فهرست مطالب

فن آوری صنعت آب و برق - سال یکم شماره 3 (1389)

فصلنامه فن آوری صنعت آب و برق
سال یکم شماره 3 (1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/10/11
  • تعداد عناوین: 9
|
  • بهینه سازی سیستم کنترل آب تغذیه نیروگاه مشهد با PLC
    هادی کشوری خور، محسن عباسی جنت آباد، جواد کشوری خور، حسن گویا منفرد، علی کریم پور صفحه 71
    این مقاله به طراحی کنترلر جدید برای سیستم کنترل سطح درام و فشار دیفرنس واحد اشکودای نیروگاه مشهد می پردازد. در این راستا، ابتدا سیستم معرفی شده و معایب آن از قبیل مشکل مکانیکی والوها و عملکرد غیر خطی عملگر والو بیان شده اند. جهت طراحی کنترلر جدید، آزمایشاتی روی واحد شماره 1 در حالت حلقه باز انجام گرفته و با وارد کردن نتایج این آزمایشات درون نرم افزار MATLAB و استفاده از الگوریتم n4sid، توابع تبدیل سیستم به دست آمده است. سپس بر مبنای توابع تبدیل به دست آمده کنترلر جدید طراحی شده است. همچنین برای رفع مشکل Priming و Hammering، از روش کنترل سطح درام سه عنصری استفاده شده و راهکار جدیدی برای مقابله با این پدیده ها معرفی شده است. سرعت سیستم کنترل سطح درام، با تغییرات در دبی آب ورودی افزایش یافته است. برای رفع مشکل مکانیکی والوها از دو کنترلر استفاده شده است. مشکل عملکرد غیر خطی عملگر والوها نیز با بهره گیری از مدولاسیون عرض پالس رفع شده است. در پایان، با انجام شبیه سازی عملکرد کنترلر جدید مورد ارزیابی قرار گرفته و نشان داده شده که کنترلر طراحی شده به خوبی قادر به کنترل سیستم می باشد. کنترلر طراحی شده توسط PLC برروی واحد شماره 1 اشکودای مشهد تست شد و توانست سیستم را به خوبی کنترل نماید.
    کلیدواژگان: درام، Priming، Hammering، مدولاسیون عرض پالس، الگوریتم n4sid و PLC
  • برآورد جریان اتصال کوتاه گروهی موتورهای القایی با استفاده از یک مدل جامع
    محمدباقر بناشریفیان، حجت حاتمی صفحه 79
    این مقاله روابط کلی مورد نیاز جهت تعیین یک مدل جامع برای نمایش یک گروه از موتورهای القایی متصل به یک باس مشترک از یک سیستم صنعتی را بیان می کند. این مدل در محاسبه جریان اتصال کوتاه هایی که در اثر عیوب مختلف در بارهای از نوع موتورهای القایی گروهی بوجود می آیند، کاربرد دارد. کلیه شبیه سازی ها و تحلیل ها با استفاده از نرم افزار PSCAD/EMTDC بر روی چند مثال موردی صورت گرفته است. با استفاده از شبیه سازی های انجام شده براحتی می توان نشان داد که مدل جامع پیشنهادی در این مقاله نتایج معقول و رضایت-بخشی در هنگام بروز اتصال کوتاه های بارهای موتور القایی دارد.
    کلیدواژگان: مدل جامع، موتورهای القایی، جریان اتصال کوتاه، PSCAD، EMTDC
  • طراحی پایدارساز سیستم قدرت با استفاده از الگوریتم ذوب فلزات و مقایسه آن با نوع کلاسیک
    محمدرضا بنایی صفحه 84
    در این مقاله مراحل طراحی یک کنترل کننده تطبیقی با استفاده از الگوریتم ذوب فلزات، برای پایدارسازی سیستم قدرت مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم های قدرت عموما غیرخطی هستند و در PSSهای متداول از کنترل کننده های خطی که برای یک نقطه کار معین طراحی شده اند، استفاده می شود. از طرف دیگر در سیستم های قدرت نقطه کار دائما در حال تغییر است. به همین دلیل برای عملکرد و میراسازی سریع نوسانات از روش های کنترلی جدید استفاده می شود. در این مقاله عملکرد کنترل کننده پیشنهادی در برابر اغتشاشات با نحوه عملکرد PSSهای خطی متداول مقایسه شده است. نتایج. شبیه سازی ها که با نرم افزار SIMULINK/MATLAB انجام گرفته اند، عملکرد مناسب کنترل کننده پیشنهادی را در میراسازی نوسانات فرکانس پایین به خوبی نشان می دهند.
