مقدمه
در این پروژه، به تحلیل خطی سیستم های قدرت تک ماشینه متصل به شین بینهایت که برای مطالعه پایداری حالت ماندگار و پایداری ولتاژ مورد نیاز است، می پردازیم. در موارد متعددی، ناپایداری و سر انجام از بین رفتن سنکرونیزم با بوجود آمدن اغتشاشات در سیستم شروع می شود که منجر به رفتار نوسانی شده و در صورتی که این نوسانات میرا نشوند، نهایتا” تقویت می شوند. این مسأله مقدار زیادی به شرایط کار سیستم وابسته است. حتی نوسانات با فرکانس های پایین در صورتی که میرا نشوند، به دلیل آن که باعث محدودیت انتقال توان در خطوط انتقال می شوند و در مواردی موجب وارد شدن فشار بر محور مکانیکی می گردد، نامطلوب هستند. منشأ ایجاد نوسانات بین ناحیه ای مشکل است. در سال های اخیر تحقیقات گسترده ای در این زمینه صورت گرفته است و توجه قابل ملاحظه ای بر روی فروپاشی ولتاژ دینامیکی معطوف گشته است. هدف از این پروژه علاوه بر تحلیل خطی مقوله پایداری سیگنال کوچک، شبیه سازی سیستم و طراحی پایدارساز، با استفاده از برنامه ریاضی MATLAB می باشد.
دسته: برق
حجم فایل: 4265 کیلوبایت
تعداد صفحه: 27
کنترل هموار نوسانات تولید برق فوتوولتائیک (PV) و توان بادی، مبنی بر باتریخانه ذخیره کننده انرژی (BESS) + نسخه انگلیسی
Battery Energy Storage Station (BESS) -Based Smoothing Control of Photovoltaic (PV) and Wind Power Generation Fluctuations
چکیده _ از باتری خانه ذخیره کننده انرژی (BESS) برای مقاصد فعلی هموار کردن (منظور از بین بردن نوسانات) نوسانات تولید انرژی بادی و خورشیدی استفاده می شود. این سیستمهای قدرت هیبرید مبنی بر BESS، به یک استراتژی کنترل مناسبی که بتواند بهصورت موثری سطوح توان خروجی و حالت شارژ (SOC) باتری را تنظیم کند، نیازمندند. این مقاله، نتایج بررسی شبیه سازی سیستم قدرت هیبرید بادی/ فوتوولتائیک (PV) /BESS را که به منظور بهبود عملیات هموار کردن شکل موج توان تولیدی خروجی، و موثر بودن کنترل SOC باتری انجام شده است، ارائه می دهد. یک روش کنترل هموار برای کاهش نوسانات توان خروجی هیبریدی بادی/PV و نیز تنظیم SOC باتری تحت شرایطی خاص، در اینجا ارائه شده است. یک روش جدید تخصیص توان لحظه ای مبنی بر BESS نیز پیشنهاد شده است. فواید این روشها نیز با استفاده از نرم افزار MATLAB/SIMULINK بررسی شده است.
کلیدواژگان:__ کنترل هموار سازگار، باتری خانه ذخیره انرژی (BESS) ، تولید توان خورشیدی، حالت شارژ (SOC) ، تولید توان بادی.
