برآورد بار و جايابی بهينه پست ها حرم مطهر

دانلود رایگان فایلهای متلب

رمز:sim-power.ir
طرح جامع الکتريکی بافت مرکزی مشهد پيرامون حرم مطهر حضرت رضا (ع) جهت برآورد بار و جايابی بهينه پست ها

عباس آذری – حسين صبور داوديان – محمد رضا ناصح
شرکت توزيع نيروی برق شهرستان مشهد

چکيده
با توجه به سياستهای کلی طرح بازسازی و بهسازی بافت مرکزی شهر مقدس مشهد ( اطراف حرم مطهر امام رضا
(ع) ) همزمان نياز به بازنگری در شبکه های موجود منطقه و بهسازی آن لازم به نظر می رسد بنابراين بر مبنای
طرح تفصيلی تهيه شده در منطقه که به تصويب سازمان مسکن و شهر سازی رسيده است طرح جامع الکتريکی در
خصوص برآورد بار و مکان يابی پستها تهيه گرديده است اين محدوده در منطقه شهرداري ثامن با مساحتي حدود
360 هكتار كه بافت اطراف حرم مطهر را بر مبناي چرخش عقربههاي ساعت به چهار قطاع 1و2و3و4 تقسيم
بندي نموده است. در اين مقاله جهت برآورد بار منطقه لازم است عوامل مختلف از جمله تراکم سنجی منطقه و
برداشت اطلاعات مربوط به بار و تعيين چگالی بار بر اساس تعرفه های مختلف و همچنين رفتار بار مورد بررسی و
مطالعه قرار گيرد در ادامه جهت مکان يابی بهينه پستها از بين پستهای توزيع شهری و از ميان مکانهای کانديد
برای احداث پست بر مبنای به حداقل رساندن هزينه کلی سيستم که تابعی از چند متغيير تعداد ، ظرفيت پستها ،
حجم و پراکندگی بارهاست، پستهاي مورد نياز انتخاب شده است.

1- مقدمه
با عنايت به وجود بارگاه ثامن الحجج علی بن موسی الرضا (ع) هشتمين پيشوای شيعيان جهان در شهرستان
مشهد كه دومين کلان شهر مذهبی جهان اسلام محسوب می گردد و از دير باز بازسازی و بهسازی اين شهرستان
مد نظر بوده است لذا در زمان کنونی به جد مورد توجه اولياء امور می باشد که طرح نوسازی اطراف ميدان حرم
مطهر مصداق بارز اين مدعا ست به موازات اجرای اين طرح ، طرح نوسازی و بازسازی بافت مرکزی مشهد
پيرامون حرم مطهر حضرت رضا(ع) از مدتها پيش مطرح و مورد توجه قرارگرفته است که شرکت مسکن سازان
خراسان متولی و مجری اين طرح می باشد . با توجه به طرح تفصيلی شهرداری در محدودة اطراف حرم مطهر که
جزء محدودة شهرداری ثامن می باشد کل منطقه به 4 قطاع 1و2و3و4تقسيم شده و مساحت کل منطقه
360هکتار که 51 هکتار آن مربوط به سازمان عمران حريم حرم مطهر امام رضا (ع) می باشد که خود دارای
طرح جامع مجزايی می باشد (نقشه شماره 1) .
شرايط موجود طرح مسکن سازان عبارتند از چهار خيابان اصلی منتهی به حرم مطهر که در آينده پس از اجرای
طرح بدين ترتيب تغيير خواهد يافت .
1- خيابانهای موجود پس از تعريض به خيابانهايي با عرض 45 متر تبديل خواهد گرديد  2
2- چهار خيابان جديد بين خيابانهای موجود و با عرض 35 متر و بصورت شعاعی منتهی به حرم مطهر
احداث ميشود.
3- يک حلقه ارتباطی در اطراف حرم مطهر و در قسمت ميانی طرح ايجاد ميگردد.
4- ره باغها که در امتداد چهار خيابان جديد و بين حلقه مبدل حرم مطهر احداث خواهد گرديد و از آنها
فقط جهت عبور عابران پياده استفاده خواهد شد و بصورت فضای سبز با عرض 100 متر می باشد . در
طرح تفصيلی فوق دو بحث مهم تراکم ها و کاربريها نياز می باشد که از طريق شهرداری اعلام گرديده
است .

