل جهان مطرح شده است . از ميان انواع انرژي در جهان ، انرژي الکتريکي خصوصيات خاصي دارد که از جمله مي توان به موارد زير اشاره کرد .
• اين انرژي به صورت وسيع قابل ذخيره سازي نيست .
• بازده سرمايه گذاري در رابطه با انرژي الکتريکي زمانبر مي باشد ) به خصوص در کشورهاي جهان سوم که عمده تجهيزات مورد نياز را از کشورهاي پيشرفته تهيه مي کنند (
و اگر فرض جايگزيني تدريجي اين انواع انرژي را به جاي انرژيهاي فسيلي به لحاظ خصوصيات مثبت آن به شرايط فوق اضافه کنيم به اين نتيجه خواهيم رسيد که انرژي الکتريکي به عنوان يک انرژي کليدي در سطح جهان به مديريت و برنامه ريزي دقيق در تهيه ، توليد و مصرف خواهد داشت و اگر موارد ذيل را در توليد و مصرف اين نوع انرژي در نظر نگيريم در آينده با مشکلات خسارتهاي جبران ناپذيري روبرو خواهيم شد .
• برنامه ريزي جامع و دراز مدت و مديريت مناسب بر توليد و توزيع انرژي الکتريکي
• ايجاد فرهنگ عمومي صحيح در بهره برداري منطقي از انرژي الکتريکي
• ايجاد استاندارد هاي مصرف
• ايجاد ضوابط و مقررات مربوط به رعايت استاندارد هاي مصرف
• مديريت علمي بار
از موارد فوق برنامه ريزي دراز مدت و جامع توليد انرژي الکتريکي از اهميت خاصي برخوردار است ، انرژي الکتريکي در مقياس وسيع قابل ذخيره سازي نبوده و مديريت توليد و توزيع انرژي الکتريکي بايد بر اساس تطبيق عرضه تقاضاي انرژي برق ، اقدام به برنامه ريزي و سرمايه گذاري و بهره برداري بهينه نمايد .
خصوصا که پروسه سرمايه گذاري در صنعت برق يک مرحله زمانبري مي باشد بنابراين در برنامه ريزي سيستم هاي قدرت اولين و مهمترين گام داشتن اطلاعات کافي و کامل از چگونگي رشد مصرف انرژي الکتريکي و پيش بيني روند منطقي آن با توجه به فاکتورهاي مختلف موثر در مصرف انرژي الکتريکي است ، زيرا هر نوع تصميم گيري در اين مورد منوط به داشتن اطلاعات مربوط به ميزان مصرف انرژي در مقاطع مختلف زماني و مکاني در سيستم است و يا به عبارت ديگر آگاهي از نيازهاي آينده صنعت برق مي تواند برنامه ريزان را در تعيين قدرت توليدي ، نوع نيروگاهها ، مشخصات سيستم هاي انتقال و توزيع و پستهايي که بايد ساخته شوند ياري دهد . اين آگاهي بر اساس مطالعات اطلاعات گذشته ، بررسي روند رشد بار و يا فرض قوانين تجربي يا مدل رياضي انجام مي گيرد .

