پیشینه تحقیق تاثیرات ناشی از حضور میکروگریدها در شبکه های قدرت  و معرفی تکنولوژی های مورد استفاده در ساخت میکروگرید  دارای ۴۵ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-۱- مقدمه    ۴
۱-۲- اهمیت بحث بر روی میکروگریدها    ۵
۱-۳- تاثیرات ناشی از حضور میکروگریدها در شبکه های قدرت    ۶
۱-۳-۱ کیفیت توان    ۶
۱-۳-۲ تاثیرات میکروگرید بر بازار برق    ۶
۱-۳-۳ صرفه جویی اقتصادی    ۷
۱-۳-۴ تاثیرات میکروگرید بر محیط زیست    ۷
۱-۴- مشکلات میکرو گرید    ۹
۲-۱- ساختار میکروگرید    ۱۱
۲-۲- معرفی سیستم های تولید پراکنده و سابقه آن    ۱۱
۲-۳- معرفی تکنولوژی های مورد استفاده در ساخت میکروگرید    ۱۳
۲-۳-۱ پیل سوختی    ۱۳
۲-۳-۲ میکروتوربین ها    ۱۵
۲-۳-۲-۱ اساس کار و اجزای اصلی میکروتوربین ها در یک نگاه    ۱۵
۲-۳-۳ سیستمهای مبدل انرژی باد    ۱۷
۲-۳-۴ زمین گرمایی    ۱۸
۲-۳-۴-۱ فرآیند تولید برق در نیروگاه زمین گرمایی    ۱۸
۲-۳-۵ انرژی زیست توده (بیوماس)    ۱۹
۲-۳-۶ سیستمهای فتوولتائیک    ۲۰
۲-۳-۶-۱ پدیده ی فتوولتاییک    ۲۱
۲-۳-۶-۲ سلول فتوولتائیک    ۲۲
۲-۳-۶-۳ مزایای فناوری فتوولتائیک    ۲۳
۲-۳-۶-۴ اجزای تشکیل  دهندهی سامانه‌های فتوولتائیک    ۲۳
۲-۳-۶-۵ اینورترها    ۲۳
۲-۳-۶-۶ توانایی اینورتر سیستم فتوولتاییک در تولید توان راکتیو    ۲۳
منابع و ماخذ    ۲۶
فهرست منابع فارسی    ۲۶
فهرست منابع انگلیسی    ۲۷

منابع

دهقانپور, س. ۲۰۱۲٫ معرفی انواع تکنولوژی های مختلف تولید پراکنده مورد استفاده در میکروگریدها. دومین همایش ملی مهندسی کامپیوتر، برق و فناوری اطلاعات.

عدل, د. ۱۳۸۰٫ جایگاه انرژی های تجدید پذیر در ساختار انرژی ایران و جهان. نشریه علمی برق,. شماره ۳۱٫

محمدی، ا. ۱۳۹۱٫ جایابی بهینه سیستم های فتوولتائیک با در نظر گرفتن ظرفیت نامی اینورتر آن ها برای تولید توان اکتیو و راکتیو, بیست و هفتمین کنفرانس بین المللی برق ایران.

سلطانی, م. (۱۳۶۸). تولید الکتریسیته و بهره برداری. انتشارات دانشگاه تهران.

فلاح پیشه، ح. ۱۳۹۲٫ جایابی بهینه سیستم های فتوولتائیک در میکروگرید با در نظر گرفتن توان اکتیو و راکتیو تولیدی. سومین کنفرانس سالانه انرژی های پاک.

راستگو, ب. مکان یابی و تعیین ظرفیت بهینه واحدهای تولید پراکنده در میکروگرید برای افزایش قابلیت اطمینان سیستم با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات. چهاردهمین کنفرانس دانشجویی مهندسی برق ایران, دانشگاه صنعتی کرمانشاه.

