دانلود پروژه کارشناسی مهندسی برق: طراحی و شبیه­ سازی کنترل‌کننده‌های هوشمند بهینه برای کنترل بار فرکانس توربین‌های بادی

متن کامل پایان نامه

با عنوان : طراحی و شبیه­ سازی کنترل‌کننده‌های هوشمند بهینه برای کنترل بار فرکانس توربین‌های بادی

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان­نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc.”

مهندسی برق-کنترل

عنوان:

طراحی و شبیه­ سازی کنترل‌کننده‌های هوشمند بهینه برای کنترل بار فرکانس توربین‌های بادی

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

***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***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

چکیده

امروزه با توجه به نیاز روزافزون بشر به انرژی از یک سو و کاهش منابع سنتی انرژی از سویی دیگر، نیاز به یافتن منابع جدید انرژی به روشنی احساس می گردد. جایگزینی منابع فسیلی با انرژی های نو و تجدیدپذیر راهکاری است که مدت هاست مورد توجه کشورهای پیشرفته جهان قرار گرفته است. در بین منابع انرژی های نو، انرژی باد به دلیل پاک و پایان ناپذیر بودن، داشتن قابلیت تبدیل به انرژی الکتریکی و رایگان بودن گزینه مناسبی برای این منظور می باشد. مشکل عمده در بهره برداری از آن این است که تغییرات لحظه ای سرعت باد باعث ایجاد نوسانات در توان خروجی توربین بادی می شود که این نوسانات به شکل تغییر فرکانس در سرتاسر سیستم منعکس می شود و عملکرد سیستم را تحت تاثیر قرار می دهد. به صورت سنتی وظیفه کنترل فرکانس به عهده واحد های تولید کننده انرژی سنتی می باشد اما با افزایش مشارکت واحدهای تولید بادی در تولید انرژی برای بهبود عملکرد سیستم، آنها نیز باید در کنترل فرکانس شرکت کنند.

این پایانامه به بررسی نقش مشارکت واحدهای تولید بادی درکنترل فرکانس پرداخته است و برای کنترل فرکانس، کنترل هر چه بهتر تغییرات سرعت توربین های بادی پیشنهاد شده است. ابتدا سیستم قدرت مورد نظر با استفاده از کنترل کننده PI کلاسیک برای کنترل کردن سرعت ژنراتور توربین بادی شبیه سازی شده و در ادامه به منظور بهبود عملکرد سیستم، بهینه سازی تنظیم پارامترهای کنترل کننده PI با الگوریتم بهینه سازی هوشمند ازدحام ذرات پیشنهاد شده است. در پایان به علت اینکه سیستم های قدرت در حضور واحدهای بادی در معرض تغییر پارامترها و عدم قطعیت های زیادی قرار می گیرند جایگزینی کنترل کننده PI با کنترل کننده فازی پیشنهاد شده است که غیر خطی می باشد و عملکرد مقاومتری نسبت به تغییر پارامترهای سیستم از خود نشان می دهد. بدیهی است با بهینه سازی کنترل کننده فازی مورد نظر با الگوریتم بهینه سازی هوشمند ازدحام ذرات نتایج مطلوب تری بدست می آید.

کلید واژه: کنترل فرکانس سیستم قدرت- سیستم های تبدیل کننده انرژی باد- کنترل کننده PI – کنترل کننده فازی- الگوریتم ازدحام ذرات

۱-۱ طرح مسئله

امروزه با توجه به نیاز روزافزون بشر به انرژی الکتریکی از یک سو و محدودیت ذخایر سوخت‌های فسیلی و همچنین نگرانی‌های زیست محیطی در پی افزایش گاز دی اکسید کربن و دیگر گاز‌های گلخانه‌ای از سویی دیگر، نیاز به یافتن منابع جدید انرژی به روشنی احساس می‌گردد. جایگزینی منابع فسیلی با انرژی‌های نو و تجدیدپذیر راهکاری است که مدت‌هاست مورد توجه کشور‌های پیشرفته جهان قرار گرفته است. یکی از مهمترین انرژی‌های تجدید پذیر، انرژی باد می‌باشد. انرژی باد پایان ناپذیر، رایگان و پاک است در ضمن به راحتی قابل تبدیل به انرژی الکتریکی می‌باشد پس می‌تواند در بین منابع انرژی‌های نو گزینه مناسبی جهت جایگزینی با منابع فسیلی باشد[۱].

