مشخصات پژوهش

عنوان	ارزیابی آسیب پذیری و تحلیل دینامیک خرابی آبشاری در شبکه های قدرت الکتریکی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	رخداد خرابی آبشاری، مدل تحلیلی ارزیابی آسیب پذیری خطوط، ارزیابی بهنگام آسیب پذیری خطوط، رویکرد تحلیل-ارزیابی- و تصمیم گیری چندمنظوره و چندهدفه، طرح توسعه یک ساله و چندساله شبکه انتقال، منابع تجدید پذیر، سیستم پایش و حفاظت مناطق گسترده.
چکیده	رخداد خرابی آبشاری عامل اصلی بروز خاموشی در شبکه انتقال است. ازاین رو محققان تلاش می کنند که با ارائه راهکارهای مختلف، از وقوع این رخداد در شبکه جلوگیری کنند یا حداقل خسارات شدید ناشی از آن را کاهش دهند. یکی از راهکار ها در کاهش رخداد خرابی آبشاری، شناسایی خطوط آسیب پذیر و انجام اقدامات در راستای جلوگیری از قطع شدن خطوط آسیب پذیر است. مسئله ارزیابی آسیب پذیری خطوط با رویکرد تحلیل خاموشی سراسری شبکه انتقال در زمینه مطالعات رخداد خرابی آبشاری تعریف می شود و هدف آن شناسایی خطوط بحرانی و ضعیف است که آن ها را خطوط آسیب پذیر می نامند. در این رساله، درگام اول، راهکارها برای افزایش دقت در شناسایی خطوط آسیب پذیر ارائه می شود و در گام دوم، راهکار برای شناسایی سریع خطوط آسیب پذیر در محیط بهره برداری بهنگام تشریح شده و گام نهایی، راهکار برای کاهش رخداد خرابی آبشاری با به کارگیری مسئله ارزیابی آسیب پذیری خطوط در محیط برنامه ریزی تدوین شده است. تمام شبیه سازی ها و مطالعات موردی در نرم افزار Matlab و با جعبه ابزارهای Matpower وMatDyn انجام شده است. مسائل مورد پژوهش در این رساله عبارت اند از: 1) شناسایی خطوط آسیب پذیر با استفاده از مدل سازی تحلیلی بهبودیافته شده پیشنهادی، در مدل پیشنهادی، مدل سازی رخداد خرابی آبشاری ارتقاء یافته است و همچنین از معیار چندمنظوره برای ارزش دهی به خطوط پیشنهاد شده است تا دقت در شناسایی خطوط آسیب پذیر افزایش یابد. ارائه معیار چندمنظوره برای نخستین بار در این رساله مطرح و مورد استفاده قرار گرفته شده است. بعلاوه، در این رساله، برای آنکه مقایسه روش های مختلف حل مسئله ارزیابی آسیب پذیری امکانپذیر شود، معیار ارزیابی عملکرد روش های ارزیابی آسیب پذیری پیشنهاد شده است. کارایی مدل پیشنهادی در شبکه های قدرت 39 و 118 شین مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج نشان می دهند که دقت در شناسایی خطوط آسیب پذیر با استفاده از راهکار پیشنهادی افزایش یافته است، 2) پیشنهاد یک روش تحلیلی سریع در تخمین متغیرهای شبکه انتقال بعد از اغتشاش “N-1” و به کارگیری آن در مسئله ارزیابی بهنگام آسیب پذیری خطوط به ازای اغتشاش “N-1”. کارایی روش پیشنهادی در شبکه های قدرت 9، 39، 118، 300، و 2746 شین مورد بررسی قرار گرفته شده است و نتایج عددی حاکی از آن است که از روش پیشنهادی می توان در ارزیابی بهنگام آسیب پذیری خطوط به ازای اغتشاش "N-1" استفاده کرد، 3) پیشنهاد مفهوم ارزیابی بهنگام آسیب پذیری خطوط با رویکرد تحلیل حالت خاموشی سراسری شبکه انتقال با استفاده از الگوریتم های شناسایی الگو مانند درخت تصمیم، که برای اولین بار در این رساله مورد پژوهش قرار گرفته شده است و منطبق با مفهوم پایش و حفاظت ناحیه وسیع تئوریزه شده است. مسئله مذکور در شبکه انتقال 39 شین مورد ارزیابی قرار گرفته شده است و کارایی آن در شناسایی بهنگام خطوط آسیب پذیری به اثبات رسیده است، 4) راهکار کاهش رخداد خرابی آبشاری و اثرات نامطلوب آن با ارائه طرح توسعه کوتاه مدت شبکه انتقال مبتنی بر شناسایی ناحیه آسیب پذیر و تصمیم گیری در خصوص طرح توسعه مناسب با استفاده از معیار استحکام بخشی به کل شبکه انتقال. مفاهیم ناحیه آسیب پذیر، آسیب پذیری کل شبکه انتقال، و معیار استحکام بخشی برای اولین بار در این رساله مطرح و مورد پژوهش قرار گرفته شده است. کارایی راهکار پیشنهادی در شبکه 39 شین مورد بررسی قرار گرفته شده است و طرح توسعه مؤثر در کاهش این رخداد در شبکه 39 شین برنامه ریزی شده است. 5) راهکارکاهش رخداد خرابی آبشاری و اثرات نامطلوب آن با طرح توسعه بلندمدت شبکه انتقال با راهکار توسعه ی روبه جلو در زمان و ارزیابی تطبیقی آسیب پذیری خطوط که با نام فرآیند تغییردهنده توپولوژی معرفی شده است. راهکار برای توسعه رویکرد تحلیل، ارزیابی و تصمیم گیری به منظور حل مسئله طرح توسعه چندساله شبکه قدرت برای کاهش رخداد خرابی آبشاری برای اولین بار در این رساله مطرح و مورد پژوهش قرار گرفته شده است. کارایی راهکار پیشنهادی در شبکه های 9، 39، و 118 شین مورد مطالعه قرار گرفته شده است و نتایج عددی نشان می دهد طرح توسعه موثری برای کاهش این رخداد در طی سال های متوالی برنامه ریزی شده است، 6) مکان یابی احداث نیروگاه های منابع تجدید پذیر باهدف کاهش آسیب پذیری کل شبکه انتقال با استفاده از روش حل تحلیل، ارزیابی و تصمیم گیری چندهدفه و مطالعه موردی در شبکه 39 شین. در نظرگرفتن ملاحظه کاهش رخداد خرابی آبشاری در تعیین مکان برای احداث نیروگاه منابع تجدید پذیر برای اولین بار در این رساله مطرح و مورد پژوهش قرار گرفته شده است. نتایج عددی نشان می دهد که احداث نیروگاه های منابع تجدید پذیر در شین هایی که توسط روش پیشنهادی شناسایی شده اند می تواند بروز رخداد
پژوهشگران	سید محمد شهرتاش (استاد مشاور)، صابر ارمغانی (دانشجو)، علی حسامی نقشبندی (استاد راهنما)