فهرست اصطلاحات
WPGS: سیستم تولید WP
PVGS: سیستم تولید توان PV
Vbat: ولتاژ ترمینال سیستم ذخیره انرژی باتری (V)
Ibat: جریان سیستم ذخیره انرژی باتری
Vocv: ولتاژ مدار باز باتری (V)
Rbatint: مقاومت داخلی سیستم ذخیره انرژی باتری
Rch: مقاومت داخلی شارژ
Rdis: مقاومت داخلی دشارژ
SOC: حالت شارژ (%)
SOCini: مقدار اولیه SOC (%)
η: بازده (راندمان) شارژ/دشارژ
chη: بازده شارژ (%)
disη: بازده دشارژ (%)
Qbat: ظرفیت سیستم ذخیره انرژی باتری (KWh)
استراتژی کنترل هموار مبنی بر SOC:
ui: وضعیت استارت-استاپ واحد i
SOCi: SOC واحد i (%)
SODi: حالت دشارژ واحد i (%)
L: تعداد کل PCS
M: تعداد کل تجاوز از ماکزیمم (بیشینه) محدودیتهای حد توان مجاز
T: دوره تناوب تحقیق شده
n: تعداد نمونهها
Δt: سیکل کنترل (ثانیه)
: بیشینه توان تخلیه (دشارژ) واحد j (KW)
: بیشینه توان شارژ واحد j (KW)
δWPPV: مقدار حد سرعت نوسان توان تعیین شده (%/min)
Ai: ضریب توان اصلاح شده برای واحد i
SOCref: مقدار مرجع SOC (%)
: بیشینه SOC مجاز واحد i (%)
: کمینه SOC مجاز واحد i (%)
fLT: بلوک جدول سنجش یک-بعدی که در آن ورودی، SOCi باتری بوده و خروجی، Ai می باشد.
fWPPV: تابعی برای محاسبه سرعت اصلی نوسان توان بادی و خورشیدی
fhybrid: تابعی برای محاسبه سرعت نوسان توان هیبریدی بادی/PV/ BESS
rT (WPPV) : سرعت اصلی نوسان توان تولیدی بادی و PV، حین دوره تناوب تحقیق شده (%/min)
RT (hybrid) : سرعت نوسان توان هیبریدی بادی/PV/BESS حین دوره تناوب تحقیق شده (%/min)
Pmax (WPPV) : بیشینه مقدار توان (KW)
Pmin (WPPV) : کمینه مقدار توان
Prated (WPPV) : توان نامی کل تولید بادی و PV (KW)
uWPk: وضعیت استارت-استاپ WPGS k
uPVk: وضعیت استارت-استاپ PVGS k
PratedWP_k : توان نامی WPGS k (KW)
PratedPV_k: توان نامی PVGS k (KW)
PiniBESS : توان اولیه BESS (KW)
PWPPV : توان کل تولید WP و PV (KW)
TWPPV : ثابت زمانی برای کنترل هموار (ثانیه)
s: متغیر مختلط
rWPPV (t) : سرعت اصلی نوسان توان کل تولید PV و WP در زمان t (%/min)
KriseWPPV : مقدار حد زمان سعود (برخاست)
KdropWPPV: مقدار حد سرعت افت (kW/sec)
PDRLWPPV: توان خروجی محدود کننده سرعت دینامیک (DRL) (KW)
PCS: سیستمهای مبدل توان
Pi: توان هدف PCS i (KW)
PBESS: توان هدف BESS (KW)
PsmoothWPPV : توان هدف هموار (KW)
δWPPV: مقدار حد سرعت نوسان توان تعیین شده
چکیده
الگوریتم های بهبنه سازی یکی از مهم ترین زمینه های مورد توجه در عرصه علم و تکنولوژی می باشد. در سنوات گذشته این نوع الگوریتم ها پیشرفت زیادی داشته و کمک شایانی را به بشریت ارائه کرده است. با توجه به منظم و دقیق بودن طبیعت و ساختار آن، بسیاری از الگوریتم های بهینه سازی، برگرفته از طبیعت بوده و راهکار الگوهای طبیعی را برمی گزینند. از جمله این الگوریتم ها می توان الگوریتم های ژنتیک (الهام گرفته از تکامل بیولوژی انسان و سایر موجودات) ، بهینه سازی کلونی مورچه ها (بر مبنای حرکت بهینه مورچه ها) و روش بازپخت شبیه سازی شده (با الهام گیری از فرآیند تبرید فلزات) را نام برد. این روش ها در بسیاری از زمینه ها برای حل مسائل مختلفی همچون تعیین مسیر بهینه عامل های خودکار، طراحی بهینه کنترل کننده برای پروسه های صنعتی، حل مسائل عمده مهندسی صنایع همانند طراحی چیدمان بهینه برای واحدهای صنعتی، حل مسائل صف و نیز طراحی عامل های هوشمند، مورد استفاده قرار گرفته اند.
الگوریتم های فوق الذکر از فرآیندهای طبیعی الهام گرفته و بهینه سازی خود را بر اساس قوانین طبیعت انجام می دهند. در این الگوریتم ها توجه خاصی به نوع زندگی اجتماعی و تکامل بر اساس رفتارهای بشری، نشده است. در این جا الگوریتمی که بر اساس یک پدیده اجتماعی-انسانی ارائه و پیاده سازی شده است را شرح می دهیم. این الگوریتم نیز مانند دیگر الگوریتم های ذکر شده، برای مسائل بهینه سازی مطرح شده است، با این تفاوت که این الگوریتم به طور ویژه به فرآیند استعمار، به عنوان مرحله ای از تکامل اجتماعی – سیاسی بشر نگریسته و با مدل سازی ریاضی این پدیده تاریخی، از آن به عنوان منشأ الهام یک الگوریتم قدرتمند در زمینه بهینه سازی بهره می گیرد. کارکرد این الگوریتم نسبت به الگوریتم های قبلی، به نسبت بهتر بوده و قابلیت حل مسائل با دامنه جواب گسترده را نیز داراست. پس از ارائه این الگوریتم در مدت زمان نه چندان طولانی، از آن در بسیاری از زمینه های علمی و در راستای بهینه سازی، استفاده شده است. کاربردهای آن در مواردی همچون طراحی چیدمان بهینه برای واحدهای صنعتی، آنتن های مخابراتی هوشمند، سیستم های پیشنهاد دهنده هوشمند و همچنین طراحی کنترل کننده بهینه برای سیستم های صنعتی شیمی ایی، می باشد که این کاربردها تنها برخی از تعداد کثیری از کاربردهای این الگوریتم در حل مسائل بهینه سازی می باشد.
دسته: برق
حجم فایل: 834 کیلوبایت
تعداد صفحه: 18
کنترل تولید اتوماتیک چهار-ناحیه ای مبنی بر محاسبه تکاملی در محیط تجدید ساختار شده
چکیده در این مقاله، کنترل تولید خودکار چند-واحد چهار-ناحیه ای، در سیستم تجدید ساختار شده، بررسی می شود. انواع مختلفی از خدمات جانبی در سیستم قدرت، وجود دارد. یکی از این خدمات جانبی، تبعیت بار با کنترل فرکانس می باشد، که در دسته بندی گسترده ی کنترلِ تولیدِ اتوماتیک، در سیستم قدرت تجدید ساختار شده، قرار می گیرد. هدف اصلی این مقاله، معرفی چند تکنیک تازه مبتنی بر محابسه تکاملی می باشد که بصورت مستقل برای بدست آوردن پارامترهای بهره بهینه برای عملکردهای گذرای بهینه تحت شرایط عملیاتی مختلف سیستم، بکار می روند. نتایج محاسباتی و عملکردهای گذرا، مقایسه می شوند تا در پایان، بهترین روش بهینه سازی برای این مساله، بدست آید. با انجام مقایسه ها، ثابت شده است که یک الگوریتم جدید مبتنی بر تجمع ذرات، بنام بهینه سازی تجمع و بی نظمی اصلاح شده (MCASO) ، و الگوریتم ژنتیک با کد حقیقی (RGA) ، بهترین آنها می باشند. PSO مرسوم و الگوریتم ژنتیک با کد باینری (دودویی) ، دو تکنیک بعدی می باشند که عملکردهای زیربهینه را بدست می دهند. یک DISCO (شرکت توزیع) می تواند بصورت انفرادی و نیز چند-جانبه با یک GENCO (شرکت تولید کننده) برای توان معامله کند، و این معاملات، تحت نظر ISO صورت می پذیرند. در این مقاله، از مفهوم ماتریس مشارکت DISCO برای شبیه سازی معامله های دو-جانبه در نمودار چهار-ناحیه ای، استفاده شده است. مقادیر محاسبه شده مشارکت ژنراتور و مبادلات توان خط ارتباطی، مطابق با مقادیر حقیقی مربوطه که توسط MATLAB-SIMULINK بدست آمده است، می باشد. پاسخ های گذرای بهینه، با جایگزین کردن بهره های بهینه در دیاگرام چند-واحد چهار-ناحیه ای مبنی بر MATLAB-SIMULINK، بدست می آیند.
