پیشینه تحقیق روش های کنترل فرکانس دارای ۴۳ 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

۲-۱-مقدمه    ۶
۲-۲-اهمیت تنظیم فرکانس    ۶
۲-۳-بررسی روش های کنترل تولید و فرکانس    ۷
۲-۳-۱- کنترل فرکانس به کمک زاویه گام    ۷
۲-۳-۲-کنترل فرکانس به کمک ذخیره سازهای انرژی    ۷
۲-۳-۳-کنترل فرکانس  به کمک روش های  مبتنی بر پیش بینی    ۸
۲-۳-۴-کنترل فرکانس به کمک روش کنترل بار- فرکانس    ۸
۳-۲- معرفی سیستم قدرت    ۱۰
۲-۳-۱ معرفی شکل اولیه سیستم قدرت بدون حضور منابع تجدیدپذیر    ۱۰
۲-۳-۲ معرفی شکل نهایی سیستم قدرت با حضور منابع تجدید پذیر و باتری    ۱۱
۳-۲-۳-معرفی و تفکیک نواحی سیستم قدرت مورد مطالعه    ۱۱
۳-۲-۴-مقدار ولتاژ نامی سیستم و امپدانس خطوط    ۱۳
۳-۲-۵-معرفی واحدهای تولید شبکه    ۱۴
۳-۲-۵-۱ -واحدهای تولید حرارتی    ۱۴
۳-۲-۵-۲-مشخصات واحد تولید بادی    ۱۵
۳-۲-۵-۳-مشخصات واحد تولید خورشیدی    ۱۶
۳-۲-۵-۴- مشخصات سیستم ذخیره ساز باتری    ۱۸
۳-۲-۶-اندازه گیری فرکانس سیستم    ۱۹
۳-۲-۷- جزئیات عملکرد کنترل کننده    ۲۰
۳-۲-۸-معرفی روش تحلیل مدار به کار رفته    ۲۱
۳-۳- نحوه عملکرد واحد تولید حرارتی مجهز به حلقه کنترل فرکانس    ۲۲
۳-۳-۱-مدلسازی واحد تولید حرارتی برای بررسی پاسخ فرکانسی    ۲۳
۳-۴-کنترل فرکانس در سیستم قدرت بهم پیوسته    ۲۵
۳-۴-۱- مفهوم ناحیه کنترلی در سیستم قدرت    ۲۵
۲-۴-۳- معرفی روابط حاکم میان نواحی کنترلی    ۲۶
۳-۵-ساختار سیستم تولید توان خورشیدی    ۳۱
۳۱-۵–مبدل به     ۳۱
۳۲-۵–کنترل و ردیاب نقطه حداکثر توان    ۳۲
۳۳-۵– مدل سلول خورشیدی    ۳۲
۳۴-۵–عوامل تعیین کننده دمای سلول    ۳۳
۳۵-۵– رابطه ولتاژ نقطه کار با شدت تابش    ۳۵
۳۶-۵–بررسی سیستم  تولید توان فوتو ولتائیک    ۳۵
۳-۶- مدل آیرودینامیکی توربین بادی    ۳۶
۳-۷-نحوه عملکرد کنترل کننده پیشنهادی    ۳۸
۳-۸-نتیجه گیری    ۳۹
فهرست منابع    ۴۰

منابع

[۱] Sakamoto R, Senjyu T, Kaneko T, Urasaki N, Takagi T, Sugimoto S. Output power leveling of wind turbine generator by pitch angle control using HN control. Electrical Engineering in Japan 2008;126(4):17e24

[۲]Senjyu T, Sakamoto R, Urasaki N, Funabashi T, Fujita H, Sekine H. Output power leveling of wind turbine generator for all operating regions by pitch angle control. IEEE Transactions on Energy Conversion 2006;21(2): 467e75.

[۳] Senjyu T, Kaneko T, Uehara A, Yona A, Sekine H, Kim CH. Output power control for large wind power penetration in small power system. Renewable Energy 2009;34(11):2334e43.

[۴] Kaneko T, Uehara A, Senjyu T, Yona A, Urasaki N. An integrated control method for a wind farm to reduce frequency deviations in a small power system. Applied Energy 2011;88(4):1049e58.

