دانلود پایان نامه رشته مهندسی برق اتوماسیون سیستم های توزیع

دانلود پایان نامه آماده

دانلود پایان نامه رشته مهندسی برق اتوماسیون سیستم های توزیع با فرمت ورد و قابل ویرایش تعدادصفحات 239

مقدمه:

با گذشت بیش از یک قرن از طراحی و راه‌اندازی اولین شبکه انرژی الکتریکی با یک نیروگاه متمرکز و بار توزیع‌شده در سال 1882 توسط توماس ادیسون، که تعداد 59 مشترک را با ولتاژ 110 ولت مستقیم تغذیه می‌کرد و مقایسه آن با وضعیت کنونی شبکه‌های عظیم تأمین انرژی الکتریکی می‌توان علاوه بر مشاهده‌ی پیشرفت سریع این صنعت به افزایش باور نکردنی تقاضای مصرف‌کنندگان برای این انرژی پی برد. با افزایش این نیاز شبکه‌های برق نیز دچار تغییر و گستردگی و پیچیدگی شدند و این گستردگی تا به حدی افزایش پیدا کرد که هم‌اکنون شبکه‌های برق‌رسانی، در سطح تولید، انتقال و توزیع به عنوان عظیم‌ترین ساخته دست بشر محسوب می‌شوند. مهم‌ترین ویژگی‌ این شبکه، به هم‌پیوستگی آن است، به طوری که ناپایداری در نقطه‌ای کوچک از شبکه قادر خواهد بود تمام نقاط شبکه را تحت تأثیر قرار دهد و این امر لزوم کنترل و نظارت دقیق را بر قسمت‌های مختلف شبکه روشن می‌سازد.
از طرف دیگر انرژی الکتریکی نیز مانند سایر انرژی‌های دیگر پیرو نظام اقتصادی عرضه و تقاضا می‌باشد و لذا بالا بردن سود و کاهش هزینه از اصلی‌ترین ارکان حفظ بقاء آن است. انرژی الکتریکی همواره از سه سطح تولید، انتقال و توزیع مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای افزایش بهره‌ باید برق را با حداقل تلفات از نیروگاه‌ها به دست مصرف‌کننده رساند. که در این بین با خصوصی‌سازی و واگذاری مدیریت بخش‌های مختلف، هر کدام از سه بخش تولید، انتقال و توزیع باید حداقل تلفات را برای بالا بردن بهره اقتصادی خود ایجاد کنند. داده‌های آماری بیان‌گر این مطلب است که بخش عظیمی از تلفات انرژی الکتریکی در سطح توزیع صورت می‌گیرد، یعنی بخش کم‌تری از انرژی رسیده به سطح 20KV به مصرف‌کننده می‌رسد. این امر سبب شده تا بخش توزیع مورد توجه قرار گرفته و راه‌هایی برای بالا بردن کارایی آن ایجاد شود.
اتوماسیون یکی از راه‌هایی است که می‌تواند با نظارت و مانیتورینگ شبکه توزیع، امکان کنترل‌پذیری این شبکه را بیش‌تر کند.
طرح‌های اتوماسیون در سطوح تولید و انتقال از مدت‌ها پیش مورد توجه قرار گرفته و انجام شده‌اند. روند کلی اتوماسیون در سطح جهانی برای سیستم‌های توزیع از اواسط دهه‌ی 70 میلادی آغاز شد و تاکنون ادامه دارد.

پایان‌نامه‌ی حاضر با عنوان «اتوماسیون سیستم‌های توزیع» سعی دارد تا در سطحی مشخص به معرفی این سیستم و بررسی ویژگی‌های آن بپردازد. لازم به ذکر است که اتوماسیون زمینه‌ای گسترده داشته و پرداختن به همه جوانب آن در یک پایان‌نامه‌ی سطح کارشناسی ممکن نمی‌باشد. این پروژه شامل بیان کلیاتی در مورد اتوماسیون بوده و بیش‌تر جنبه تئوری دارد ولی در عین حال، هر کجا لازم بوده اشاره‌ای به پژوهش‌ها و پروژه‌های کاربردی و عملیاتی در این زمینه شده است.
بنابر توصیه استاد راهنما در برخی از بخش‌ها وارد جزئیات مطالب شده و بیش‌تر به آن‌ها پرداخته شده است، که از جمله آن می‌توان به بخش مخابرات اشاره کرد.
پروژه حاضر به دلیل گستردگی مطلب، شامل گرایش‌های مختلفی ازجمله گرایش‌های مخابرات، الکترونیک و کنترل می‌باشد. البته زمینه‌ی اصلی اتوماسیون توزیع، بنابر کاربرد آن مربوط به گرایش قدرت است لذا آشنایی و تسلط بر مفاهیم مختلف هر گرایش در کنار درک عمیق از سیستم‌های قدرت زمینه را برای درک مفاهیم آماده می‌سازد. در طی انجام این پروژه از مساعدت و هم‌کاری شرکت‌ها و ارگان‌های مختلف بهره‌مند بودیم که از تمامی آن‌ها خصوصاً بخش «مهندسی توزیع توانیر» و هم‌چنین «پژوهش‌‌کده کنترل و مدیریت شبکه پژوهشگاه نیرو» کمال تشکر را داریم.
در انتها از لطف و زحمات بی‌دریغ استاد محترم راهنما، جناب آقای دکتر جواد علمایی در حین انجام مراحل مختلف پروژه کمال سپاس‌گزاری را داریم.
 