۱-۱- مقدمه

با افزایش روز افزون جمعیت جهان و محدود بودن منابع انرژی، کلیه کشورها با مشکل انرژی روبرو هستند. انرژی برای همه مردم مسأله­ای اساسی است. انرژی در تمام شئون جامعه انسانی رسوخ کرده و جنبه­های مختلف آن از زندگی روزانه خانوادگی گرفته؛ تاسیسات جهانی و بین­المللی و طرح­های توسعه ملی را تحت تأثیر قرار داده است. نگاهی گذرا به آمارهای تولید و مصرف انرژی الکتریکی در ایران بیانگر نیازمندی به افزایش سالانه ظرفیت ۵۰۰۰ مگاوات در بخش تولید جهت تأمین تقاضای بار می­باشد. بر اساس برنامه ­ریزی­های انجام شده انتظار می­رود ظرفیت نصب شده نیروگاه­های کشور تا پایان سال ۱۳۹۲ به رقمی معادل ۷۲۵۵۰ مگاوات بالغ گردد. از سوی دیگر محدود بودن منابع فسیلی تأمین انرژی، و تأثیرات نامطلوب زیست محیطی  ناشی ازسوختهای فسیلی، بخش قابل توجهی از تحقیقات و فعالیت­های پژوهشی در حوزه ی انرژی را به  موضوع انرژی های نو و تجدید پذیر معطوف نموده است (Phillipson and Willis 1999, 123-156; Griffin et al 2000, 9; Zareipour, Bhattacharya and Canizares 2000, 9-10; Barker and De Mello 2000, 1645-1656 ). یکی از راهکارهای اساسی به منظور حل مشکلات مطرح شده استفاده از میکروگریدها است. میکروگرید شبکه ای با مقیاس کوچک درسطح ولتاژ توزیع است که از پیوستن  تولیدات کوچک، مدولار و ذخیره انرژی  در سیستم­های ولتاژپایین یا متوسط شکل می­گیرد در واقع یک شبکه­ی میکروگرید با ترکیبی از انرژی­های تجدیدپذیر همراه با سوختهای فسیلی به تولید توان در سطح ولتاژ توزیع می­پردازد، که ازطریق یک نقطه­ی ­کوپلنگ مشترک به شبکه توزیع متصل می­شود (Hatziargyriou et al 2004, 12; Lasseter 2010, 225-234). منابع تولید پراکنده مورد استفاده در میکروگریدها بر خلاف نیروگاه­های مرسوم در شبکه قدرت از نوع منابع  [۱]DER می باشند که به کمک ادوات الکترونیک قدرت انعطاف لازم را به منظور تنظیم ولتاژ، فرکانس و توان در هنگام اتصال به شبکه داشته باشند.

تفاوت بین منابع مورد استفاده در میکروگریدها و نیروگاه های مرسوم در صنعت برق شامل موارد زیر می­باشد:

منابع مورد استفاده در میکروگریدها دارای ظرفیت کمتری نسبت ژنراتورهای مرسوم در نیروگاه­های بزرگ برق می­باشند.

تولید انرژی الکتریکی در منابع میکروگرید بر خلاف ژنراتورهای مرسوم در شبکه ی برق، در سطح ولتاژ توزیع اتفاق می­افتد.

منابع مورد استفاده در میکروگرید بر خلاف نیروگاه­های بزرگ در نزدیکی مصرف کننده­ها نصب می شوند تا بارها را با فرکانس و ولتاژ مناسب تامین نموده و باعث کاهش تلفات در خطوط انتقال شوند (Katiraei and Iravani 2006, 167).

از طرفی دیگر، ایران از لحاظ وضعیت جغرافیایی در شمار کشورهایی است که بهره­برداری از منابع انرژی­های نو در آن ممکن می­باشد. یکی از اهداف بلند مدت صنعت برق کشور بکارگیری بیش از پیش انرژی­های نو و منابع تجدیدپذیر انرژی برای کاهش انتشار آلاینده­های زیست محیطی و کاهش مصرف سوخت­های فسیلی می­باشد. در طول یک دهه گذشته توسعه منابع تولید پراکنده به طور وسیعی رشد یافته است. در طی این فرایند شبکه توزیع به یک نگرانی بزرگ برای افراد تبدیل شده است. دلیل اصلی آن این است که این منابع تولید پراکنده در سطح ولتاژهای متوسط و بالا به شبکه توزیع متصل می­شوند، و طوری طراحی شده­اند که بارها به صورت غیرفعال هستند و شارش توان فقط از پست­ها به سمت بار می­باشد و نه برعکس­. به همین دلیل مطالعات بسیاری برای اتصال میکرو گریدها به شبکه توزیع انجام شده است، از بحث های کنترلی گرفته تا حفاظت، پایداری ولتاژ، کیفیت توان و خیلی موارد دیگر. واحدهای تولید توان کوچک، که معمولاً در نزدیک بار قرار دارند، به عنوان یک گزینه برای تامین نیاز افزایشی به انرژی الکتریکی مشترکان، با تاکید بر قابلیت اطمینان و کیفیت توان و سایر ملاحظات مربوط به مسائل اقتصادی، زیست­محیطی ومزایای فنی، در نظر گرفته خواهند شد (Piagi and Lasseter 2006, 8).

با این حال، با توجه به نفوذ بیش از پیش منابع تولید پراکنده، شبکه توزیع فشار ضعیف را دیگر نمی­توان به عنوان یک عنصر غیرفعال متصل به شبکه انتقال در نظر گرفت که تنها شارش توان یک­طرفه به سمت آنها برقرار باشد. همچنین تاثیر منابع تولید کوچک در شبکه فشار ضعیف بر روی تعادل توان و کنترل فرکانس بسیار مهم­تر خواهد شد.

در پروژه­های تحقیقاتی که تاکنون انجام شده است، میکروگرید این چنین تعریف می­شود: تجمیع منابع تولید توان کوچک در شبکه فشار ضعیف در سطح وسیع.

یک تعریف کامل از میکروگرید به شکل زیر ارائه شده است:

میکروگرید شامل سیستم توزیع فشار ضعیف با منابع تولید پراکنده (میکروتوربین، سلول سوختی، فتوولتائیک و. . . ) به همراه ادوات ذخیره­ساز (فلایویل، خازن­های انرژی و باتری­ها) است. چنین سیستمی می­تواند به طور غیر مستقل زمانی که به شبکه متصل است و به طور مستقل زمانی که از شبکه جدا شده است، عمل کند. بهره­برداری از منابع کوچک توان در شبکه در صورتی که به طور مناسب مدیریت و هماهنگی شود، می­تواند مزایای زیادی را برای کل سیستم داشته باشد، ۳ نکته مهم در این تعریف وجود دارد:

۱- میکروگرید جایگاهی برای تجمیع منابع سمت تغذیه (منابع تولید کوچک) و منابع سمت مصرف (ذخیره کننده­ها و بارهای کنترل­پذیر) می­باشد که در یک شبکه توزیع محلی قرار گرفته است.

۲- یک میکروگرید باید قادر باشد که هم در شرایط عادی (متصل به شبکه) و هم حالت اضطراری (جدا از شبکه) به کار خود ادامه دهد.

۳- تفاوت بین یک میکروگرید و یک شبکه غیرفعال که در آن ریزمنابع وجود دارند، به طور عمده در شیوه مدیریت و هماهنگی منابع موجود تولید توان می­باشد.

یک میکروگرید می­تواند در اندازه­های متفاوتی باشد. مثالی از یک میکروگرید به عنوان یک شبکه فشار ضعیف، در شکل ۱-۱ نشان داده شده است. هرچقدر که سایز میکروگرید بیشتر باشد باید با خازن­های متعادل­کننده و تجهیزات تولیدی بیشتر از توقف در سمت تولید و سمت مصرف جلوگیری شود، اما در حالت کلی، ماکزیمم ظرفیت میکروگرید (در حالت پیک بار مورد تقاضا) به چند MW محدود می­شود. بیشتر از این مقدار ظرفیت به عنوان مفهوم میکروگرید چندگانه[۲] تلقی می­شود که با جدا کردن منابع به عنوان میکروگرید­های جدا از هم، بررسی می­شود (Katiraei et al 2008, 54-65; Lasseter 2002, 305-308  ).

از لحاظ فنی میکروگرید از اتصال منابع تولید کوچک به شبکه فشار ضعیف  به وجود می­آید. که معمولاً به وسیله ادوات کنترلی مدرن و خصوصا واحدهای الکترونیک قدرت این منابع به شبکه توزیع متصل  می­شوند. بنابراین یک گروه کنترل شده از منابع انرژی متصل به شبکه فشار ضعیف، اما در عین حال قابل کار کردن به صورت مستقل از شبکه (جزیره­ای) می­تواند به عنوان یک تعریف از میکروگرید باشد.

بهره­برداری هماهنگ و کنترل ریزمنابع با یکدیگر و با منابع ذخیره­ساز مانند فلایویل، خازن­های انرژی، باتری­ها و بارهای کنترل­پذیر مانند آب­گرمکن و تهویه هوا، در قلب مفهوم میکروگرید جای دارد. از نقطه نظر شبکه یک میکروگرید می­تواند به عنوان یک نهاد کنترل شده درون سیستم قدرت در نظر گرفته شود، که می­تواند به عنوان یک بار تجمیع شده مستقل عمل کند.

۱-۲- اهمیت بحث بر روی میکروگریدها

در بیش از نیم قرن گذشته توسعه سیستم قدرت بر اساس متمرکز سازی واحد های نیروگاهی با ظرفیت بالا در مکان­های محدودی استوار بوده است؛ که در این صورت، سطح ولتاژ برای انتقال به مکان­های دوردست از طریق خطوط انتقال بهHV ، EHV و UHV افزایش می­یابد. سپس این سطح ولتاژ هنگام عبور از سیستم انتقال ولتاژ بالا[۱] به سیستم توزیع ولتاژ متوسط[۲]  و سیستم توزیع ولتاژ پایین[۳] کاهش می­یابد تا اینکه توان الکتریکی به مصرف کننده­ها برسد. در طول سال­ها، بروز مشکلاتی باعث گرایش روزافزون به استفاده از ژنراتورهایی با اندازه کوچک شده که به شبکه توزیع محلی متصل بوده و به آن ها منابع تولید پراکنده[۴] اطلاق می­شود. از مزایای استفاده از منابع تولید پراکنده می­توان به سازگاری با محیط زیست، رفع محدودیت ساخت و ساز خطوط انتقال جدید، افزایش قابلیت اطمینان شبکه توزیع، کاهش استفاده از منابع سوخت­های فسیلی و کمک به خصوصی­سازی شبکه برق اشاره نمود. واحدهای تولید پراکنده را می توان با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر یا تجدیدناپذیر و با استفاده از تکنولوژی مدرن و یا متداول ساخت.

[۱] – HV

[۲] – MV

[۳] – LV

[۴] – DG

[۱]– Distributed Energy Resources

[۲] – Multi microgrid