[۵]D. Y. Y. L. Yanhua Liu ” ، Potential of Grid-connected Solar PV without Storage “،International Conference on Power System Technology ,2010.

[۶] L. B. Xinjing Zou ” ، System, Assessment Method for Solar Home “، IEEE ، Institute of Electrical Engineering, Chinese Academy of Sciences ،۲۰۱۰٫

[۷] S. M. I. J. N. S. K. a. A. A. S. Seman ” ، Analysis of a 1.7 MVA Doubly Fed Wind-Power Induction Generator during Power Systems Disturbances .”

[۸]A. PETERSSON ”  Analysis, Modeling and Control of Doubly-Fed Induction Generators for Wind Turbines” THESIS FOR THE DEGREE OF DOCTOR OF PHILOSOPHY ،۲۰۰۵٫

[۹]T. H. A.B. Attya ” ، Penetration impact of wind farms equipped with frequency variations ride through algorithm on power system frequency response “، Germany Electrical Power and Energy Systems 40 ، رقم Renewable Energy Department, Darmstadt University of Technology, 4th Str., Landgraf-Georg, 64283 Darms ، p. 94 –.۲۰۱۲ ،۱۰۳

[۱۰] Abdul Motin Howlader , Yuya Izumi , Akie Uehara , Naomitsu Urasaki , Tomonobu Senjyu ,Atsushi Yona , Ahmed Yousuf Saber, “A minimal order observer based frequency control strategy for an integrated wind-battery-diesel power system” Energy ,ELSEVIER 46 (2012) 168e178.

[۱۱] Senjyu T, Sakamoto R, Urasaki N, Funabashi T, Fujita H, Sekine H. Output power leveling of wind turbine generator for all operating regions by pitch angle control. IEEE Transactions on Energy Conversion 2006;21(2): 467e75.

۲-۱-مقدمه

با افزایش تقاضای انرژی الکتریکی ،نظر متخصصین ومهندسین بیش از پیش به سمت منابع تجدید پذیر جلب شده است بطوریکه تا کنون تحقیقات ومطالعات زیادی در این حوزه انجام شده است .مطالعات انجام شده به محققان اجازه داده تا کنترل و بهینه سازی شرایط کارکرد تجهیزات و ادوات پیچیده امروزی را در دست گیرند .تا کنون مطالعات متعددی برای بهبود ومعرفی تکنیک‌های کنترل فرکانس توسط محققان در این زمینه انجام شده است. تعدادی از این مدل‌ها در سیستم های قدرت کوچک و مجزا در سراسر جهان راه‌اندازی شده و توسعه یافته‌اند . این مدل‌ها بر اساس روش‌های کنترل زاویه گام، پیش بینی سرعت باد، تخمین بار و به کمک الگوریتم ژنتیک ، منطق فازی و شبکه های عصبی و بکارگیری ذخیره سازها توسط کاربران برای بهبود خطوط و برای ارزیابی در مقیاس محلی، منطقه‌ای و ملی اجرا شده‌اند. با بررسی این روش‌ها ، استفاده از  ذخیره سازها یکی از  بهترین روش برای تنظیم فرکانس معرفی شده است، که با کمک کنترل کننده می توان به نتایج قابل‌قبولی دست یافت.

۲-۲-اهمیت تنظیم فرکانس

همانگونه که پیش تر اشاره شد؛ سیستمهای قدرت امروز تحت استرس و تنشهای روزافزون در حال کار هستند که نتیجه روند رو به رشد تعداد مصرف کنندگان و تنوع گسترده در نوع مصرف است.

حساس تر شدن بارها به کیفیت توان شبکه از یک سو، و تنش زا شدن بارها از سوی دیگر، منجر به بروز چالشهایی در راه داشتن یک شبکه قابل اطمینان و با کیفیت به وجود آورده، علاوه بر این تغییرات پی در پی الگوی مصرف نیز مشکلات جدیدی در راه پایداری تولید نموده است. در سیستمهای قدرت وسیع [۱]، تغییرات فرکانس نتیجه مستقیم عدم تعادل میان بارهای الکتریکی شبکه و توان تولید شده توسط ژنراتور ها میباشد.  هرگونه عدم تعادل در این عرضه و تقاضا، به تغییرات آنی در فرکانس شبکه منجر میگردد؛ چرا که.  در چنین شرایطی اگر واحدهای تولید پاسخ مناسبی به این کمبود تولید ندهند، این مساله به کاهش شدیدتر در فرکانس منجر شده و شرایط را به حالتی خارج از محدوده کاری نیروگاه ها منتقل میکند. انحراف از فرکانس مرجع میتواند رله های فرکانس بالا/پایین[۲] را فعال نموده و منجر به جدا شدن بارها یا ژنراتور ها از شبکه گردد.  بروز این مساله در شرایط نامساعد میتواند به بروز خطاهای زنجیره ای شده و خاموشی سیستم را نتیجه دهد .[۱] در دو دهه گذشته مطالعات مفصلی درباره کنترل میرا کنندگی و پایداری ولتاژ انجام گشته اما بر روی کنترل فرکانس شبکه کمتر کار شده است و این در حالی است که نیاز به کنترل فرکانس مهمترین علت شناخته شده در خاموشی های اخیر است [۲] . دربسیار از تحقیقات منتشر شده مسایل ناشی از عدم قطعیتهای نوظهور [۳] و قید های خاص موجود در سیستم های جدید [۴] را نادیده گرفته اند و نیز ساختارهای کنترلی پیچیده ای را نیز معرفی می کنند که پیاده سازی آنها غیر عملی است.

 ۲-۳-بررسی روش های کنترل تولید و فرکانس

امروزه با پیشرفت تکنولوژی و افزایش نفوذ این نوع منابع ،بخصوص نیروگاه بادی و خورشیدی در شبکه های قدرت، تاثیر آنها بر پایداری، کیفیت توان و قابلیت اطمینان[۳] شبکه به یک چالش تبدیل شده است. جهت بررسی و رفع این مشکلات مطالعات و تحقیقات گسترده ای صورت گرفته است، بطور مثال,[۵] [۶] در مورد اتصال آرایه های خورشیدی و در [۸],[۷] نیروگاه بادی دو سو تغذیه مورد بررسی قرار گرفته است و در [۹] درباره ی بررسی تاثیر اتصال نیروگاه بادی به سیستم و تاثیر آن بر پاسخ فرکانسی شبکه بحث شده است.

روش‌های کنترل فرکانس به انواع مختلفی تقسیم می‌شود که در ادامه، این روش‌ها و مقالاتی از این نوع ارائه خواهد شد.

۲-۳-۱- کنترل فرکانس به کمک زاویه گام

به منظور تنظیم فرکانس شبکه و کاهش نوسانات ،تحقیقاتی صورت گرفته است بطوریکه در[۱۱],[۱۰] به تصحیح فرکانس با استراتژی کنترل زاویه گام[۴] پرداخته است. در این روش زمانی که سرعت باد به حداکثر مقدار مجاز می رسد یا از آن بیشتر می شود، میزان تولید باد در حد بالایی قفل می شود، در این  حالت نیروگاه باد نمی تواند کمکی به تنظیم فرکانس انجام د÷هد. اگرچه معمولا  این مساله تاثیر منفی بر شبکه ندارد. در [۱۲] به مدلسازی توربین بادی بر اساس نظریه تزریق توان[۵]  اشاره شده است.

۲-۳-۲-کنترل فرکانس به کمک ذخیره سازهای انرژی

به منظور جبران نوسانات شبکه در حضور منابع انرژی تجدید پذیر روش های مختلفی ارائه شده است، یکی از این روش ها استفاده از ذخیره ساز های انرژی می باشد،بطور مثال دربسیاری از موارد از جمله[۱۳] [۱۵] [۱۴] چرخ طیار[۶] به عنوان  یک سیستم ذخیره ساز مناسب انرژی و تنظیم کننده فرکانس معرفی گشته، همچنین در بعضی منابع از جمله [۱۶] سیستم ذخیره ساز ابررسانای مغناطیسی[۷] به منظور کاهش نوسانات فرکانسی بکار رفته است. در تعدادی از پژوهش ها [۱۷] سیستم ذخیره ساز باتری[۸] برای تنظیم فرکانس توصیه می گردد برای مثال در [۱۸] باتری وانادیوم ردوکس[۹] ،به عنوان یک باتری حامی محیط زیست با مزایای بسیاری در ذخیره سازی انرژی استفاده شده است .همچنین دو یا چند ذخیره ساز را میتوان ترکیب نمود، به عنوان مثال [۱۹]به منظور جبران نوسانات توان مزرعه بادی در مقیاس بزرگ، ترکیب باتری و چرخ طیار را پیشنهاد داده است بطوریکه چرخ طیار پاسخ سریع و ظرفیت توان پایین و در مقابل  سیستم ذخیره ساز باتری قابلیت پاسخ دهی کمتر و ظرفیت توان بالاتری در مقایسه با چرخ طیار دارد.

روش های دیگری نیز برای کاهش نوسانات فرکانسی وجود دارد ،از جمله کنترل فرکانس از طریق مشخصه افتی[۱۰] می باشد که در [۲۰] به آن اشاره شده است، بدین ترتیب که در روش مشخصه افتی استاندارد، با وادار کردن ژنراتورها برای به اشتراک گذاشتن بار با توجه به نیروی باد، ژنراتورها بخش قابل توجهی از بار را تغذیه می کنند.

۲-۳-۳-کنترل فرکانس  به کمک روش های  مبتنی بر پیش بینی

مشخص نبودن میزان تولید باد و تغییرات سریع آن یکی از موانع اساسی در اتصال انرژی نیروگاه‌های بادی به شبکه سراسری می‌باشد. همچنین امروزه با دائر شدن بازار رقابتی برق در کشور‌های مختلف، تولیدکنندگان بایستی میزان توان تولیدی خود را چندین ساعت جلوتر به واحد تنظیم بازار ارائه نمایند. بنابراین لزوم در دست داشتن ابزارهای پیش‌بینی میزان توان تولیدی باد، بیش از پیش احساس خواهد شد. با در اختیار داشتن یک پیش‌بینی دقیق از میزان توان تولیدی این عدم اطمینان کاهش می‌یابد و جایگاه رقابتی انرژی بادی در بازار تجدید ساختار شده بالا می‌رود.

مثلا [۲۱] کنترل فرکانس شبکه به کمک پیشبینی بار[۱۱] ، پیش بینی آب و هوا [۲۲] و یا در هنگام حضور نیروگاه بادی؛ به کمک پیش بینی سرعت باد [۲۳][۱۲] اشاره کرد. معمولا این کار به کمک دو عامل، یکی

پیشبینی بار و دیگری پیش بینی کوتاه مدت از سرعت باد پیشِ رو میباشد برای نمونه در [۲۴] پیش بینی سرعت باد به کمک شبکه های عصبی و در [۲۵] به کمک نظریه خوشه ای [۱۳] انجام شده است.

۲-۳-۴-کنترل فرکانس به کمک روش کنترل بار- فرکانس

در روش کنترل خودکار فرکانس-بار[۱۴] انحراف فرکانس سیستم یک متغیر حالت با کمک الگوریتم پخش بار محاسبه می گردد این فرمولاسیون به شناسایی نقطه عملیاتی ژنراتورهای بادی بعد از عمل کنترل اولیه فرکانس زمانیکه عدم تعادل توان رخ می دهد،کمک می کند[۲۶]  .

بطور مثال در [۲۷] طرح کنترل فرکانسی بار با استفاده از روش کنترل پیش گویانه مدل در یک سیستم قدرت چند ناحیه ای در حضور توربین های بادی ارائه گردیده است در سیستم مورد مطالعه هر کنترل کننده محلی به طور مستقل طراحی شده است، با این روش کنترلی سیستم حلقه بسته پایدار می گردد .

علاوه بر روش های کنترل فرکانس ،روش های قیمت گذاری و صرفه اقتصادی و میزان دسترس پذیری و بررسی تولید بهینه این منابع در شرایط مختلف مسئله مهمی است که در   [۲۸] به آن پرداخته شده است.

[۱] Large-scale power system

[۲] Under/Over frequency Relaying

[۳] Reliability

[۴] Pitch angle

[۵] Power injection

[۶] Flywheel

[۷] Superconducting Magnetic Energy Storage system (SMESS(

[۸] Battery Energy Storage System (BESS)

[۹] Vanadium redox

[۱۰] Droop

[۱۱] Load

[۱۲] Wind speed prediction (also: Wind speed forecast)

[۱۳] clustering approach

[۱۴] Automatic Load-Frequency Control

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.