پایان نامه ارشد کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق الکترونیک گرایش قدرت:کاهش انحراف فرکانس یک ریزشبکه متصل به شبکه اصلی با استفاده از منطق فازی و الگوریتم PSO

ارسال شده در 19 دی 1399 توسط نجفی زهرا در بدون موضوع

پیامدهای محیطی، کمبود انرژی و نگرانیهای مربوط به بیشینه شدن مصرف سوختهای فسیلی باعث برانگیخته شدن تحقیقاتی راجع به انواع مختلف منابع انرژی جایگزین شده است. انرژی الکتریکی در زندگی روزمره ما رایج ترین نوع انرژی است ولی تولید آن اغلب از طریق سوزاندن سوختهای فسیلی حاصل می آید که این ذخایر سوختی محدودیتهای بسیاری دارد. این محدودیتها سبب شده تا تمایلات جدید به سمت تکنولوژیهای تولید توان تجدید پذیر از قبیل باد، خورشید و …جلب شود. در این میان استفاده از باد یکی از بهترین راههای تولید انرژی است. باد می تواند در مناطق دور دست از سیستم تامین انرژی متمرکز، به عنوان یک مکمل و یا حتی جایگزین نیروگاههای مرکزی مرسوم مورد استفاده قرار بگیرد[3]. تولید توان باد مشخصات خاص خودش را دارد که متفاوت از سیستمهای تولید موجود است. یک نیروگاه بادی ممکن است در یک لحظه به طور کامل یک بار را تامین کند ولی چند ثانیه بعد کمبود توان قابل توجهی داشته باشد. بنابراین، تولید توان در سیستمهای قدرت دارای عدم قطعیت میباشد، که به طور پیوسته در حال تغییر بوده و پیش بینی آن سخت است [6-4].
از آنجایی که توان باد به طور نامنظم تغییر می کند لذا لازم است یک منبع توان آماده به کار برای تامین تقاضای بار وجود داشته باشد. از این رو یک نیاز به ترکیب منابع، مانند باد و فتوولتائیک احساس می شود. سیستم باد- فتو ولتائیک یکی از سیستمهای توان هیبرید است که بیش از یک منبع انرژی استفاده مینماید. سیستم توان هیبرید ترکیبی از دو یا چند منبع توان الکتریکی است که حداقل یکی از آنها از نوع تجدید پذیر باشند [8-7]. سیستم هیبرید باد- فتوولتائیک قابلیت اطمینان کاملی را فراهم نمینماید، زیرا فتوولتائیک در برابر تغییرات سرعت باد و کمبود توان همواره به عنوان یک پشتیبان عمل می کند از طرفی چون خورشید در شب یا روزهای ابری وجود ندارد این پشتیبانی با مشکل مواجه می شود. لذا حس می شود که انرژی فتوولتائیک به تنهایی جهت پشتیبانی سیستم کافی نیست[10-9].لذا شبکه ای با واحدهای متشکل از سوختهای فسیلی با این شبکه اتصال داده شده است.
1-2 اهداف پایان نامه
در این پایان نامه، از دو واحد تولید انرژی از انرژیهای تجدیدپذیر (باد و خورشید) و سه واحد تولید انرژی از انرژیهای فسیلی به صورت دو ناحیه جدا برای تولید توان در نظر گرفته شده است. تاکنون کارهای متعددی در زمینه کنترل مناسب توان هیبرید باد – فتوولتائیک با واحد فسیلی انرژی جهت به دست آوردن عملکرد دینامیکی مطلوب و استخراج بیشترین بهرهوری از انرژی موجود ارائه شده است. یک رویکرد متداول استفاده از کنترلکننده های کلاسیک میباشد. در سالهای اخیر، کنترلرهای منطق فازی در مهندسی سیستم قدرت، مورد توجه بسیار و رو به رشدی قرار گرفتهاند. منطق فازی یک سیستم استدلالی برای شکل دهی استدلال تقریبی است[13].
سیستم منطق فازی یک چهار چوب بسیار خوب برای مدل کردن کارآمد و کامل عدم قطعیت در استدلال بشری با بهره گرفتن از متغییرهای زبانی و توابع عضویت را فراهم مینماید. کنترلرهای منطق فازی در مقایسه با کنترلهای متداول از نظر عملکرد و مقاوم بودن در برابر عدم قطعیت، برتر بوده است. همچنین در سالهای اخیر از کنترل کننده فازی-کلاسیک به دلیل حساسیت و انعطاف پذیری آن در برابر تغییر پارامترها و تغییر بارهای بزرگ حتی در حضور عوامل غیرخطی نظیر محدودیت نرخ تولید مورد توجه قرار گرفته است[14]. در بخش اول این تحقیق به پیاده سازی یک مدل دینامیکی از سیستم توان هیبرید باد-فتوولتائیک با واحدهای فسیلی پرداخت شده است. سپس به طراحی کنترلری برای سیستم مذکور پرداخته شده است. اولین استراتژی، استفاده از کنترل کننده PID میباشد. سپس از کنترل کننده فازی به دلیل قابلیت خوب این کنترل کننده در برابر مسائل پیچیده، برای بهبود انحراف فرکانس شبکه بهره گرفته می شود و در نهایت استفاده از الگوریتم بهینهسازی انبوه ذرات برای تنظیم مناسب پارامترهای بهترین کنترل کننده از کنترلکننده های مورد استفاده شده بهره میگیریم. در بخش نتایج شبیهسازی نشان داده خواهد شد که کنترل کننده پیشنهادی، عملکرد نسبتا مناسبی در برابر تغییرات بار از خود نشان خواهد داد و نسبت به تغییرات پارامتری مقاوم است.

1-3 ساختار پایان نامه
چارچوب کلی فصول پایان نامه به صورت زیر میباشد:

در فصل دوم: تعریف کاملی از تولیدات پراکنده توسط مراجع مختلف انجام شده است، همچنین در مورد انواع نیروگاهها بحث شده است و در ادامه انواع کنترلکننده های به کار رفته در این پایان نامه مورد مطالعه قرار گرفته شده و در پایان این فصل الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات بیان شده است.

در فصل سوم: ساختار شبکه پیشنهادی آورده شده و مدل هر واحد به تفضیل بیان شده است.

در فصل چهارم: نتایج شبیهسازی در غالب نمودارها آورده شده که خروجی نرمافزار مطلب میباشند.
فصل پنجم: جمعبندی نهایی و پیشنهادات به همراه منابع آورده شده است .
ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است