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 جمعيت ، ميزان تقاضا براي مصرف انرژي الكتريكي رو به افزايش است ، كه اين رشد و توسعه هم دروضعيت موجود و هم در نواحي جديد قابل بررسي است . با توجه به اينكه هدف اصلي شبكه هاي توزيع برق پاسخگويي به اين تقاضا با كيفيت مطلوب مي باشد و از سويي بار سيستم پارامتري است كه تقريبا تمام عملكرد سيستم را تحت تاثير خود قرار مي دهد ، لذا برنامه ريزان سيستم در همان مراحل اوليه مي بايست تا آنجا كه محاسبه رياضي و آمار به آنها امكان مي دهد به رشد وافزايش ( رفتار واقعي ) اين كميت نزديك شده و براساس آخرين و دقيق ترين نتايج ، كار برنامه ريزي شبكه توزيع را آغاز نمايند ، پيش بيني صحيح بار علاوه بر صرفه جويي در هزينه هاي سرمايه گذاري ، امكان برنامه ريزي بهتر براي توسعه نيروگاهها وشبكه هاي انتقال و توزيع را فراهم مي آورد . يكي از مسائل حائز اهميت در بهره برداري و توسعه بهينه شبكه هاي برق ، اطلاع ازرشد بار و تقاضاي برق در سالهاي آينده است و چون باردر طول زمان تغيير مي كند برنامه ريزي بايد بر اساس حداكثر بار و منظور نمودن ضرايب اطمينان به عمل آيد . همچنين شبكه طراحي شده بايد پاسخگوي نياز منطقه تا زمان توسعه بعدي نيز باشد .ازدياد سالانه مصرف به عوامل زيادي مانند رشد طبيعي جمعيت ، رشد مصرف سرانه ، توسعه صنايع و كشاورزي ، دردسترس بودن يا نبودن ساير منابع انرژي مانند گار ، شرايط جغرافيايي منطقه و نيز شرايط اجتماعي ، سياسي و فرهنگي منطقه بستگي دارد .
آگاهي از نيازهاي آينده صنعت برق مي تواند برنامه ريزان را در تعیین قدرت تولیدی ، نوع نیروگاه ها ، مشخصات سيستم هاي انتقال و توزيع و پستهايي که باید ساخته شوند ياري دهد .اين آگاهي بر اساس مطالعات اطلاعات گذشته ، بررسی روند رشد بار و یا فرض قوانین يا مدل رياضي انجام مي گيرد .
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 زماني پيش بيني بار
به طور کلي بر اساس بازه زماني که براي پيش بيني بار در نظر گرفته مي شود ، پيش بيني بار به طور صحيح و تغييرات آن درطول زمان به چهار دوره زماني تقسيم مي شود :
-1-3 بسيار كوتاه 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 : پيش بيني کوتاه مدت ، براي زمانهاي کوتاه بوده و بار ساعتي را برآورد مي کند . زمان پيش بيني در اين حالت ممکن است ساعتي ، چند ساعتي ، روزانه ، هفتگي ، ماهانه و يا فصلي باشد . برآورد بار کوتاه مدت در بهره برداري سيستم هاي قدرت نقش اساسي ايفا مي کند ، بطوريکه در برنامه ريزي ورود و خروج واحدها، با ملاحظه محدوديتهاي توليد واحدها و محدوديت هاي شبکه ،پخش بار بهينه، تخصيص ذخيره مطمئن بر شبکه ، تجزيه و تحليل وقوع حوداث احتماليو همچنين مطالعات اتصال کوتاه و پايداري شبکه مورد استفاده قرار مي گيرد.