فصل اول:
کلیات اتوماسیون

کلیاتی در مورد اتوماسیون
در ابتدا برای آشنایی با مفهوم اتوماسیون و وارد شدن به بحث اتوماسیون توزیع لازم است تا توضیحات و چشم‌اندازی کلی از اتوماسیون مطرح شود.
مفهوم اتوماسیون، مفهوم جدیدی نیست. بحث اتوماسیون در جنبه‌های مختلف زندگی بشر وارد شده و ریشه آن به ابتدای دوران انقلاب صنعتی بر می‌گردد. در واقع با اختراع ماشین بخار، ورود سیستم‌های اتوماتیک که بتوانند وظایف مختلفی را در سطوح گوناگون زندگی بر عهده گیرند، آغاز شد.
سیستم‌های مختلف ماشینی در زمینه‌های اداری و صنعتین نمونه هایی از اتوماتکی شدن محسوب می‌شوند، اما با گذشت زمان و افزایش و گستردگی این شبکه‌های مختلف ماشینی با سطوح تکنولوژیکی متفاوت سبب شد تا توجه بهره برداران، به سوی سیستم‌هایی برای کنترل و بهره‌برداری از این شبکه‌های ماشینی معطوف شود. این سیستم‌های کنترلی و نظارتی در واقع با هدف کاهش خطای انسانی و بالابردن سرعت کنترل سیستم‌های مختلف بوجود آمده و روز به روز پیشرفت کردند. با گذشت زمان و آشکارشدن قابلیت این سیستم‌های کنترلی در ارتباط بین سیستم‌های مجزا و بعضاً ناهمگون، عرصه برای ورود سیستم‌های اتوماسیون به سطوح غیرماشینی نیز می‌باشد. از آن جمله می‌توان به سیستم‌های اتوماسیون اداری و بایگانی اشاره کرد. در اینجا همین نکته مهم را یادآور می‌شویم که با ورود اتوماسیون خواه ناخواه سیستم‌های ماشینی نیز به عرصه وارد می‌شوند. یعنی برای اجرای اتوماسیون برای سیستم بایگانی و ارتباط آن با دیگر مراکز، ابتدا باید این مراکز به تجهیزات مربوطه مجهز شوند که به این مجهز کردن در اصطلاح. مکانیزاسیون گفته می‌شود. پس اجرای هر طرح اتوماسیون با شرط اجرای مکانیزاسیون میسر خواهد بود.
شبکه‌های برق نیز با گستردگی و پیچیدگی خود شاید بیش از سایر سیستم‌ها به اجرای اتوماسیون محتاج باشند. در این راستا موضوع اتوماسیون در این زمینه مطرح شد. البته این نیاز در سطح توزیع، به خاطر پیچیدگی زیاد شبکه بیشتر احساس می‌شود.
هر طرح اتوماسیون بدون انجام مکانیزاسیون عملاً بازدهی نخواهد داشت. از همین رو مقدمة اجرای طرح، تغییر در وضعیت وسایل و تجهیزات موجود در سیستم توزیع خواهد بود. در این بخش به بررسی سطوح مختلف اتوماسیون توزیع می‌پردازیم.



 -مقدمه                                    7
 -فصل اول: کلیاتی در مورد اتوماسیون                    10
  انواع روشها و سیستمهای اتوماسیون شبکه توزیع                12
  اجزاء سیستم اتوماسیون                            15
  انتخاب وظایف اتوماسیون                            16    
  سطوح اتوماسیون                                19
  اتوماسیون و اقتصاد                                33
-  فصل دوم : سیستم جمع آوری، پردازش وانتقال اطلاعات        51
  نیازهای پست                                52
  نیازهای کابینت telecontrol                        53    
  RTU و اجزاء آن                                53
  RTUCAN (نمونه داخلی)                        67
  Sectionalizer                                70
  Recloser                                    74
  Capacitor control                            94
- فصل سوم : مخابرات اتوماسیون                        98
  مخابرات دیجیتال                                101
  اجزاء سیستم مخابراتی دیجیتال                        102
  مدولاسیون                                    106
  ضرورت مدولاسیون                                107
  انواع مدولاسیون                                108
  ISI  و BER                                120
  همزمانی(synchronization)                        124
  QPSK                                    128
  OQPSK                                    131
  MSK                                    132
  GMSK                                    134
  کدکننده ها                                    143
  کنترل خطا                                    145
  فرمت داده                                    147
  نمونه عملی                                    149
  مودم رادیویی UHF ، NRM-400                    151
  سیستمهای مخابراتی                                156
  سیستمهای رادیویی                                156
  مایکروویو                                    158
  TDMA                                    159
  سیستم رادیو بسته ای                            160
  سیستم رادیویی سلولی                            161
  مودم رادیویی                                162
  تکنولوژی spread spectrum                        163
  VSAT                                    167
  DLC                                    173
  امکانات شرکت مخابرات ایران                        178
  شبکه تلفن عمومی                                178
  شبکه داده X.                                180
  کابل مخابراتی                                180
  مخابرات فیبر نوری                                181
  مزایا و معایب روشهای مختلف مخابراتی                    187
  نمونه هایی از شبکه های مخابراتی                        192
-  فصل چهارم : بررسی اتوماسیون در دیگر کشورها            196
  هندوستان                                    197
  سنگاپور                                    200
  کره جنوبی                                    207
  پروژه اتوماسیون مقیاس بزرگ امریکا                    212
  سیستم اتوماسیون ژاپن                            221
  اتوماسیون توزیع در کانادا                            225
-  منابع و مآخذ                                237