عنوان : تعیین بهینه اندازه منابع انرژی در ریز شبکه‌ها  با در نظر‌گرفتن عدم قطعیت‌ها

دانشگاه علوم و فنون مازندران

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

پایان‌نامه دوره‌ی کارشناسی ارشد مهندسی برق- قدرت

 

تعیین بهینه اندازه منابع انرژی در ریز شبکه‌ها  با در نظر‌گرفتن عدم قطعیت‌ها

استاد راهنما:

بهنام محمدی ایواتلو

استاد مشاور:

عبدالرضا شیخ الاسلامی

پاییز 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

فهرست عناوین صفحه

1   .فصل اول: پیش‌گفتار 1
1‌.1‌   پیشگفتار 2
1‌.2‌ تعریف مسئله 4
2   .فصل دوم: معرفی اجزای ریزشبکه و پیشینه پژوهش 6
2‌.1‌ معرفی ریز شبکه ها 7
2‌.2‌ مروری بر کارهای پیشین 9
2‌.3‌ معرفی انواع تکنولوژی تولید پراکنده درریزشبکه‌ها 12
2‌.3‌.1‌ مولدهای پراکنده تجدید ناپذیر 14
2‌.3‌.1‌.1‌………………………………………… موتورهای پیستونی (رفت و برگشتی) 14
2‌.3‌.1‌.2‌………………………………………………………………………………. پیلهای سوختی 17
2‌.3‌.1‌.3‌………………………………………………………………………….. توربین‌های گازی 20
2‌.3‌.1‌.4‌……………………………………………………………………………. میکروتوربین‌ها 21
2‌.3‌.2‌ مولدهای پراکنده تجدیدپذیر 22
2‌.3‌.2‌.1‌……………………………………………………………………………. انرژی خورشیدی 22
2‌.3‌.2‌.2‌………………………………………………………………………. سیستم فتوولتائیک 24
2‌.3‌.2‌.3‌………………………………………………………………………… نیروگاه‌های بادی 26
2‌.3‌.2‌.4‌………………………………………………………………….. نیروگاه‌های برق آبی 28
2‌.4‌ سیستم ذخیره ساز در ریزشبکه‌ها 29
2‌.4‌.1‌ سیستم ذخیره انرژی تلمبه ذخیره‌ای 30
2‌.4‌.2‌ سیستم ذخیره انرژی مغناطیس ابررسانا 31
2‌.4‌.3‌ سیستم ذخیره انرژی هوای فشرده 32
2‌.4‌.4‌ سیستم ذخیره انرژی ابرخازن 33
2‌.4‌.5‌ سیستم ذخیره انرژی بر پایه هیدروژن 33
2‌.4‌.6‌ ذخیره انرژی حرارتی 34
2‌.5‌ تاثیرات ریزشبکه‌ها در سیستم 35
2‌.5‌.1‌ ریزشبکه‌ها و تاثیرات آن در کیفیت توان 35
2‌.5‌.2‌ ریزشبکه‌ها و تاثیرات آن در هزینه توان تولیدی 36
2‌.5‌.3‌ تاثیرات ریزشبکه‌ها بر محیط زیست 37
3   .فصل سوم:تعریف تابع هدف براساس مدل اقتصادی 40
3‌.1‌ مقدمه 41
3‌.2‌ مدل اقتصادی سیستم مورد مطالعه 42
3‌.2‌.1‌  هزینه سرمایه گذاری اولیه(ACC) 43
3‌.2‌.2‌  هزینه جایگزینی سالیانه (ARC) 44
3‌.2‌.3‌  هزینه سوخت سالیانه(AFC) 44
3‌.2‌.4‌  هزینه تعمیر و نگهداری(AOC) 44
3‌.3‌ تابع هدف و قیود مسئله 45
3‌.3‌.1‌ قیود مسئله 46
3‌.3‌.2‌ الگوریتم مبتنی بر سناریو برای عدم قطعیت توان تولیدی از توربین بادی و آرایه خورشیدی 47
4   .فصل چهارم: نتایج شبیه سازی 49
4‌.1‌ نتایج شبیه سازی 50
4‌.2‌ مشخصات اجزای ریزشبکه 50
4‌.3‌ بار ناحیه مورد مطالعه 51
4‌.4‌ تولیدات منابع انرژی تجدید پذیر 52
4‌.5‌ سناریو های احتمالی 53
4‌.5‌.1‌ تعیین سایز بهینه شده واحدها در ریزشبکه با عدم قطعیت در تولید واحدهای تجدیدپذیر 55
4‌.5‌.2‌ مطالعه هزینه در حالت تولید قطعی 56
5   .فصل پنجم: جمع‌بندی و نتیجه‌گیری 57
5‌.1‌ نتیجه گیری 58
5‌.2‌ پیشنهادهایی برای ادامه کار 59
منابع و مراجع 60
Abstract 65
 
