فهرست مطالب

فصلنامه روشهای هوشمند در صنعت برق
پیاپی 35 (پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/09/12
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدرضا مرادیان *، ابوالفضل سلطانی محمدی صفحات 3-10
    در این مقاله یک ساختار کنترلی جدید برای توربین های بادی و ژنراتور های القایی سه فاز قفسه سنجابی با دو سیم پیچ استاتور، در شرایط اتصال مستقیم به شبکه و به منظور بهره مندی از حداکثر انرژی باد معرفی شده است. این ژنراتور از دو سیم پیچ سه فاز متقارن ایزوله بهره-مند می باشد. اولین سیم پیچ سه فاز استاتور برای تامین توان راکتیو مورد نیاز ماشین در نظر گرفته شده و می توان با تغذیه کنترل شده این سیم پیچ اهداف کنترلی مورد نظر در این مقاله را پیاده سازی نمود. سیم پیچ دوم استاتور نیز بعنوان ترمینال خروجی ژنراتور می باشد. این ژنراتور می تواند ولتاژی با فرکانس ثابت و مستقل از سرعت چرخش محور یا میزان بار را تولید و در خروجی خود تحویل نماید. علاوه بر ویژگی ذاتی فوق، در این مقاله با طراحی سیستم کنترلی مناسب، امکان بهره مندی از حداکثر انرژی باد را در سرعت های مختلف فراهم نموده و علاوه بر آن امکان کنترل دلخواه بر روی میزان تبادل توان اکتیو بین ژنراتور و شبکه فراهم شده است. به این منظور تغذیه سیم پیچ تحریک از طریق یک مبدل پشت به پشت کنترل شده ای صورت می گیرد که خود بعنوان تامین کننده توان راکتیو ماشین و حتی شبکه از یکسو و مسیری برای خروج انرژی تبدیل یافته از ژنراتور به سمت بار از سوی دیگر تلقی می شود. سیستم کنترلی پیشنهادی به کمک یک برنامه نوشته شده به زبان C++ شبیه سازی گردیده و نتایج بدست آمده، موید عملکرد صحیح و موثر سیستم بوده است
    کلیدواژگان: ژنراتور القایی با دو سیم پیچ استاتور، حداکثر جذب انرژی باد، توربین بادی
  • بهادر فانی *، علیرضا کرباسچی صفحات 11-18
    استفاده از تولیدات پراکنده در سیستم توزیع منجر به بهبود پروفایل ولتاژ شبکه، بهبود کیفیت توان و… می گردد. اما از طرف دیگر باعث ایجاد عدم هماهنگی بین تجهیزات حفاظتی بین می شود. در این مقاله یک مشخصه جدید زمان – جریان - ولتاژ به منظور حفظ هماهنگی فیوز - ریکلوزر ارائه شده است. این روش بر اساس اصلاح تطبیقی منحنی عملکرد سریع ریکلوزر متناسب با یک ترم ولتاژی که در حقیقت ضریبی از ولتاژ محل ریکلوزر در لحظه خطا بر حسب پریونیت می باشد، است. به کمک روش ارائه شده در لحظه وقوع خطا متناسب با محل خطا، شاخص اصلاحی مقدار ضریب تنظیم زمانی ریکلوزر محاسبه می گردد و سپس بر اساس این شاخص، ضریب تنظیم زمانی عملکرد سریع ریکلوزر به صورت تطبیقی اصلاح می شود و در نهایت زمان جدید زمان قطع ریکلوزر به منظور حفظ فیوز در این شرایط محاسبه می گردد. نتایج شبیه سازی بیانگر توانایی روش ارائه شده پیشنهادی در سناریو های متفاوت خطا، تغییرات ضریب نفوذ منابع فتوولتاییک می-باشد.
