محمد عابدینی

تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

جلسه‌ی  دفاع از پایان‌نامه

 

محمد عابدینی ( دانشجوی دکتری برق-قدرت)

با عنوان:  طراحی عملکرد و مدیریت انرژی ریز شبکه در حالت جزیره‌ای

 

استاد راهنما:  دکتر محمدحسن مرادی

اساتید مشاور: دکتر سید مهدی حسینیان و دکتر محمدرضا طوسی

اساتید مدعو: دکتر پارسا مقدم (استاد دانشگاه تربیت مدرس)

                 و دکتر موسوی ( دانشیار دانشگاه شهید رجایی)

 

تاریخ : 4/11/1394  ساعت14

محل :  آمفی‌تئاتر دانشکده مهندسی

 

چكيده:
منابع تولید پراکنده، شکل‌های مختلفی از منابع انرژی‌های تجدید پذیر در شبکه‌های توزیع را پوشش می‌دهند و دارای انواع مختلفی هست همچون قابل‌کنترل مشابه ژنراتورهای دیزلی، فیوسل و میکرو توربین‌ها و واحدهای غیرقابل‌کنترل مشابه توربین‌های بادی و سیستم‌های فتوولتائیک. واحدهای تولید پراکنده به همراه بارها و سیستم‌های ارتباطی در سطح ولتاژ پایین همان‌گونه که اشاره شد تشکیل یک شبکه را می‌دهند که تحت عنوان ریز شبکه معرفی شد که بخش غیرقابل‌انکار از توسعه در شبکه توزیع می‌باشند. شبکه‌های ریز شبکه در دو مد مختلف، مد مستقل که به‌عنوان حالت جزیره‌ای نیز معرفی می‌شود و حالت متصل به شبکه عمل می‌کند. در مد متصل ریز شبکه‌ها در یک نقطه‌ی به شبکه متصل می‌شوند که به‌عنوان نقطه‌ی PCC معرفی می‌شود. در حالت متصل به شبکه ولتاژ و فرکانس از ریز شبکه به‌وسیله شبکه اصلی به آن دیکته می‌شود اما در حالت جزیره‌ای ، واحدهای تولید پراکنده وظیفه پاسخ‌گویی برای تنظیم ولتاژ و فرکانس شبکه و تأمین بار شبکه را بر عهده‌دارند. در این پایان‌نامه، تمام برگ خریدها، شاخص‌ها و توابع هدف به‌صورت یک تابع چند هدفِ ارائه‌شده است. مکان واحدهای تولید پراکنده با ضریب توان مشخص بررسی می‌شوند. مسئله بهینه‌سازی به‌صورت ترکیبی از یک الگوریتم تکاملی و تئوری بازی حل می‌شود. الگوریتم PDE برای بهینه‌سازی عملکرد واحدها در ریز شبکه‌ها معرقی شده است. توابع بهینه‌سازی شامل مینیمم کردن تلفات، بهبود پروفایل ولتاژ و قابلیت اطمینان شبکه می‌باشند. که قیود امنیتی و حرارتی نیز مدنظر قرارگرفته شده است. قیمت قراردادی واحدها نیز با تئوری بازی محاسبه می‌شود. که به‌صورت ماکزیمم کردن سود مالکان واحدها و مینیمم سازی پرداخت کمپانی توزیع مدل شده است. به‌علاوه در این پایان‌نامه یک روش بهینه‌سازی ترکیبی برای پیدا کردن عملکرد و مکان واحدها در یک ریز شبکه‌ها برای تبدیل کردن آن به چند ریز شبکه مستقل ارائه می‌شود. این عملکرد از طریق پیدا کردن پارامترهای افتی از واحدهای تولید پراکنده بهینه‌شده است. مسئله بهینه‌سازی از طریق مینیمم کردن هزینه سوخت واحدهای تولید پراکنده و بهبود پایداری ولتاژ شبکه فرمول‌بندی شده است.یک الگوریتم تکاملی نیز برای حل مسئله ارائه‌شده است. برای حل مسئله نیز از یک الگوریتم جدید برای محاسبه پارامترهای افتی و نقاط تنظیمی بر پایه‌یک الگوریتم پخش بار در حالت جزیره‌ای بهره گرفته‌شده است. به علا.ه الگوریتمی برای بهینه‌سازی مکان ایستگاه‌های شارژ و منابع انرژی‌های نو پیشنهادشده است. تابع بهینه‌سازی شامل هزینه‌های مالکان خودرو، تلفات و پروفایل ولتاژ شبکه خواهد بود. برای حل مسئله نیز از لگاریتم تفاضلی استفاده‌شده است. سرانجام یک الگوریتم برای هدف‌گیری مسائل تکنیکی و قابلیت اطمینان در تعدادی ریز شبکه مستقل ارائه می‌شود که بر پایه تفکر خوشه‌بندی هست. که به‌صورت یک تابع چند هدفِ برای افزایش قابلیت اطمینان ، بهبود پایداری و کاهش تلفات فرمول‌بندی شده است.

