فرمت PDF
تعداد صفحات 69
چکیده
امروزه با تغییر ساختار سیستم های قدرت به منظور بهینه سازی آنها و تغییر ساختار آنها از شکلی سنتی به ساختاری جدید استفاده از منابع تولید پراکنده اهمیتی انکار ناپذیر دارند. به طوری که حتی در برخی از کشورها مکمل و یا حتی جانشین شبکه برق رسانی شده اند.
محدود شدن شبکه های توزیع بین تولید و انتقال از یک سو و مراکز بار از سویی دیگر آن را تبدیل به یک شبکه غیرفعال نموده است. لیکن استفاده از واحدهای تولیدی کوچک همچون توربین های گازی، بادی، پیل های سوختی، فتوولتائیک و… در سالهای اخیر باعث تغییر وضعیت این شبکه از یک شبکه غیرفعال به شبکه فعال شده است.
با رشد روزافزون تقاضای برق نیروگاه های بزرگ با مشکلاتی از قبیل جا برای آنها، هزینه بالای انتقال برق به نقاط دور از شبکه از لحاظ جغرافیایی ناهموار و همچنین زمان طولانی بین تصمیم گیری احداث تا زمان بهره برداری و عواملی همچون آلودگی محیط زیست و سایر موارد اقتصادی فنی روبرو هستند.
بر پایه این دیدگاه نقش نیروگاه های تولید پراکنده کوچک و متوسط در برنامه ریزی توسعه تولید برق اهمیت پیدا می کنند.
چنانچه این نیروگاه ها به شبکه سراسری متصل گردند، اثرات مختلفی روی شاخص های عملکردی شبکه از جمله پروفیل ولتاژ، تلفات توان، قابلیت اطمینان، پایداری گذرای سیستم، حفاظت سیستم و… خواهند داشت که بسته به مکان قرارگیری آنها این اثر می تواند در جهت بهبود و یا بدتر شدن وضعیت شبکه باشد.
در این پایان نامه، تاثیر نیروگاه های تولید پراکنده روی رگولاسیون ولتاژ و کاهش تلفات شبکه به طور جداگانه بررسی شده است.
در این راستا، تاکنون راه حل هایی برای جایابی بهینه این نیروگاه ها ارائه شده است که ساختار اصلی الگوریتم آنها مینیمم کردن تابع تلفات می باشد.
همچنین ضمن بررسی روش های قبلی و ذکر مشکلات آنها به ارائه یک الگوریتم با استفاده از مینیمم کردن یک تابع هدف متناسب با تابع تلفات می پردازیم که این تابع هدف به سادگی با استفاده از ماتریس امپدانس و توان های تولیدی باس ها قابل تشکیل می باشد.
در نهایت، با در نظر گرفتن یک سیستم تست استاندارد و جایابی یک نیروگاه تولید پراکنده با توان راکتیو ناچیز، نتایج صحت الگوریتم پیشنهادی و برتری داشتن این روش نسبت به روش های قبلی در جهت بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات توان با انجام برنامه پخش بار بررسی شده است.
مقدمه
در شبکه های توزیع امروزی، بخصوص با روند روبه رشد خصوصی سازی و رقابتی شدن بازار برق، هدف اولیه شرکت های توزیع پایین آوردن هزینه های مربوط به بهره برداری، نگهداری، ساخت شبکه خود و همزمان بالا بردن قابلیت اطمینان شبکه و مشترکین می باشد.
یکی از موثرترین روش ها برای پاسخگویی به رشد بار و نیز تامین سطح مشخصی از قابلیت اطمینان استفاده از تولیدات پراکنده است.
در طی چند دهه اخیر به خاطر بالا بودن بازده بهره برداری و تشویق سرمایه گذاران، صنعت برق دستخوش تغییرات اساسی از لحاظ مدیریت و مالکیت گردیده است به طوری که برای ایجاد فضای رقابتی مناسب بخش های مختلف آن از جمله تولید، انتقال و توزیع از هم مستقل گردیده اند.
این تغییر و تحولات از یک طرف و عواملی همچون آلودگی محیط زیست، مشکلات احداث خطوط انتقال جدید و پیشرفت فناوری در زمینه اقتصادی نمودن ساخت واحدهای تولیدی در مقیاس کوچک در مقایسه با واحدهای تولیدی بزرگ از طرف دیگر باعث افزایش استفاده از تولیدات پراکنده که به طور عمده به شبکه های توزیع متصل شده و نیازی به خطوط انتقال ندارند، گردیده است.
تولیدات پراکنده به تولیداتی اطلاق می شود که قابلیت وصل شدن به شبکه توزیع را داشته باشند.