کلیدواژگان ها AGC، BGA، قراردادهای (معاملات) دوجانبه، MCASO، PSOCFA، سیستم قدرت تجدید ساختار شده، RGA، SFL.
پروژه کارشناسی ارشد برق
فایل محتوای:
1) اصل مقاله لاتین 6 صفحه IEEE
2) متن ورد ترجمه شده بصورت کاملا تخصصی 18 صفحه
دسته: برق
حجم فایل: 353 کیلوبایت
تعداد صفحه: 9
جایابی بهینه جبرانساز استاتیک Var (SVC) برای افزایش پایداری ولتاژ تحت شرایط وقوع حادثه از طریق الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات (PSO) + نسخه انگلیسی2011
Optimal Location of SVC for Voltage Stability Enhancement under Contingency Condition through PSO Algorithm
چکیده
سیستم قدرت تحت شرایط بارگذاری سنگین در معرض ریسک بالای احتمال قطعی خط و متعاقبا مساله ناپایداری ولتاژ قرار دارد. کمینهسازی تلفات توان حقیقی و انحراف ولتاژ، شاخصهای قابل اعتمادِ امنیت ولتاژ در شبکههای قدرت میباشند. این مقاله برای بهبود پایداری ولتاژ تحت بحرانیترین حادثه قطع خط در یک شبکه سیستم قدرت، جایابی و یافتن اندازه بهینه جبرانساز استاتیک Var (SVC) مبتنی بر بهینهسازی ازدحام ذرات (PSO) را ارائه میدهد. قطعیهای خط بر اساس تولید توان راکتیو تلفات خط رتبهبندی میشوند. تکنیک بهینهسازی ازدحام ذرات، محل و اندازه SVC را بهینه میکند. کارائی روش ارائه شده بر روی یک سیستم تست 30 باس IEEE مورد آزمون قرار میگیرد. همچنین ملاحظه میشود که الگوریتم ارائه شده را میتوان به سیستمهای بزرگ اعمال کرد بدون آنکه از دشواریهای بار محاسباتی رنج برد.
عبارات عمومی
افزایش پایداری ولتاژ، حادثه قطع خط، بهینهسازی ازدحام ذرات.
عبارات کلیدی
ادوات FACTS، شرایط وقوع حادثه، الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات، بهبود پایداری ولتاژ.
1. مقدمه
به دلیل افزایش تقاضای بار، شرایط زیست محیطی در توسعه شبکههای انتقال و دسترسی آزاد به بخش انتقال در یک بازار برق تجدیدساختارشده، شبکههای نوین سیستم قدرت بالاجبار باید نزدیک به حدود پایداری خود کار کنند. در چنین شرایط استرسزا، ممکن است سیستم وارد مساله ناپایداری ولتاژ شود و این همان موضوعی است که منجر به چندین خاموشی سراسری در دنیا شده است. یک سیستم قدرت نیازمند داشتن قابلیت توان راکتیو کافی برای حفظ امنیت ولتاژ تحت شرایط به شدت استرسزا است.