 




واژه­‌های کلیدی: ریز شبکه، تولید پراکنده، بهینه‌سازی، خوشه‌بندی، کنترل


Abstract:

Distributed generations (DG) emerges from utilization of renewable energy resources (RES) in distribution networks. RES come in different types, controllable such as diesel generators, fuel cells and micro-turbines, and uncontrollable such as wind turbines and photovoltaic systems. RES along with energy storages, controllers, loads, and communication systems make a small low-voltage system, known as Micro-grid (MG), which is a significant and essential part of development of distribution networks. MGs operate in two different modes, namely connected where MG is connected to a grid via the point of common coupling (PCC), and autonomous, also known as islanded mode. In a grid-connected mode, the voltage and frequency of MGs are dictated by the main grid while in an islanded mode, DG units are responsible for frequency and voltage regulation though they manage active and reactive power at the same time.

In this thesis, all the factors, indices and objective functions are gathered to form a multi-objective optimization problem. The placement of DG sources with specified power factors is studied. The optimization problem is solved utilizing a hybrid optimization algorithms and game theory concepts. The PDE and HS-GA methods for the placement of DG units in MGs are proposed after the optimal DG locations were identified through the multi-objective function. This function included minimizing the network active power losses, improving the voltage profile and improving the voltage stability within the framework of network operation and security constraints. The DG contract prices were calculated using the game theory that represented equilibrium among the profit maximization pursued by the DG owner and the minimization of payments procured by the Disco.

Also, in this thesis, gives a novel hybrid optimization method to find optimal sitting and operation of an autonomous MG at the same time. The operation is optimized via finding the optimal droop gain parameters of DG units. The optimization problem is formulated as a multi-objective problem where the objectives are to minimize the fuel consumption of wind generators and to improve the voltage profile and stability of MG subject to operation and security constraints. A hybrid algorithm, named HS-GA, is developed to solve the paper optimization problem. A new formulation of power flow is derived to run the proposed algorithm where the steady state frequency of system, reference frequency, reference voltage and droop coefficients of wind generators, based on a droop controller, are considered as optimization variables.

A method for finding the optimal location and capacity of PHEVs charging stations along with the optimal location of RESs is proposed. A multi-objective function including charging/discharging costs, losses, and voltage profile is adopted to formulate the paper problem. DE algorithm is used to solve the proposed objective function. Finally, a novel method to address reliability and technical problems of microgrids (MGs) based on designing a number of self-adequate autonomous sub-MGs via adopting MGs clustering thinking is provided. In doing so, a multi-objective optimization problem is developed where power losses reduction, voltage profile improvement and reliability enhancement are considered as the objective functions.

 

Key Word: Microgrid, DG, Optimization, Clustering, Control.


 

مشخصات فردی                 

 

n     نام: محمد عابدینی  

n     متولد: اردیبهشت 1364

n     مدرک دکتری ، دانشگاه بو علی سینا همدان

n     محل تولد و سكونت: بروجرد

n     تلفكس:-

n     تلفن همراه: 09166683365

n     آدرس پست الكترونيكي:yahoo.com@ m_abedini_dr

 

 

 

سوابق تحصیلی

87-88

 

 

n     دکتری برق قدرت دانشگاه بو علی سینا

دانشکده مهندسی برق دانشگاه بوعلی همدان

n     عنوان پایان نامه: مدیریت ریز شبکه ها در حالت جزیره ای

ü      معدل دکتری 45/19

ü      رتبه اول دانشگاه بوعلی سینا در رشته برق

ü      نمره پایان نامه 19

 

n     عنوان پایان نامه کارشناسی ارشد: تعیین مکان و اندازه بهینه نصب DG در سیستم توزیع

ü      معدل کارشناسی ارشد 43/18

ü      رتبه اول دانشگاه بوعلی سینا در رشته برق

ü      نمره پایان نامه 20

 

n     کارشناسی مهندسی برق، گرایش قدرت

ü      دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

n     عنوان پایان نامه مقطع کارشناسی: شبیه سازی کنترل سرعت  موتور القا یی 

 