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 : براي زمانهاي از يكسال تا 20 سال مي باشد و گاهي ممکن است به چند دهه هم برسد. با توجه به اينکه با گذشت چند دهه دوره اقتصادي ممکن است تغيير کند و در هر دوره تحول عظيمي رخ دهد و در نتيجه نتايج پيش بيني در اين حالت ممکن است قابل اطمينان نباشد .
برآورد بار بلند مدت از لحاظ توسعه شبکه از اهميت خاصي برخوردار است . افزايش تعداد نيروگاهها ، خطوط انتقال و تجهيزات توزيع در يک شبکه موجود ، بايد حداقل ده سال زودتر انجام گيرد تا همگام با رشد نوعبار بتواند پاسخگوي نياز باشد . جهت پيش بيني بار شبکه روش هاي مختلفي وجود دارد که اين روشها ، در ظاهر متفاوت ولي در اساس عملکرد يکساني دارند. و از يک قانون کلي پيروي مي کنند و آن پيش بيني روند آينده بار بر اساس روند پارامترها ي متاثردر آن در گذشته مي باشد . قانوني که بتواند رابطه بين دو روند را مشخص کند مدل بار ناميده مي شود.
2- پیش بینی بار و اهمیت آن ………………………………………. 13
3-مقاطع زماني پيش بيني بار……………………………………….. 14
-1-3 بسيار كوتاه 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 تجاري …………………………………………………….. 15
4-3- مصارف صنعتي …………………………………………………… 16
4-4- مصارف كشاورزي………………………………………………….. 16
4-5-مصارف عمومي…………………………………………………….. 16
4-5-1- مصارف شهري………………………………………………….. 16
4-5-2- مصارف اداري و خدماتي………………………………………. 16
5- پارامترها ي موثردرانتخاب روشهاي پيش بيني بار………………. 16
6- عمده روشهاي پيش بيني بار بلند مدت…………………………… 17
1-6- روش های زماني………………………………………………….. 17
2-6- کاربری اراضی (Land use ).ا…………………………………….. 17
6-2-1-چگالی بار………………………………………………………….. 18
6-2-2-رشد بار……………………………………………………………… 19
6-2-3-تقسيم بندي نواحي……………………………………………… 19
6-2-3-1- تقسیم بندی منظم…………………………………………… 19
6-2-3-2- مزاياي تقسيم بندي نواحي )منظم (……………………….20
6-2-3-3- معايب تقسيم بندي نواحي )منظم (………………………..20
6-2-3-4- تقسيم بندي نامنظم………………………………………. 20
6-2-3-5- مزاياي تقسيم بندي نواحي به صورت نامنظم……………. 20
6-2-3-6- معایب تقسيم بندي نواحي به صورت نامنظم……………. 20
6-3- روش تلفیقی……………………………………………………… 21
4-6- روش مصرف نهايي(End use )…….ا…………………………… 21
6-4-1- سه گام اساسي روش مصرف نهايي ………………………. 22

فهرست شكل ها

شکل :1 مراحل مختلف طراحي شبکه آينده………………………….. 15
شكل 2 : منحني رشد مصرف بار در نواحي شهري………………….. 19
شکل 3 : تقسیم بندی نواحی به صورت منظم……………………….. 19
شكل 4 : تقسيم بندي نواحي 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 مسكوني…………………………. 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 شكل 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 نهایي در صورت تأمين حجم اطلاعات مورد نياز از همه بيشتر است . اما چون اطلاعات مورد نياز براي استفاده از اين روش تاكنون در دسترس نبوده لذا اين روش در در ايران اجرا نشده است.. شایان ذکر است این روش در کشورهایی مثل آمریکا طبق استاندارد NEC(National electrical code) در حال اجراست پس از اين روش روش زمين مصرفي از دقت بيشتري برخوردار است اما از آنجا كه اطلاعات مورد نياز در اين روش مانند طرحهاي شهرسازي و عمراني در طرح تفصيلي شهر نيز چندان دقيق نمي باشد، نتايج حاصل از اين روش به تنهايي قابل اعتماد نمي باشد. روش برازش منحني نيز به علت وابستگي زياد به اطلاعات سالهاي گذشته در مناطقي كه فقط داده هاي سه يا چهار سال اخير موجود مي باشد به تنهايي كارايي لازم را نخواهد داشت.
با توجه به مطالب فوق در حال حاضر جهت بالا بردن دقت كار در ایران از تلفيق روشهاي زمين مصرفي و برازش منحني 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 تهيه شده(برگه محاسبات مسکونی)……… 40
2 – برگه نصب تجهيزات نرم افزار برآورد بار…………………………………………. 41
3 – برگه اطلاعات كاربر نرم افزاربرآورد بار………………………………………….. 42
4 – توضيح مختصر موجود در گام به گام نرم افزار برآورد بار……………………. 43

پیوست :
جدول 1 : برآورد حداكثر بار مورد نياز كل كشوربه تفكيك شاخه هاي 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