تحقیقات انجام شده توسط مراکز تحقیقاتی همچون EPRI بیانگر استفاده بیش از 25% انرژی الکتریکی تولیدی توسط تولیدات پراکنده تا سال 2010 می باشد.
تولیدات پراکنده دارای انواع مختلفی می باشد که بسته به نوع آن ظرفیت نامی و نیز قیمت آن متفاوت است. توربین های گازی کوچک با ظرفیت 500 کیلووات تا 20 مگاوات و بازده حدود 25 تا 40 درصد و پیل های سوختی با ظرفیت حدود 50 کیلووات تا 3 مگاوات و بازده حدود 45 تا 55 درصد به تدریج در شبکه های توزیع و مصارف صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرند.
سایر تولیدات پراکنده مثل میکروتوربین ها، سلول های خورشیدی و فتوولتائیک ها و توربین هادی بادی و… هم در حال گسترش هستند.
در شبکه های توزیع شعاعی هنگام طراحی، امکان اتصال یک ژنراتور یا یک مولد در سمت بار در نظر گرفته نشده است. یعنی کل شبکه بعد از پست فوق توزیع یا همان فیدر به عنوان یک مدار غیرفعال در نظر گرفته شده است.
لذا نصب تولیدات پراکنده در سمت بار یا در طول فیدر تاثیر قابل توجهی بر توان عبوری، ولتاژ نقاط مختلف و… خواهد داشت. این تاثیرات می تواند در جهت بهبود وضعیت شبکه یا عکس آن باشد. به همین دلیل لازم است قبل از نصب تولیدات پراکنده تاثیر آن بر روی پروفیل ولتاژ، جریان خطوط، جریان اتصال کوتاه، میزان هارمونیک تزریقی، قابلیت اطمینان و… بررسی گردد.
نصب تولیدات پراکنده، ولتاژ نقاط مختلف را تحت تاثیر قرار می دهد لذا باید حداکثر توان قابل تزریق توسط واحد تولید پراکنده در یک باس به نحوی تعیین گردد که ولتاژ همه نقاط در محدوده مجاز باشد. نصب تولیدات پراکنده می تواند در باس محل نصب و یا در ابتدای فیدر باعث ایجاد اضافه ولتاژهای غیرمجاز شود. لذا باید در هنگام تعیین اندازه تولیدات پراکنده این عامل به عنوان یکی از عامل های محدود کننده در نظر گرفته شود.
بر این اساس با توجه به اینکه جایابی مناسب نیروگاه های تولید پراکنده سبب تاثیر بر شاخص های عملکردی سیستم توزیع می گردد، لذا در این پروژه اثر جایابی و تغییر قرارگیری این نیروگاه ها در باس های مختلف با در نظر گرفتن میزان کاهش تلفات و تغییر رگولاسیون ولتاژ بررسی می گردد. عدم جایابی بهینه ممکن است به تنهایی سبب بهبود این شاخص ها نگردد حتی گاهی سبب بدتر شدن وضعیت نیز می گردد.
در فصل اول این پایان نامه، به معرفی انواع تولیدات پراکنده و مزایای استفاده از آنها در شبکه توزیع می پردازیم. معرفی کشورهای استفاده کننده از تولیدات پراکنده و حداکثر توان تولید شده توسط آنها و اندازه های مرسوم مورد استفاده در انواع فناوری های موجود و معرفی تکنولوژی اتصال از جمله مباحث موجود در این فصل است.
در فصل دوم، تاثیر نیروگاه های پراکنده روی رگولاسیون ولتاژ شبکه توزیع با توجه به پروفیل ولتاژ آن قبل و بعد از قرارگیری نیروگاه تولید پراکنده با استفاده از یک سیستم تست بررسی شده است و همچنین قرارگیری همزمان این منابع و رگولاتورهای ولتاژ و خازن در همان سیستم تست در حالت های مختلف و نحوه تاثیرگذاری آن روی پروفیل ولتاژ در این فصل بررسی شده است.
در فصل سوم، تاثیر نیروگاه های تولید پراکنده روی کاهش تلفات شبکه توزیع در سه حالت بار متفاوت را بررسی می کنیم و برای درک بیشتر موضوع به مدل سازی سیستم برای تحلیل تلفات توان بر پایه احتمال با بکارگیری یک روش گسسته می پردازیم. بدین منظور از یک فیدر توزیع شعاعی به عنوان سیستم تست استفاده گردیده است.
در فصل چهارم، الگوریتم های ارائه شده تاکنون جهت جایابی بهینه نیروگاه های تولید پراکنده بررسی می گردد. و مزایا و معایب و روش اجرای آنها شرح داده می شود.