 

 

 

علاقمندی­هاي تحقيقاتي

·         منابع تولید پراکند ه و مدیریت توان راکتیو در حضور DG

 

n     بهینه­سازی شبکه­های توزیع

n     بازار برق

n     فروش و خدمات مشترکين در بازار برق تجديدساختار شده

n     دینامیک سیستمهای قدرت

 

 

 

فعاليت­هاي تحقيقاتي

 


https://scholar.google.com/citations?user=L_QDB4cAAAAJ&hl=en

n    
ارایه مقاله های:

1-      A Combination of Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization for Optimal DG location and Sizing in Distribution Systems. International Journal of Electrical Power and Energy Systems,2011 (ISI) .

2-      A Combination of Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization for Optimal Distributed Generation location and Sizing with Fuzzy Optimal Theory. International Journal of Green Energy,2011(ISI)

3-      Optimal Multi-Distributed Generation Location and Capacity by Genetic Algorithms, The 4th International Power Engineering and Optimization Conf. (PEOCO2010), Shah Alam, Selangor, MALAYSIA,IEEE,2010.

4-      Optimal Multi-Distributed Generation Location and Capacity by Genetic Algorithm For Reduce Losses and Improve Stability Voltage, Journal of Basic and Applied Scientific Research(ISI).

 

5-      Impact of Wind Uncertainties on Generation Dispatch and Unit Commitment. Journal of Basic and Applied Scientific Research(ISI).

 

6-      Optimal Load Shedding Approach in Distribution Systems for Improved Voltage Stability ,The 4th International Power Engineering and Optimization Conf. (PEOCO2010), Shah Alam, Selangor, MALAYSIA,IEEE,2010

7-       A Combination of Genetic Algorithm and Particle Swarm Optimization for Optimal DG location and Sizing in Distribution Systems, IEEE, sg, ipec2010.

8-      Determining Optimal Place for Installation of Distributed Generation (DG), by Fuzzy Method. International Conference on Engineering and Information Management.

9-       Optimization of Distributing Companies Profit in a Competitive Environment with Distributed Generation Presence. Islamic Azad University, Gonabad-Branch 13-14 July 2011.

10-   An efficient hybrid method for solving the optimal sitting and sizing problem of DG and shunt capacitor banks simultaneously based on imperialist competitive algorithm and genetic algorithm, International Journal of Electrical Power & Energy Systems 54, 101-111.

11-   Multi-objective PFDE algorithm for solving the optimal siting and sizing problem of multiple DG sources. International Journal of Electrical Power & Energy Systems 56, 117-126.

12-   A Combination of Evolutionary Algorithm and Game Theory for Optimal Location and Operation of DG from DG Owner Standpoints. Smart Grid, IEEE Transactions on, 1-9.

13-   Optimal Clustering of MGs Based on Droop Controller for Improving Reliability Using a Hybrid of Harmony Search and Genetic Algorithms. ISA Transactions.2016.

14-   A novel method for optimal DG units capacity and location in Microgrids. Electrical Power & Energy Systems 75 (2), 236-244.

15-   Improving Operation Constraints of Microgrid Using PHEVs and Renewable Energy Sources. Renewable Energy 83, 543–552.

16-  تعیین ظرفیت بهینه نصب DG  در سیستم توزیع با روش فازی  کنفرانس TPE  ، سال انتشار 2010

17-  هماهنگی تنظیم ولتاژشبکه توزیع با حضور منابع تولید پراکنده و وسایل کنترل ولتاژ با استفاده از الگوریتم ژنتیک، کنفرانس برق

18-  ارزیابی قابلیت اطمینان و مزایای اقتصادی شین بندی یک و نیم کلیدی باس بار دور و نزدیک در پست انتقال، کنفرانس انتقال نیرو تهران

n     عضویت در تیم علمی - تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی بروجرد

n     ارائه مقاله کنترل برداری موتور القایی به روش DFO، در دانشگاه بوعلي سينا، سال 81

 

 

 

 

 

سوابق تدریس و اجرایی

 

n     کارشناس پست در وزارت نیرو (90-91)

n     تهیه کتاب لیست تست های کارگاهی،کارخانه ای برای شرکت برق منطقه ای سمنان

n     طراحی و مطالعه نصب تولید پراکنده در استان همدان (کارفرما شرکت توزیع همدان )

n     مدرس گروه برق در دانشگاه ملایر (سال 89-94)

n     مدرس دانشگاه (سال 89-94)