 

فهرست اشکال صفحه

شکل ‏2‌.‌‌1  اجزای تشکیل دهنده یک ریزشبکه.[3] 8
شکل ‏2‌.‌‌2  ساختمان یک دیزل ژنراتور.[2] 16
شکل ‏2‌.‌‌3  تولید الکتریسیته در یک سلول سوختی.[37] 19
شکل ‏2‌.‌‌4  تولید الکتریسیته به وسیله سیستم گرمایی خورشیدی.[3] 23
شکل ‏2‌.‌‌5  تولید الکتریسیته به وسیله سلول‌های خورشیدی.[30] 24
شکل ‏2‌.‌‌6  قسمت‌های مختلف یک سیستم فتوولتائیک.[42] 25
شکل ‏2‌.‌‌7  قسمت‌های مختلف یک توربین بادی[44]. 28
شکل ‏2‌.‌‌8  قسمت‌های مختلف یک ذخیره ساز ابررسانا[21]. 31
شکل ‏2‌.‌‌9  سیستم ذخیره انرژی هوای فشرده.[47] 32
شکل ‏3‌.‌‌1  بلوک دیاگرام ریزشبکه مورد نظر 42
شکل ‏3‌.‌‌2  درخت سناریو[55]. 48
شکل ‏4‌.‌‌1  پروفیل بار سالیانه سیستم 51
شکل ‏4‌.‌‌2  پروفیل بار روزانه سیستم 52
شکل ‏4‌.‌‌3  اندازه تابش خورشیدی (kWh/m2/day) 53
شکل ‏4‌.‌‌4  سناریوهای سیستم مورد مطالعه 54
شکل ‏4‌.‌‌5  مقایسه هزینه‌ سناریو بیس با سیستم فقط دیزلی 56
 
 

فهرست جداول صفحه

جدول ‏4‌.‌1  مشخصات اجزای ریزشبکه‌ها 50
جدول ‏4‌.‌2  سرعت باد ماهیانه 52
جدول ‏4‌.‌3  نتایج بهینه ریزشبکه مبتنی بر سناریو مد 55
جدول ‏4‌.‌4  نتایج تولید برای دیزل ژنراتور در الگوریتم مبتنی بر سناریو 55
 

فهرست علائم  

لاتین

  هزینه سالیانه سیستم
  هزینه­ سرمایه گذاری اولیه
  هزینه­های جایگزینی
  هزینه سوخت دیزل ژنراتور
  هزینه­های تعمیر و نگهداری
  هزینه سرمایه‌گذاری اولیه تجهیزات
  ضریب بازیابی اولیه
  طول عمر پروژه (سال)
  بهره واقعی
  بهره نامی
  نرخ تورم سالیانه
  هزینه جایگزینی واحدها
  طول عمر واحدها
  ضریب وجوه استهلاکی
  کل سوخت مصرفی ژنراتور در طول عمر پروژه
  هزینه نگهداری سیستم برای دوره یکساله سیستم
  ظرفیت نامی سلول سوختی
  ظرفیت نامی الکترولایزر
  توان تولیدی دیزل‌ژنراتور در ساعتk
  مقدار ثابت برای سلول سوختی
  مقدار ثابت برای الکترولایزر
  مقدار ثابت برای دیزل ژنراتور
  قیمت سوخت دیزل
  انرژی دیزل ژنراتور در یک‌سال
  جریمه پرداختی برای انتشار کربن به‌ازای هر واحد انرژی تولیدی
  ظرفیت تانک هیدروژن
  سرعت میانگین باد ماهیانه
  تابش میانگین ماهیانه
این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   سمینار ارشد رشته برق قدرت: تشخیص خروج از مرکزیت روتور و استاتور عیب و شکستگی میله های روتور

یونانی

  فرآیند تصادفی متغیر
  شاخص سناریو
  تعداد سناریو احتمالی

 