در فصل پنجم، الگوریتم پیشنهادی برای جایابی با استفاده از ماتریس ادمیتانس و توان های باس ها معرفی می گردد.
در انتها به شبیه سازی این الگوریتم و بررسی صحت نتایج حاصل با اجرای برنامه پخش بار روی یک سیستم تست 6 باس IEEE با قرارگیری نیروگاه پراکنده در باس های مختلف می پردازیم.
تعداد صفحه : 105
چکیده:
سرویس های جانبی در شبکه های به هم پیوسته به منظور انتقال توان بهتر، حفظ قابلیت اطمینان شبکه، بهبود کیفیت توان و همچنین پایداری شبکه از اهمیت بسزایی برخوردار هستند. توان راکتیو به عنوان یکی از مهمترین سرویس های جانبی که به منظور کنترل ولتاژ در شبکه مورد نیاز می باشد، اخیرا از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. هدف این پایان نامه مدلسازی قیمت گذاری توان راکتیو در حالت بهره برداری بهینه از شبکه های تجدید ساختار شده توسط الگوریتم ژنتیک بوده، و به شبیه سازی چند نمونه از سیستم های استاندارد به منظور قیمت گذاری بهینه توان راکتیو (کمترین هزینه خرید برای اپراتور مستقل سیستم) همراه با ارضای کلیه محدودیت های موجود در شبکه می پردازد.
مقدمه:
تا قبل از دو دهه اخیر صنعت برق زیر نظر دولت بود و مصرف کننده نیاز خود را از طریق یک سلسله شرکت های دولتی تامین می کرد که باهم به طور زنجیری ارتباط داشتند. در این ساختار شبکه انتقال برق تولیدی را گرفته و به شرکت های توزیع در سراسر کشور که عموما شامل شرکت های برق منطقه ای می شود، انتقال می داد. شرکت های توزیع، انرژی را به مصرف کننده می فروختند. مبلغ دریافتی از مصرف کنندگان جزء درامدهای دولت محسوب شده و درامدهای شرکت های زنجیری گفته شده از حقوق دولتی تامین می شد اما به تدریج نظر تجدید ساختار بیان شد. در این روش شرکت های دست اندرکار در صنعت برق به چهار بخش مجزا تجزیه می شوند که چند تا یا همگی آنها غیردولتی خواهند بود. این امر موجب بروز مزایایی نسبت به ساختار قدیمی می شود، از جمله اینکه غیر دولتی شدن این شرکت ها باعث ایجاد رقابت در هریک از بخش ها می شود. و رقابت سالم باعث افزایش تلاش برای کاهش هزینه ها، بالا بردن سود، کاهش تلفات و مدرن شدن روش های صنعتی در هر شرکت می شود. به خاطر مزایای پیش بینی شده لزوم تحقیقات سرمایه گذاری در این زمینه آشکارتر شد.
سیاست گزاران و محققان بیان داشته اند که برای به وجود آوردن یک ساختار برق جدید باید مراحل زیر را پیمود:
1- جداسازی
2- تنظیم مقررات
3- رقابت سازی
4- خصوصی سازی
ساختار سنتی:
نظارت و تنظیم قوانین به این معنی است که دولت قوانین و مقرراتی را برای محدود کردن فعالیت و اینکه یک شرکت چگونه عمل می کند تنظیم می کند. این قوانین و مقررات الزاماتی را برای این شرکت به وجود می آورند که عبارتند از:
1- هنجارها و ناهنجارهای مطرح شده در یک شرکت بیان گردد.
2- در قبال چه فعالیت هایی باید قدرت پاسخگویی داشته باشد.
از شاخص های ساختار سنتی صنعت برق می توان به موارد زیر اشاره کرد:
انحصاری: دولت حق فروش برق در یک منطقه را تنها به یک شرکت خاص می دهد.
تعهد تغذیه: شرکت متعهد می شود که تغذیه مناسب برای تمامی مصرف کنندگان خود را تامین کند.
نرخ های تنظیم شده: هر شرکت قیمت های خود را با توجه به قوانین کلی دولتی تنظیم می کند.
بهره برداری با حداقل هزینه: بر پایه صورتحساب مصرف کنندگان، فعالیت های درآمدزای شرکت باید در راستای حداقل شدن درآمد آن شرکت شود.
تضمین نرخ بازگشت: تعهد به بازگشت سرمایه در یک شرکت در صورت رعایت کردن قوانین وضع شده می باشد.
نظارت ناظر: شرکت باید عملکرد مالی خود را با قوانین و مقررات تنظیم شده توسط ناظر دولتی تطبیق دهد.