استفاده از انرژی باد در هر سال رشد ۱۰% را در دنیا و رشد ۳۷% را در اروپا داشته است. پیشبینی می‌شود تا سال ۲۰۲۰ در حدود ۱۰% انرژی کل دنیا توسط نیروگاه‌های بادی تولید شود که تا ۵۰% در سال ۲۰۵۰ افزایش خواهد داشت[۲‍].

با وجود اینکه استفاده از انرژی باد به منظور تولید انرژی الکتریکی پیشینه زیادی دارد اما به دلیل نفوذ کمی که در تولید انرژی داشته‌اند تاثیر وجود آنها در شبکه چندان مورد بررسی قرار نگرفته است. منبع انرژی باد غیر قابل پیش بینی است بنابراین اضافه شدن مقدار قابل توجهی از واحد‌های تولید بادی به شبکه‌های الکتریکی موجود، تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر طراحی، کارکرد و کنترل شبکه خواهد گذاشت.

به علت متغیر بودن سرعت باد سرعت توربین‌های بادی مدام در حال تغییر است و از آنجایی که توان خروجی توربین‌های بادی با مکعب سرعت باد متناسب است تغییرات لحظه‌ای سرعت باد باعث ایجاد نوسانات در توان خروجی توربین بادی می‌شود و این نوسانات به شکل تغییر فرکانس در سرتاسر سیستم منعکس می‌شود. از طرفی می‌دانیم به منظور اینکه یک سیستم قدرت عملکرد رضایت بخشی داشته باشد، ثبات فرکانس در آن امری ضروری است. پس می‌توان گفت در حضور واحد‌های تولید بادی در سیستم ‌های قدرت که آشفتگی‌ها و تغییر پارامتر‌های بیشتری را به سیستم تحمیل می‌کنند کنترل فرکانس سیستم بیش از پیش مورد توجه قرار می‌گیرد و نیازمند مطالعات بیشتری می‌باشد.

به صورت سنتی سیستم‌های تبدیل کننده انرژی بادی [1](WECS) در کنترل فرکانس شرکت نمی‌کنند، به این معنی که وقتی فرکانس در شبکه زیاد یا کم می‌شود واحد‌های بادی تولید خود را زیاد یا کم نمی‌کنند بلکه با افزایش یا کاهش تولید واحد‌های سنتی افت یا افزایش فرکانس جهت نگه داشتن فرکانس شبکه در محدوده مجاز خود، جبران می‌شود. اما با افزایش مشارکت واحد‌های تولید بادی در تولید انرژی برای بهبود عملکرد سیستم، آنها نیز باید در کنترل فرکانس شرکت کنند.

این پایان‌نامه به بررسی نقش توربین‌های بادی سرعت متغیر در تنظیم و کنترل فرکانس پرداخته است و به منظور نگه داشتن فرکانس در محدوده مورد نظر کنترل هرچه بهتر تغییرات سرعت توربین‌های بادی پیشنهاد شده است. به این منظور ابتدا سیستم قدرت مورد نظر با استفاده از کنترل‌کننده PI کلاسیک برای کنترل‌کننده سرعت ژنراتور توربین بادی در حضور اغتشاش‌های کوچک شبیه سازی شده و در ادامه به منظور بهبود عملکرد سیستم، بهینه‌سازی تنظیم پارامترهای کنترل‌کننده PI با الگوریتم بهینه‌سازی هوشمند ازدحام ذرات[2] پیشنهاد شده است. از آنجایی که سیستم قدرت در حضور واحد‌های بادی مدام در معرض عدم قطعیت و تغییر پارامتر قرار می‌گیرد پیشنهاد شده است که به منظور کنترل تغییرات سرعت توربین‌های بادی به جای کنترل‌کننده PI، کنترل‌کننده فازی قرار بگیرد که عملکرد مقاومتری نسبت به تغییر پارامتر‌های سیستم از خود نشان می‌دهد. بدیهی است با بهینه‌سازی کنترل‌کننده فازی مورد نظر با الگوریتم بهینه‌سازی هوشمند ازدحام ذرات نتایج مطلوب تری بدست می‌آید.