1    .فصل اول: پیش‌گفتار

 

1‌.1‌   پیشگفتار

با پیشرفت جوامع بشری نیاز به انرژی افزایش  چشم‌گیری یافته می باشد. این نیاز جوامع بشری را به سمت منابعی جدید و پر بازده‌تر سوق می‌دهد. در ضمن صنعتی شدن و افزایش مصرف خانگی منجر به افزایش غیر قابل پیش‌بینی تقاضا برای انرژی برق شده می باشد. همه این موردها باعث تولید روز افزون گازهای آلوده کننده محیط زیست می شوند[1].
منابع انرژی تجدیدپذیر[1] در دهه‌های اخیر با افزایش هزینه سوخت های فسیلی و با هدف تولید انرژی پاک، بسیار مورد توجه کشورهای صنعتی قرار گرفته می باشد. این امر موجب پیشرفت های بسیاری در بهره برداری از این منابع گردیده می باشد؛ اما منابع انرژی تجدید پذیر دارای رفتاری متغیر می‌باشند و در نتیجه نمی‌توان  تولید را به درستی پیش بینی نمود. به مقصود افزایش قابلیت اطمینان سیستم، بکار‌گیری از دیزل ژنراتورها[2]  برای پاسخ گویی به تقاضای بار در سیستم های مستقل از شبکه به گونه گسترده ای رایج می باشد[2]. اما خطر کمبود و پایان پذیری منابع انرژیهای فسیلی، رشد روز افزون قیمت سوخت های فسیلی و حاد شدن مسایل زیست محیطی به دلیل افزایش غیر طبیعی انواع مختلف ترکیبات زیان‌آور مانند گازهای گلخانه‌ای نیز از دلائل بالا رفتن انگیزه کشورها در بهره گیری از منابع انرژی تجدیدپذیر می‌باشد. ‌
بهره گیری از منابع تجدید پذیر با در نظر گرفتن همه مزایا و معایب، شاخه ای در صنعت برق به وجود آورده می باشد؛ که به مطالعه محدودیت های بهره برداری سیستم های ترکیبی[3] ، بهینه‌سازی بهره برداری[4]  سیستم، کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی، بهبود هزینه تمام شده سیستم و به گونه کلی بهره‌برداری بهینه از ریز‌شبکه‌ها[5] و شبکه‌های هوشمند[6] می‌پردازد.
ریزشبکه‌ها، شبکه‌هایی با مقیاس های کوچک هستند؛ در سطح ولتاژ فشار ضعیف که با بهره گیری از تکنولوژی CHP[7] ، برای تامین بارهای گرمایی و الکتریکی مکان های کوچک و مکان هایی که قابلیت دسترسی به شبکه اصلی برق را ندارند، به کار می‌طریقه. به بیانی دیگر ریزشبکه ها در اصل یک شبکه توزیع فعال می باشند که از سیستم های DG[8] با بارهای متفاوت در سطوح ولتاژ توزیع تشکیل شده می باشد[3].
ریزشبکه‌ها برای تامین انرژی انواع مصرف‌کننده‌ها همچون خانگی، صنعتی و کشاورزی مورد بهره گیری قرار می‌گیرند و برآورد هزینه آنها بر اساس سیاست های قیمت‌گذاری در بازار برق صورت می‌گیرد. بهره گیری از ریز شبکه ها موجب ارائه توان با کیفیت بالاتر[4]، افزایش قابلیت اطمینان[9] سیستم و کاهش هزینه‌ها، تلفات و آلودگی در شبکه توزیع می گردد. با در نظر داشتن بهره گیری از فنآوریهای جدید مانند توربین‌های بادی[10] و سلول‌های خورشیدی[11] در ریزشبکه‌ها و نیز ماهیت تصادفی منابع تجدیدپذیری مانند باد و خورشید، مدیریت و بهره برداری بهینه و ایمن از این شبکه ها به یکی از اولویت های تحقیقاتی پژوهشگران در این زمینه تبدیل شده می باشد[5].
[1] Renewable Sources.
[2] Diesel Generator.
[3] Hybrid System
[4] Operation Optimization
[5] Micro grid
[6] Smart grid
[7] Combined Heat and Power
[8] Distributed Generation
[9] Reliability
[10] Wind Turbines
[11] Solar Cells
تعداد صفحه :82
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

دسته‌ها: مهندسی برق