با ویژگی های مذکور شرکت هایی مشغول به کار بودند که به طور پیوسته کارهای تولید، انتقال، توزیع و فروش برق را انجام می دهند. به طور کلی از عوامل محرک جهانی برای ایجاد روند تجدیدساختار می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- پیشرفت در فناوری تولید و افزایش بازده
2- جایگزینی صنعتی انحصاری با رقابت در تولید
3- انتقال مالکیت عمومی به خصوصی
تعریف تجدیدساختار:
دگرگونی و تغییر قوانین قدیمی و تجدید بنای ساختار سنتی به ساختار نو و تحول یافته را گویند که در مفهوم کلی بیانگر تبدیل یک صنعت انحصاری یا دولتی به حالت رقابتی یا خصوصی است.
تعداد صفحه : 75
چکیده:
از جمله روش های مطرح در کنترل فرآیندهای نامعین روش تئوری فیدبک کمی است که به دلیل برخورد دقیق و کمی با نامعینی و محدوده پاسخ مطلوب بهترین پاسخ ممکن را برای مسائل SISO ارایه می کند.
روش های طراحی QFT نوعی از روش های گرافیکی و عددی همراه با چارت نیکولز استفاده می کنند. به طور کلی طراحی QFT به دنبال بهره حلقه بالا و حد فاز بزرگ است به نحوی که رفتار مقاوم از آن نتیجه شود. زیرا یک سیستم کنترل مقاوم رفتاری باثبات را علیرغم تغییر پارامترهای فرآیند و ورودی های مزاحم از خود به نمایش می گذارد و نیز پاسخی مقاوم را به ورودی های فرمان فراهم می کنند و خطای ردیابی حالت ماندگار آنها صفر است.
QFT به همه سیستم های خطی و غیرخطی، نامتغیر با زمان TI، و متغیر با زمان TV پیوسته و داده های نمونه برداری شده MISO نامعین و سیستم های MIMO خروجی و فیدبک متغیر داخلی بسط داده شده است.
فرمت PDF
تعداد صفحات 94
در این سمینار سعی بر اینست که بتوانیم نگاهی بر روی ساختار های کنترل استفاده شده در فرآیندهای پالایشگاهی داشته باشیم.با توجه به اهمیت برج تقطیر در یک پالایشگاه ، در هفت فصل به بررسی سیستم های گنترل آنها خواهیم پرداخت .
در فصل اول به کلیات سمینار ارایه شده و هدف و پیشینه تحقیق و روش کار پرداخته شده است.
در فصل دوم پس از پرداختن به انگیزه های کنترل فرآیندها ، به اهدف استفاده از سیستم کنترل در این فرآیندها میپردازیم ومراحلی فرآیندی را که در یگ پالایشگاه نفت دنبال میشود نظیر : فرآیند های جداسازی، فرآیندهای تبدیل ،فرآیندهایی برای بهبود مشخصات فرآیندهای پایانی، فرآیندهای حفاظت از محیط زیست را مورد بررسی قرار میدهیم . در فصل سوم به فرآیند تقطیرنفت خام در برجهای تفطیر آتمسفری و خلا خواهیم پرداخت.و در ادامه این مطلب به اجزاء تشکیل دهنده برج تقطیر آتمسفری و شرح عملیات آنها میپردازیم.
در فصل سوم جهت مدلسازی ، به دسته بندی متغییرهای فرآیندهای شیمیایی پرداخته و در ادامه مدل ریاضی یک برج تقطیر باینری را با استفاده از معادلات موازنه و سپس یک مدل ورودی – خروجی بدست میĤوریم .همچنین ضمن بررسی مشکلات مدلسازی به درجات آزادی و کاهش آنها در برج تقطیر باینری خواهیم پرداخت.در ادامه ضمن تحلیل رفتار دینامیکی فرآیندهای شیمیایی به بحث در مورد خطی کردن سیستمهای چند متغییره میپردازیم.
در فصل چهارم به بحث اصلی در مورد ساختارهای کنترل به ساختارهای مختلف کنترل فشار و سطح مایع مخازن رفلاکس و جوش آور مپردازیم همچنین در ادامه روشهای کنترل ترکیبات در برج تقطیر از جمله به ساختارهای LV , LB , DV یم پردازیم.
در فصل پنجم ضمن ارایه مدل مورد بررسی ، به شبیه سازی آن در دو حالت حلقه بسته(با ساختار LV ) و حلقه باز خواهیم پرداخت و نتایج آنرا بررسی خواهیم کرد.
در فصل ششم نتایج وپیشنهادات آورده شده اند.
در ادامه منابع مورد استفاده معرفی شده اند .