۲-۱ اهداف تحقیق

رشد سریع و نفوذ بیشتر واحد‌های تولید بادی در سیستم‌های قدرت موجب شده روش‌های کنترل فرکانس این سیستم ها متفاوت با روش‌های سنتی کنترل فرکانس باشد. ارائه روش‌های جدید کنترل فرکانس در اینگونه سیستم‌ها همواره مورد توجه محققین بوده است.

در زیر به خلاصه ای از اهداف این تحقیق اشاره شده است.

  • ارائه مدل فضای حالت برای سیستم قدرت تک ناحیه‌ای که به منظور تولید انرژی از واحد‌های تولید انرژی سنتی و غیرسنتی (بادی) به طور همزمان بهره گرفته است.
  • شبیه‌سازی سیستم معرفی شده با استفاده از کنترل‌کننده PI کلاسیک برای کنترل‌کننده سرعت ژنراتور توربین بادی در حضور اغتشاش‌های کوچک.
  • بهبود عملکرد سیستم با بهینه‌سازی تنظیم پارامتر‌های کنترل‌کننده PI کلاسیک با الگوریتم بهینه‌سازی هوشمند ازدحام ذرات.
  • ارائه کنترل‌کننده فازی به جای کنترل‌کننده PI و تنظیم ضرایب آن با الگوریتم بهینه‌سازی هوشمند ازدحام ذرات و مقایسه عملکرد آنها.

۳-۱ معرفی فصل ‌های مورد بررسی در این تحقیق

فصل دوم به بررسی انرژی باد، انواع توربین‌های بادی و نحوه عملکرد سیستم‌های تبدیل کننده انرژی باد می‌پردازد. فصل سوم به ارائه مدل فضای حالت سیستم قدرت تک ناحیه‌ای در حضور واحد‌های بادی پرداخته، و برای کنترل تغییرات سرعت توربین‌های بادی از کنترل‌کننده PI کلاسیک استفاده می‌کند و در پایان به معرفی الگوریتم ازدحام ذرات می‌پردازد. در فصل چهارم به منظور بهبود عملکرد، تنظیم پارامتر‌های کنترل‌کننده PI کلاسیک با الگوریتم بهینه‌سازی هوشمند ازدحام ذرات انجام می‌گیرد. فصل پنجم نیز به ارائه کنترل‌کننده فازی بهینه با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی هوشمند ازدحام ذرات برای کنترل‌کننده سرعت ژنراتور توربین بادی می‌پردازد و در نهایت در فصل ششم نتایج با هم مقایسه شده‌اند و زمینه‌ای برای کار‌های بعدی ارائه می‌گردد.

تعداد صفحه :99

قیمت : 4800 تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود به شما نشان داده می شود

و به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :  

     ۰۹۳۰۹۷۱۴۵۴۱ فقط پیامک        [email protected]

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

  [email protected]

ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

 

---  -- ----

مطالب مشابه

پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی برق:طراحی کنترل کننده مدرن برای تقویت کننده عملیاتی
دانلود پروژه رشته مهندسی برق با موضوع سیستم پردازشگر تصویر با قابلیت تعقیب هدف متحرک
پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی برق : بررسی پروسه تبدیل نیروگاه گازی به سیکل ترکیبی از دیدگاه فنی و ...
دانلود پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی برق با موضوع بررسی سیستم‌های چند عامله با استفاده از تئوری با...
پایان نامه رشته برق گرایش الکترونیک : استفاده از کنترل کننده‌های پارامتری برای دست یابی به درجات آزا...
دانلود متن کامل پایان نامه رشته مهندسی برق با موضوع نیروگاههای بخاری
0 پاسخ ها

یک جواب دهید

پیشنهاد, مشکل یا سوالی دارید؟
احساس رایگان برای کمک!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *