فهرست مطالب

نشریه انرژی ایران
سال پانزدهم شماره 4 (پیاپی 57، زمستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1392/02/20
  • تعداد عناوین: 7
|
  • فرشید مستوفی صفحه 1
    ترکیب بهینه واحدهای تولید پراکنده در سال های اخیر با هدف بهبود قابلیت اطمینان سیستم های تولید پراکنده و نیز کاهش تلفات در سیستم های توزیع طراحی شده است. در این مقاله، یک الگوریتم بهینه ساز قدرتمند در بهینه سازی مقادیر متغیر مساله با نام الگوریتم جستجوی گرانشی (GSA) معرفی می شود. تابع هدف مورد مطالعه در این مقاله شامل تلفات توان واقعی، قابلیت اطمینان سیستم ترکیبی، پروفیل ولتاژ شبکه، اندازه بهینه واحد تولید پراکنده و در نهایت بهبود هزینه احداث نیروگاه ترکیبی بادی و خورشیدی است. بنابراین، متغیرهای مساله دارای قید تامین مطمئن بار و کمترین هزینه ممکن در طی فرایند بهینه سازی است. به منظور دستیابی به این هدف در این مطالعه، شبکه 20 باسه شهرستان مشکین شهر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی سیستم نشان دهنده کاهش تلفات کل سیستم بعد از نصب DG نسبت به حالت بدون DG و بهبود سایر مقادیر متغیر در این شبکه بوده است.
    کلیدواژگان: جایابی بهینه، قابلیت اطمینان، کاهش تلفات، سیستم ترکیبی، الگوریتم GSA
  • سیدسجا صالحی قلعه سفید صفحه 18
    ایستگاه های برق در شرایطی که جریان ac خود را به هر دلیلی از دست دهند، جهت تامین جریان dc مورد نیازشان از یکسری باتری هائی استفاده می نمایند. این باتری ها با توجه به توان خود، برق dc ایستگاه را که برای روشن ماندن رله ها، میترها، کنتورها و... به کار می رود. به مدت طولانی یا کوتاه تامین می نمایند. اما ممکن است خاموشی مدت زیادی به طول بینجامد و باتری ها نتوانند جریان dc ایستگاه را در دراز مدت تامین کنند و باعث ایجاد مشکلات بیشتری شوند. به طوری که می توان گفت درصورت قطع منبع جریان dc ایستگاه، رله ها، میترها و... خاموش شده و بریکرهای ایستگاه بعد از زمان بسیار کوتاهی به صورت خودکار قطع خواهند شد. این مقاله با مطالعه بار مصرفی dc ایستگاه برقی در استان خوزستان به طراحی یک سیستم فتوولتائیک خواهد پرداخت تا در شرایطی که پست برق، جریان ac خود را از دست دهد بتواند تا زمانی که عیب برطرف گردد، در روز جریان dc آن را از طریق سلول های خورشیدی تامین نماید و درشب نیز این کار را باتری ها بر عهده گیرند. این حالت باعث افزایش ضریب اطمینان در ایستگاه های برق شده و خاموشی ها بلند مدت را کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: ایستگاه برق، منبع جریان dc، استان خوزستان، سیستم فتوولتائیک، باتری
  • حامد عالمی، سیروس آقانجفی صفحه 31
    هدف این مقاله بهینه سازی سیستم های ژنراتور ترموالکتریک چندمرحله ای و تحلیل نتایج بدست آمده است. ابتدا حداکثر بازده و توان تولید شده خروجی از سیستم در سیستم های ترموالکتریک چندمرحله ای که مراحل آن، هم به صورت اتصال سری و هم به صورت اتصال موازی الکتریکی به هم مرتبط شده اند، محاسبه شده و کارآیی این سیستم ها با یکدیگر مقایسه و اولویت استفاده از هر یک از سیستم های بررسی شده در دمای کارکردش تعیین می شود. همچنین حساسیت متغیرهای بهینه سازی و اثر دمای سطوح بر روی بازده بهینه تعیین می شود. در این پژوهش، برخلاف برخی پژوهش های انجام شده که از خواص مواد ترموالکتریک در دمای میانگین دمای سطح گرم و سرد کل سیستم استفاده می شود، از دمای میانگین دماهای کارکرد هر مرحله از سیستم استفاده می شود. روشی که ما برای بهینه سازی سیستم مورد استفاده قرار دادیم، روش بهینه سازی اجتماع ذرات (PSO) است که روشی قدرتمند و سریع در حل مسائل بخصوص مسائل پیوسته می باشد.
    کلیدواژگان: سیستم ژنراتور ترموالکتریک، چندمرحله ای، بهینه سازی، بازده، توان تولید شده
  • سیدمحسن حسینی، یوسف علی نژاد برمی صفحه 53
    کاهش تلفات و صرفه جویی در مصرف انرژی از مسائل مهم مورد توجه در سیستم های تولید، انتقال و مصرف انرژی الکتریکی است. یکی از اصلی ترین عوامل افزایش تلفات در سیستم، اعوجاج هارمونیکی ناشی از وجود بارهای غیرخطی است که برای مقابله با آن، انواع فیلترهای فعال مورد استفاده قرار می گیرند. از مهمترین بخش های کنترل عملکرد فیلترهای فعال موازی، تولید مناسب جریان مرجع فیلتر است. در این مقاله، با بررسی مهمترین روش های کنترل و تولید جریان مرجع در فیلتر فعال و شبیه سازی هر کدام از روش ها بر روی سیستم قدرت سه فاز در حضور بار غیرخطی، میزان تاثیر نوع روش انتخابی برای تولید جریان مرجع در عملکرد جبران سازی فیلتر سنجیده می شود. مقایسه جامعی از نظر تاثیر هر روش در کاهش میزان اعوجاج هارمونیکی جریان، کاهش تلفات، افزایش ضریب توان، بهبود سرعت پاسخ و الزامات طراحی انجام شده است. در بحث جبران سازی هارمونیکی، نتایج عددی حاصل نشان دهنده عملکرد مطلوب تر روش آشکارسازی با فیلتر میانگذر (BPF) است. همچنین وجود اعوجاجات ولتاژ تاثیری بر مشخصه های جبران سازی این روش ندارد. در عین حال، به منظور جبران عدم تعادل بار، این روش کارایی لازم را نخواهد داشت و استفاده از روش توان راکتیو لحظه ای (P-Q) پیشنهاد می-شود. با بررسی نتایج، اهمیت انتخاب مناسب روش استخراج جریان مرجع بر اساس اهداف جبران سازی و امکانات طراحی در عملکرد فیلتر فعال مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: آشکارسازی جریان مرجع، اعوجاج هارمونیکی جریان، جبران سازی ضریب توان، فیلتر فعال قدرت، کاهش تلفات انرژی الکتریکی
  • حسین یوسفی، یونس نورالهی، مجید سلطان محمدی، رضا ارجمندی صفحه 72
    با توجه به نیاز روز افزون جوامع بشری به انرژی الکتریکی، روش های مختلف و نوینی برای تولید این انرژی با حداقل آلودگی های زیست محیطی متداول شده است که انرژی خورشیدی یکی از این روش های نوین می باشد. جهت دریافت این منبع انرژی، نیروگاه هایی تاسیس و با افزایش این تاسیسات نیاز به یافتن مکانی مناسب جهت احداث نیروگاه اجتناب ناپذیر می باشد. از این رو، تهران به دلیل دارا بودن بیشترین سهم از توسعه شهری و جمعیتی انتخاب گردید. در این تحقیق از روش های تصمیم گیری چند معیاره جهت انتخاب و اولویت بندی مکان های پیشنهادی و از GIS به عنوان ابزاری قوی جهت پردازش داده ها استفاده شده است تا اطلاعات مفید و مورد نیاز را برای مدیریت بهینه منابع و امکانات فراهم نماید. در این راستا، پس از انتخاب پارامتر های مورد نیاز جهت مکانیابی، از منطق فازی به عنوان روشی جهت ارزش دهی به مناطق و تولید نقشه ها استفاده گردید. در نتیجه، 9 منطقه به عنوان بهترین مکانها برای احداث نیروگاه خورشیدی انتخاب شد که در مجموع Km2 22 مساحت داشته و 0.15 درصد از کل مساحت استان را به خود اختصاص می دهد در انتها، توسط روش Fuzzy TOPSIS گزینه های پیشنهادی اولویت بندی شده و بهترین مکان جهت احداث نیروگاه شناسایی گردید.
    کلیدواژگان: مکان یابی، منطق فازی، GIS، MCDM، FTOPSIS
  • عاطفه بهزادی فروغ، رامین روشندل صفحه 95
    برای بهبود عملکرد و افزایش بازده میکروتوربین های گازی می توان آنها را با پیل سوختی اکسید جامد (SOFC) که دمای عملکردی بالایی دارد، ترکیب نمود. در این مقاله، مدل یک سیستم ترکیبی میکروتوربین گازی و پیل سوختی اکسید جامد ارائه شده است. ظرفیت پیل سوختی نقش موثری در راندمان کلی سیستم ترکیبی دارد. به همین دلیل، اثر تعداد سلول های پیل سوختی اکسید جامد در نظر گرفته شده (ظرفیت پیل سوختی)، بر عملکرد سیستم ترکیبی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین این مقاله اثر سایر پارامترهای مهم و کلیدی را در سیستم تولید توان ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد و میکروتوربین گازی مورد ارزیابی قرار می دهد. بررسی و ارزیابی اثر پارامترهای کلیدی این سیستم، در حضور قید محدود کننده دمای گازهای ورودی به میکروتوربین، انجام می شود. نتایج نشان می دهد که با افزایش ظرفیت پیل سوختی در سیستم ترکیبی، راندمان کل این سیستم در ابتدا افزایش می یابد، اما با افزایش بیشتر ظرفیت پیل سوختی، آهنگ افزایش بازده کل سیستم کمتر خواهد بود. همچنین با افزایش ظرفیت پیل سوختی، دمای گازهای خروجی از پیل افزایش یافته و در نهایت، موجب افزایش دمای گازهای ورودی به میکروتوربین ((TIT می شود. در انتها، تاثیر استفاده از گازهای خروجی از میکروتوربین برای پیش گرمایش سوخت و هوای ورودی به پیل سوختی مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد که اعمال مدیریت حرارت بر سیستم و بازیافت حرارت می تواند بازده کلی سیستم ترکیبی را تا 17.8 درصد افزایش دهد. به این ترتیب، نتایج این پژوهش می تواند اطلاعات ارزشمندی را برای مطالعه سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد- میکروتوربین گازی فراهم آورد.
    کلیدواژگان: سیستم ترکیبی، پیل سوختی اکسید جامد، میکروتوربین گازی، مدیریت حرارتی
  • هاجر باقری طولابی، محمدحسن مرادی صفحه 111
    بازآرایی شبکه های توزیع برق، بالاخص در حضور سیستم های اتوماسیون، یکی از اهداف بهره برداری در شبکه های قدرت محسوب می شود. بازآرایی را می توان با اهداف متنوعی انجام داد که کاهش تلفات یکی از مهمترین آنهاست. در این مقاله، عملیات بازآرایی با ترکیب جدیدی از الگوریتم زنبورها و تئوری گراف، با کمک تابع هدف چندمنظوره بدیع و نسبتا کاملی جهت کاهش تلفات، نامتعادلی توان در فیدر، تعداد عملیات سوئیچینگ و بهبود پروفیل ولتاژ صورت گرفته است. از الگوریتم زنبورها برای انجام عملیات بازآرایی چند منظوره و از تئوری گراف جهت بررسی وضعیت شعاعی شبکه ضمن تغذیه همه بارها پس از بازآرایی بهره گرفته شده است. برنامه مورد نظر جهت بازآرایی شامل ترکیب این دو تکنیک، در محیط نرم افزار مطلب نوشته شده و بر روی یک شبکه نمونه 33 باسه و 12.66 کیلوولت آزمایش شده است. نتیجه نهایی نشان دهنده موفقیت ترکیب این دو تکنیک در معرفی ساختار جدید بهینه ای برای شبکه توزیع می باشد.
    کلیدواژگان: الگوریتم زنبور عسل، بازآرایی چندمنظوره، تئوری گراف، شبکه توزیع
|
  • Farshid Mostowfi Page 1
    In recent years optimal placement of distributed generators system has been designed considering the reliability and loss reduction. In this paper a powerfull algorithm used to optimization the objective function variables. The objective function consist of maximum power loss reduction، reliability improvement، voltage profile، DG size and cost of the DG installation proper sizing and position of hybrid photovoltaic/Wind distributed generators are ardently necessary. So the constriction of optimization problem is reliable load supplying and minimum cost. According to this difinition، 20-bus network located in Meshkinshahr has been investigated. The result of optimization shows that loss reduction in the network with DG installation is more than the netwok without DG installation.
    Keywords: Optimal placement, Reliability, Loss reduction, Hybrid system, GSA algorithm
  • Sajjad Salehi Page 18
    Power stations use a series of batteries in case of losing their ac current for any reason. These batteries provide the required power of relays، meters، counters، etc for a short or long period of time according to the energy stored in them. However، blackout can take longer time to recover so batteries may run out of power and lead to more problems. As it can be said، if dc current of the station is lost، relays، meters، etc will switch off and breakers will automatically open after a very short time. This paper investigates the dc load of a power station in Khuzestan province in order to design a photovoltaic system for supplying the dc current by solar cells during the day and by batteries during the night، in case that the station loses ac current. This improves reliability in power stations and reduces long term blackouts.
    Keywords: Power stations, emergency dc current source, Khuzestan province, photovoltaic system, battery
  • Hamed Alami, Sirous Aghanajafi Page 31
    The purpose of this paper is to investigate and determine optimal efficiency and optimal generated power of thermoelectric generator systems. First، the maximum efficiency and the maximum generated power for multi-stage thermoelectric generator systems connected in both parallel and series are calculated. Then، the performances of these systems are compared and the priority of utilizing each system in its work temperature is determined. The average temperature of work temperatures in each stage is employed in this paper; however، some researchers have used the properties of thermoelectric substances in the average temperature of cold and hot surface. Eventually، Particle Swarm Optimization (PSO) is used as an efficient optimization method in the aspect of optimizing continuous problem to optimize this challenging issue.
    Keywords: Thermoelectric Generator, Multi, Stage, Optimization, Efficiency, Power
  • Mohsen Hosseini, Yousof Alinejad Page 53
    Energy loss reduction in power system is one of the most important issues in generation، transmission and distribution systems. The harmonic distortion which is generally injected by the non-linear loads to power system، is a significant factor increasing losses in power system. In order to eliminate these harmonics، active power filter is implemented. The appropriate generation of reference current is a main part of shunt active power filter control algorithm. In this article، the most common used theories for control and extraction of reference current in three-phase power system with non-linear load was simulated. Then the effect of selected method on active filter performance was analyzed and evaluated. A comprehensive comparison between control methods was performed in terms of harmonic cancellation and loss reduction capabilities، reactive power compensation، transient response speed and design requirement. The numerical results showed that “BPF” method has the best performance to improve total harmonic distortion (THD). In addition، voltage disturbances had no effect on its operation. However، this method did not represent good performance for unbalanced compensation. For this purpose، the using of reactive power theory (P-Q) was the most useful. The results showed that the selection of reference current generation method should be based on compensation purposes and design Limitations.
    Keywords: Reference current generation, Current harmonic distortion, Power factor correction, Loss reduction
  • Hossein Yousefi, Younes Noorollahi, Majid Soltanmohammadi, Reza Arjmandi Page 72
    Development of power plant could be inevitable part of those function established fitted areas under optimal parameters for logical evaluation. Consequently Tehran shall be optimal candidate due to sharing most proportion of urban and population development with contribution of more choice simulation process. The present paper puts forward MCDM and priorities through GIS as a comprehensive tool to storage، synchronization، retrieval and data processing plus graphic and digital schematic production in convenient scale in order to produce effective information required by resource optimized management. Consequently map with scale of 1/250000 of fuzzy logic used for suggested areas and factorial maps as validation in means to truncate the regions with less values which caused less areas suggested، finally with FTOPSIS the suggested choices shall be prioritized under optimal locus to lay out power plants introduced.
    Keywords: Site selection, GIS, MCDM, Fuzzy logic, FTOPSIS
  • Atefeh Behzadi, Ramin Roshandel Page 95
    In order to improve the performance and increase of Micro Gas Turbine (MGT) efficiency، it can be combined with Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) which is has high operating temperature. In this paper، the model of solid oxide fuel cell -micro gas turbine hybrid power system is presented. SOFC capacity has significant influence on the electrical efficiency of hybrid power system. Therefore، the effect of SOFC cell number (capacity) on the hybrid system performance is investigated. Also، this paper studies the effect of other key parameters in SOFC-MGT hybrid system. The investigation rules of main parameters of SOFC-MGT hybrid system with considering the turbine inlet temperature (TIT) of MGT as a constraint condition، are presented. The results show firstly، with increase of SOFC capacity، hybrid system efficiency increases. While، by the more increase of SOFC capacity، the efficiency increase rate is decreasing. Also، by increase of SOFC capacity، temperature of exhaust gases from SOFC increases that cause to increase of turbine inlet temperature (TIT). At the end، the effect of using exhausts gases from MGT for preheating entrance fuel and air to SOFC is surveyed. Results show the application of system heat management and heat recovery can increase the electrical hybrid system efficiency to 17. 8%. The achievements earned from this paper can supply the valuable information for further study on SOFC-MGT hybrid system.
    Keywords: Hybrid system, solid oxide fuel cell, micro gas turbine, heat management
  • Hajar Bagheri, Mohammadhasan Moradi Page 111
    Reconfiguration of distribution systems is a subject related to operation especially in the presence of automation systems. The reconfiguration can be done with different goals. Ever، various reconfiguration methods presented for unbalanced distribution networks. In this paper، reconfiguration of the unbalanced distribution system in the scheme of multi-objective model proposed to reduce the losses، power imbalances، switching operations and improvement the voltage profile. Bees algorithm has been implemented in MATLAB software to solve the multi-objective reconfiguration problem، as well as Graph theory is used to check the radial structure and being all loads in service. The results of applying the new technique on a sample distribution system are presented and prove the efficiency of the proposed method.
    Keywords: Bees Algorithm, Graph theory, Multi, objective, reconfiguration, Distribution System