[sdfile url=”http://sim-power.ir/wp-content/uploads/2015/01/9_010.rar”]

2-نحوة محاسبه برآورد بار
نظر به اينکه عمده ساخت و ساز ها در پروژه بازسازی و نوسازی بافت مرکزی مشهد در قالب قطعات مسکونی و
اقامتی و تجاری می باشد لازم است الگوی مصرف برای اين کاربريها مشخص گردد بدين منظور برداشتهايی در
سطح شهر مشهد انجام و نتيجه کار به صورت الگوی مصرف که از تقسيم پيک مصرف بر سطح زير بنای کل به
دست مي آيد ( W/m2) که در خصوص مدلهای متفاوت و کاربريها می توان گفت با استفاده از تلفيق سه نوع
کاربری مسکونی – تجاری و اقامتی در سطوح مختلف و مناطق متفاوت، طرح به ده مدل تقسيم بندی می شود
که در سطح يک، فعاليت اصلی در آن مربوط به محدودة نيازهای زائران است و سطح دو، عمده آن مربوط به
شهروندان و مجاوران می باشد با توجه به جداول تهيه شده در طرح تفصيلی شهرداری بر مبنای سطح پلاک، يک
ميزان تراکم و همچنين درصد کار بريهای متفاوتی پيش بينی نموده است که جهت هر يک از ده مدل مورد اشاره
ميانگين کاربری و تراکم مطابق جدول شماره يک به شرح ذيل محاسبه شده است :

در ضوابط صدور پروانههای ساختمانی به نسبت اينکه هر چه قطعات بزرگتر باشد از درصد تراکم بيشتری
برخوردارند که اين به دليل سياست ترغيب و جذب انبوه سازان و سرمايه گذاران ملی در اطراف حرم مطهر در
جهت افزايش کاربريهای تجارتی و اقامتی نسبت به کاربريهای مسکونی در قطعات 500 متری می باشد بر اساس
نمونه برداری از سطح شهر مشهد برای کار بريهای مختلف ميانگين الگوهای تهيه شده مطابق جدول شماره2 می
باشد .
حال با توجه به بررسيهای انجام شده پيروی توضيحات قبلی هر منطقه به چهار قطعه و هر قطعه به تعداد بلوک
به جهت دقت بيشتر در محاسبات تقسيم شده است که محاسبات بلوک يک از قطاع شماره يک مطابق جداول 3
شماره 3 می باشد. مشابه بلوک يک از قطاع يک می بايست مراحل فوق برای ساير بلوکها و روشنائی های خيابان
اصلی قطاع يک انجام داد که پس از محاسبه به شرح ذيل می باشد .

2792079W = برآورد بار بلوک يک از قطاع يک
2682184W = برآورد بار بلوک دو از قطاع يک
4897308W = برآورد بار بلوک سه از قطاع يک
21285 W = برآورد بار روشنائی خيابانهای اصلی قطاع يک
0/95 = ضريب همزمانی در سطح يک
0/85 = ضريب همزمانی در سطح دو
= پيک بار مصرفی محاسبه شده برای قطاع يک
48973080/95+(2792079+2682184)0/85+21285=9326851

9326851*1/25 = 11658564 # 11/7MW 1 قطاع کل بار برآورد

مراحل فوق برای قطاعهای 2و3و4 انجام شده که نتايج برآورد نهايی بار هر يک از قطاعها و نهايت برآورد بار کل
منطقه به شرح ذيل می باشد .
36475929W = برآورد بار قطاع دو
27766662W = برآورد بار قطاع سه
17762233 W= برآورد بار قطاع چهار
160413 W = برآورد بار خيابانهای اصلی طرح

(9326851+36475929+2776662+17762233+160413)*1/25= 114365110
جمع کل برآورد بار طرح بازسازی و نوسازی بافت مرکزی مشهد 114/4 MW=

نظر به اينکه الگوی مصرف اين براورد مربوط به سال 82 می باشد و با توجه به اينکه طرح تفصيلی تا سال
1400 تهيه شده و از طرفی در صورت تکميل پروژه، محلی برای توسعه وجود ندارد لذا استفاده از ضريب توسعه
مفهوم خاصی نداشته ليکن يک ضريب 10% بجهت تغيير احتمالی کار بريها و يا تغيير تراکم ها در سالهای آينده
و يک ضريب 15 % بجهت تغيير الگوی مصرف در طول 18 سال آينده ( حدود سالانه 8% ) جمعا 25% در
محاسبات فوق اعمال گرديده است.
ضريب رشد الگوی مصرف و ضرائب همزمانی در محاسبات فوق طی بررسيهای بعمل آمده در مناطق مشابه در
يک پروژه تحقيقاتی پيش بينی بار محدودة امور برق ناحيه هشت مشهد بدست آمده است .

3-تعيين مکان ظرفيت و حوزه سرويس دهی بهينه پستهای توزيع
هنگاميکه مسئله تامين برق منطقه ای جديد مطرح می شود يکی از مسائل عمدة آن ، انتخاب مکان ظرفيت و
حوزة سرويس دهی بهينه پست می باشد
[1] ، احداث پست در هر محل ازيک سو ، هزينه سرمايه گذاری اوليه را 4
افزايش و از سوی ديگر می تواند با کم کردن هزينه کابلکشی و تامين برق راحت تر به نقاط تمرکز بار، هزينه
کلی سيستم را کم کند بنا براين هزينه کلی سيستم تابعی متغير از تعداد و ظرفيت پستها و حجم و پراکندگی
بارهاست کار انتخاب پست برای مناطقی که فقط يک پست لازم است بصورت تجربی ميتوان انجام داد که در
اين صورت می تواند هر چه بيشتر به مرکز ثقل بار ها نزديک باشد اما در حالتي كه بيش از يك پست لازم باشد
حل موضوع بصورت تجربی مشکل است برای اين کار معمولا” با بزرگتر انتخاب کردن پستهای نزديک به
محلهای با تراکم زياد و كوچکتر گرفتن پستهايی که در محلهای کم تراکم قراردارند انجام می شود که می
بايست با برنامه ريزی بصورت مکانيزه و با استفاده از الگوريتم های مناسب انجام شود در اين حالت می بايست
برای رسيدن به نتيجه مطلوب تابع هدفی بشرح ذيل تعريف گردد .

تابع هدف : يافتن مکان ، تعداد ، ظرفيت ، و حوزة سرويسدهي بهينه پستهای توزيع مستلزم پيدا کردن حداقل
حالضرب فاصله در مقدار بار و همچنين هزينه احداث پست ميباشد بعبارتی ديگر تابع هدف هزينه زير بايدمينيمم
باشد .

3-1-نقاط تمرکز بار
الگو ريتم تابع هدف ارائه شده نياز مند پايگاه اطلاعاتی برای ذخيره اندازه و مکان نقاط تمرکز بار و تعدادی
متناسب پست 20 کيلوولت کانديد می باشد در اين مرحلی هر ناحيه به چند مربع کوچک ( موزاييک )
100*100 متر تقسيم شده است سپس تعدادی پست نيز با توجه به وضعيت پخش نقاط بار و امکانات مواصلاتی
منطقه و حريمها کانديد شده اند و جهت محاسبه نقاط تمرکز بار ابتدا مساحت کار بريهای مختلف را در هر مش
محاسبه و سپس در چگالی سطحی زمين کاربری فوق ضرب می گردد از جمع اعداد محاسبه شده مربوط به هر
مش ميزان بار متمرکز در وسط همان مش محاسبه می شود.
3-2-مسافت بار تا پست
انتخاب صحيح فاصله مرکز مربعهاي (موزاييک ها ) بار تا پستهای توزيع نقش مهمی در تشکيل تابع هزينه و
نتيجه کار دارد . روشی که برای فاصله يابی انتخاب و نتايج عملی خوبی حاصل شده محاسبه فاصله افقی و
عمودی و سپس جمع کردن آنها با هم می باشد .
3-3-يافتن منطقه سرويس دهی
برای يافتن پست تغذيه کننده هر نقطه تمرکز بار بايد آن را به نزديک ترين پست اتصال داد که اين مسير کم
هزينه ترين حالت است و پس از اينکه کليه بارها به پستهای مناسب خود اختصاص داده شد بررسی وضعيت پستها 5
انجام می شود اگر تمام پستها در حد مجاز بارداشتند مرحله بعدی يعنی حذف اقتصادی پست شروع می شود در
غير اينصورت با روش هوش مصنوعی اضافه بار پستها حذف می گردد (نقشه شماره 2) .
4-حذف اضافه بار پستها به روش هوش مصنوعی
برای حذف اضافه بار از روش ابتکاری – استدلالی حداقل قيمت استفاده می شود ، روش کار به اين ترتيب است
که ابتدا پستی که دارای بيشترين اضافه بار است انتخاب می شود ابتدا در بين تمام بارهای اين پست بارهايی که
قابليت انتقال دارند انتخاب می شوند سپس با يک جستجوی ساده مشخص می شود که کمترين تحميل هزينه
اضافی به سيستم در اثر چه انتقال باری صورت می گيرد اين بار انتخاب می شود و به پست مناسب بعدی منتقل
می شود اگر در اثر اين انتقال اضافه بار پست رفع نشد کار انتقال بار در مورد بار بعدی در همين پست ادامه می
يابد تا اضافه بار آن رفع شود . سپس اگر اضافه باری در ساير پستها وجود داشته باشد پست با بيشترين اضافه بار
بعدی انتخاب و مجدد همين روش در مورد آن انجام میشود .
4-1-حذف پست به روش هوش مصنوعی
روش به اينصورت می باشد که ابتدا هزينه کلی سيستم بدون حذف پست محاسبه می گردد . اين هزينه با هزينه
ای که سيستم در اثر حذف هر يک از پستها پيدا می کند مقايسه می شود اگر يکی از اين حالات با پست حذف
شده کمترين هزينه را داشته باشد پستی که در آن حالت حذف شده به طور دائم حذف می شود وگرنه کار حذف
پست پايان مي يابد . سپس اين عمل برای ساير پستها تکرار می شود .

5-نتيجه
نتيجه کل مطالعات و بررسيهای انجام شده در اين مقاله بشرح ذيل ميباشد:
1- با توجه به 114 MW بار بدست آمده و ظرفيت خالی پستهای فوق توزيع موجود که حدود 55MW
می باشد نياز به يک پست فوق توزيع با ظرفيت ميزان 59MW ميباشد.
2- با توجه به وجود 8 فيدر تغذيهکنندة محدودة مورد نظر با ظرفيت خالی بار دهی 27MW، تا سقف پيش
بينی بار انجام شد . نياز به احداث 15 فيدر جديد با ميانگين بار 6MW جهت تغذيه منطقه می باشد .
3- با توجه به بحث جايابي پستها علاوه بر پستهاي موجود نياز به احداث 62 دستگاه پست زمينی ديگر نيز با
قدرت های متفاوت می باشد .
ضمنا” تعدادی از پستهای موجود بدليل نا مناسب بودن آنها و قرار گرفتن در طرح تخريب و ناهمگن بودن با طرح
کلی حذف شده است .

دانلود رایگان فایلهای متلب

رمز:sim-power.ir