    کلیدواژگان: کلمات کلیدی: سیستم های توزیع، استراتژی حفظ فیوز، منابع تولید پراکنده فتوولتاییک
  • روح الله شاهدی، کامل صباحی*، مهدی توان، امین حاجی زاده صفحات 19-26
    در یک سیستم ریزشبکه، اغلب منابع تولید پراکنده از جمله پیل سوختی، انرژی خورشیدی دارای ماهیت غیرخطی و متغیر با زمان می باشند، که مسئله کنترل را در آن با مشکلاتی مواجه می کند. همچنین، با توجه به اینکه در اغلب سیستم های ریزشبکه کنترل کننده های فرکانس به صورت متمرکز بوده و منابع کنترل شونده در فواصل دوری از اتاق کنترل قرار دارند، بوجود آمدن تاخیرزمانی امری انکارناپذیر است که می بایست در طراحی کنترل کننده مورد توجه قرار گیرد. برای همین منظور و در این مقاله، از کنترل کننده فازی PID خودتنظیم برای کنترل بار-فرکانس در یک سیستم ریزشبکه استفاده شده است. کنترل کننده فازی PID معرفی شده توانایی مناسبی جهت مقابله با غیرخطی گری و تغییر در نقاط کار سیستم را دارد، اما جهت مقابله با تاخیرزمانی در ورودی سیستم، از خاصیت خودتنظیم مشابه با روش زیگلر-نیکولز استفاده شده است. کنترل کننده فازی PID خودتنظیم طراحی شده برای کنترل بار-فرکانس یک سیستم ریزشبکه که در حالت جداشده از شبکه می باشد، اعمال شده و نتایج آن با کنترل کننده فازی PID ساختار ثابت مقایسه شده است. شبیه سازی ها به ازای مقادیر مختلف تاخیرزمانی برتری روش پیشنهادی را در مواجهه با تاخیرزمانی و تغییر در بار درخواستی را نشان داده و با کیفیت مناسبی تغییرات فرکانس را به صفر رسانده است.
    کلیدواژگان: ریزشبکه، تولیدات پراکنده، تاخیرزمانی، کنترل بار فرکانس و کنترل کننده فازی PID
  • علی متقی، محسن علی زاده *، محمد علی عباسیان صفحات 27-38
    با گسترش روز افزون مصرف انرژی در دنیا، توسعه شبکه های قدرت امری ضروری است. اما ایجاد خطوط انتقالی جدید مستلزم صرف زمان و هزینه های گزاف بوده و لذا در صورت امکان استفاده از همان خطوط با ظرفیت انتقال بالاتر بسیار مقرون به صرفه می باشد. در همین راستا در سال های اخیر با معرفی FACTS به شبکه های قدرت، استفاده از آن ها در کشورهای صنعتی جهت افزایش ظرفیت خطوط انتقال متداول شده است. در این مقاله با تنظیم بهینه منابع توان راکتیو موجود در شبکه قدرت همراه با ادواتFACTS سری و موازی شامل (TCSC ،SVC) به منظور هماهنگی آنها با یکدیگر و با استفاده از الگوریتم های فراابتکاری مثل ازدحام ذرات به کاهش توان اکتیو، هزینه های عملیاتی سیستم از جمله هزینه ادواتFACTS و تراکم در شبکه های انتقال کمک می شود و در پایان با شبه سازی شبکه تست 30 باسه IEEE و قرار دادن ادوات FACTS در آن این امر اثبات خواهد شد.
    کلیدواژگان: ادوات FACTS، الگوریتم های تکاملی، بهینه سازی راکتیو، SVC، TCSC
  • رضا قائمی *، حسین سلامی، مهرداد جلالی صفحات 39-48
    محیط های پردازشی توزیع شده مانند گریدهای محاسباتی، یکی از مهمترین بسترها برای رفع نیازهای پردازشی کاربران میباشند. این محیط ها دارای توان بالقوه ای برای پاسخگویی به نیازهای کاربران هستند اما مشکلات خاص خود را نیز بهمراه دارند که از آنجمله می توان به مسئله خرابی کارها اشاره نمود. تلاش های متعددی برای چیره شدن بر این مسئله انجام شده است که به طور کلی می توان آنها را به دو دسته روش های سمت منابع و روش های سمت کار تقسیم نمود. هر دو دسته روش های ذکر شده با هدف دنبال نمودن رویکرد پیشگیرانه در برابر خرابی ها، به پیش بینی وضعیت منابع و یا کارها نیازمند می باشند. با اینحال با توجه به پویایی این محیط ها، مدل های ایجادشده بسرعت اعتبار خود را از دست داده و لذا نمی توانند کمک موثری به روش های یاد شده نمایند. در این نوشتار ابتدا با شناسایی دلایل کاهش کیفیت پیش بینی کننده ها در محیط گرید، راهکاری به منظور مقابله با آن ارائه شده و سپس راهکار مورد نظر در زمینه مقابله با خرابی کارها بکار گرفته شده است. نتایج آزمایشات برروی دو محیط آزمایشی AuverGrid و Grid5000 نشان داد روش پیشنهادی افزایش کیفیت به ترتیب به میزان 0. 02 و 0. 06 را در این دو محیط باعث می گردد.
    کلیدواژگان: پیش بینی وضعیت آتی کار، گرید محاسباتی، خرابی کار
  • حسن براتی*، اسماعیل فتحی، محمد نصیر صفحات 49-62
    در این مقاله، مسئله در مدار قرار گرفتن نیروگاه های حرارتی، با استفاده از ترکیب منطق فازی و الگوریتم جهش قورباغه حل شده است که در آن، محدودیت ها و قیود حداقل و حداکثر تولید، حداقل زمان توقف و روشن بودن، زمان راه اندازی، ذخیره چرخان و… در نظر گرفته شده است. از منطق فازی جهت کاهش زمان تولید سیکل های خاموش و روشن بودن نیروگاه ها به عنوان اعضاء جامعه پاسخ های ممکن در حل مسئله در مدار قرار دادن استفاده شده است و الگوریتم جهش قورباغه برای بهینه کردن پاسخ ها به کار می رود و استفاده از روش پیشنهادی، منجر به سرعت در زمان دسترسی به پاسخ بهینه و کاهش هزینه تولید می شود. شبیه سازی در محیط نرم افزاری MATLAB انجام شده است و نتیجه آن در مقایسه با برخی الگوریتم های هوشمند دیگر بهبودهایی را در هزینه تولید و زمان حل مسئله نشان می دهد. این روش قابلیت توسعه در حل مسئله در مدار آوردن نیروگاه های حرارتی در ابعاد مختلف با لحاظ سایر قیود و محدودیت ها را دارا می باشد.
    کلیدواژگان: واحدهای حرارتی، در مدار قرار دادن نیروگاه ها، روش لاگرانژ، الگوریتم جهش قورباغه، منطق فازی
|
  • Mohammad Reza Moradian, Abolfazl Soltani Mohammadi* Pages 3-10
    In this research a new control system for MPPT in a grid connected three-phase squirrel cage induction wind turbo-generator is presented. This generator is consisted of two Isolated three-phase windings. The first winding is considered to provide the reactive power required by the machine. Obviously, by a controlled feeding of the winding, the desired control goals in this research will be implemented. The second winding is introduced as the main output of the generator. The generator can produce electricity by constant frequency and independent of the axis rotation speed or load and deliver on its output. In addition to the intrinsic qualities above, in this research by designing the proper control system provides the possibility to use maximum wind energy at different speeds, besides that an arbitrary control over the amount of active power exchange between the generator and the grid is provided. For this purpose, feeding the stimulus winding is done by a controlled back-to-back convertor which itself is considered as the supplier of the reactive power of the machine and even the grid on the one hand and the path to the energy output turned from the generator to the load on the other. The proposed control system is simulated by a C++ computer program and the results show the capability and effectiveness of the proposed control method.
    Keywords: Double Stator Winding Induction Generator, Maximum Power Point Tracking, Wind Turbine
  • Bahador Fani, Alireza Karbaschi* Pages 11-18
    The use of Distributed Generations in the distribution system, has been lead to improve both network voltage profile and power quality. But it can probably create miscoordination between protective devices. In this paper a new Time – Curent – Voltage characteristic is presented in order to return coordination between fuse and recloser. This method is based on a adaptive modification of fast operation curve of recloser, which is related to a voltage term that is infact the Perunit voltage amplitude of recloser at fault accurance point. Based on the presented method, relate to the fault location, the Time Dial Setting (TDS) modification index (MI) is determined in fault location. Thus, according to this index, TDS of recloser fast operation is modified adaptively. Finally, new recloser trip time is calculated in this conditions for fuse saving. Simulation results show the performance of the proposed methods for both different types of fault scenarios and variation of PV penetration.
    Keywords: Index Terms Distribution system, Fuse Saving Method, photovoltaic distributed resource
  • rohollah shahedi, kamel sabahi*, mehdi mehdi, amin hajizadeh Pages 19-26
    A micro grid (MG) system that benefits from distributed generation (DG) resources has a non-linear and time-varying nature which encounters the control problem with some difficulties. Also, due to the fact that in the most MG systems the frequency controllers are centralized in the control room and, the DGs are located at distances from the control room, the occurrence of delay is undeniable and it should be considered in the design of the controller. For this purpose, a self-tuning fuzzy PID controller has been designed for load frequency control in a MG system in the presence of delay. The designed fuzzy PID controller is a nonlinear controller and can handle the nonlinearities. To deal with the delay in the input of the system, the Ziegler-Nichols like criteria has been utilized to derive the adaptive mechanism which tunes the scaling factors according to the maximum amount of delay in the online manner. The proposed self-tuning fuzzy PID controller has been applied for load frequency control of a time-delay MG system and the simulation results have been compared with the results of fixed structure fuzzy PID controller. The simulation results indicate the efficiency of the proposed controllers in dealing with time-varying delay.
    Keywords: Micro grid system, time-delay, fuzzy PID controller, load frequency control, distributed generation
  • Ali Motaghi, Mohsen Alizadeh*, Mohammad Ali Abbasian Pages 27-38
    The growing use of energy in the world necessitates the development of power networks. However, developing new transmission lines requires a great deal of time and cost, so it will be very cost-effective to use the same lines with higher transmission capacities, if possible. In this regard, in recent years, by introducing of FACTS to power networks, their use in industrialized countries has become commonplace to increase the capacity of transmission lines. In this paper, the optimal adjustment of reactive power sources in the power network with FACTS series and parallel devices (TCSC, SVC) in order to coordinate them with each other and using fuzzy logic based on evolutionary algorithms such as particle swarm to reduce power losses Active, operating system costs including the cost of FACTS devices and congestion in transmission networks. Finally, this will be proven by simulating the IEEE 30-Bus test network and placing FACTS devices on it.
    Keywords: FACTS devices, evolutionary algorithms, reactive optimization, SVC, TCSC
  • Reza Ghaemi*, hosein salami, Mehrdad Jalali Pages 39-48
    Distributed processing environments, such as grids, are one of the most important platforms for meeting the user's processing needs. These environments have the potential to meet the needs of users, but they also have their own problems, including the failure of the jobs. Several attempts have been made to overcome this problem, which in general can be divided into two categories of resource side methods and job side methods. All these methods need some kind of prediction of the resources or jobs status in order to pursue a proactive approach to failures. However, due to the dynamics of these environments, the developed models quickly lose their quality and thus can not effectively help with the methods mentioned. In this paper, first, by identifying the reasons for reducing the quality of predictors in the grid environment, a solution has been proposed to deal with it, and then the proposed solution has been applied in the context of job failures. The results of experiments on the two experimental environments of AuverGrid and Grid5000 showed that the proposed method would increase the quality by 0.02 and 0.06 respectively in these two environments.
    Keywords: Job Futurity Prediction, Grid Computing, Job Failure
  • Hasan Barati*, Esmaeil Fathi, Mohammad Nasir Pages 49-62
    In this paper, the thermal unit commitment is solved by using combined fuzzy logic and Shuffled Frog Leaping Algorithm, in which the minimum and maximum generation constraints, minimum up/down-time constraints, starting time, spinning reserve,and so on are considered. Fuzzy logic is used to reduce the production time of the ON/OFF cycle durations of each unit in the feasible solutions. Shuffled Frog Leaping Algorithm is used to optimize the results. Using the proposed method reduces the computation time and also the generation cost. The simulation has been done in the MATLAB software environment, and as its results compared with some other intelligent algorithms including Lagrange Relaxation (LR), Integer-Coded Genetic Algorithm (GA) and Bacterial Foraging (BF) for improvements in generation cost and problem solving time is shown. This method has the ability to develop solving unit commitment in different dimensions with considering constraints and limits.
    Keywords: Thermal Units, Unit Commitment, Fuzzy Logic, Shuffled Frog Leaping Algorithm, Lagrange Relaxation