    کلیدواژگان: پایدارساز سیستم قدرت، نوسانات فرکانس پایین، الگوریتم ذوب فلزات
  • بررسی عملکرد فیلتر اکتیو قدرت هیبریدی در جبرانسازی هارمونیک های ناشی از بارهای غیرخطی
    رضا روشنفکر صفحه 90
    توسعه صنعتی و افزایش استفاده از بارهای غیر خطی که دارای ادوات الکترونیک قدرت هستند(نظیر انواع مبدل های الکترونیکی، محرکه های موتورهای الکتریکی، کوره های قوس الکتریکی، منابع تغذیه سوئیچینگ، لامپ های گازی کم مصرف) به منظور بالابردن راندمان و قابلیت کنترل سیستم صنعتی باعث گردیده میزان آلودگی هارمونیکی در سطح مصرف کنندگان افزایش یافته و در نتیجه کیفیت توان در کل شبکه تضعیف گردد. لذا فیلترهای اکتیو قدرت به عنوان راهکاری در راستای مبارزه با آلودگی های هارمونیکی و بهبود کیفیت توان توسعه یافته اند. در این مقاله عملکرد یک فیلتر اکتیو قدرت هیبریدی سه فاز در جبرانسازی هارمونیک های جریان در حضور بارهای غیرخطی مختلف با استفاده از نرم افزار MATLAB/SIMULINK روی یک سیستم نمونه kV 3/3،kW 300 مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: فیلترهای اکتیو هیبریدی، بارهای غیرخطی، کیفیت توان، هارمونیک
  • تعیین تلفات موتور القایی تحت شرایط نا متعادلی ولتاژ و مقایسه نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی
    خلیل بانان علی عباسی، محمدرضا عظیمی زاده، بهنام اسدی صفحه 97
    نامتعادلی ولتاژ یکی از مهمترین عوامل اغتشاش در شبکه های توزیع می باشد که از منشاء های آن می توان به بارهای تکفاز بزرگ، توزیع غیر متعادل بارها و... اشاره کرد. در این مقاله با استفاده از نتایج آزمایش عملی، به بررسی عملکرد یک موتورالقایی سه فاز 5/3 کیلووات قفس سنجابی تحت شرایط مختلف نامتعادلی ولتاژ منبع تغذیه، در بارگذاری های مختلف پرداخته شده و اثرات مولفه های توالی مثبت بر روی تلفات توان، ضریب قدرت و راندمان جهت مدیریت مصرف انرژی موتورالقایی پرداخته شده است. همچنین مدل واقعی موتورالقایی با استفاده از نرم افزار Matlab/Simulink شبیه سازی شده و با نتایج حاصل از آزمایش های عملی مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: موتور القایی، کیفیت توان، نامتعادلی ولتاژ، تلفات، مدیریت مصرف انرژی
  • تحلیل اگسرژی نیروگاه حرارتی بخار
    سعید دانشمند، سیروس آقانجفی، محسن بت شکن صفحه 103
    مقدار اگسرژی یک جریان پایدار از ماده برابر است با ماکزیمم کار به دست آمده طی یک سری فرآیندهایی که جریان فوق را از حالت اولیه آن به «حالت مرده» برسانند. مقصود از فرآیند هرگونه تعامل مکانیکی، حرارتی یا شیمیایی بین جریان مورد نظر و محیط می باشد. بنابراین اگسرژی یک جریان از ماده، خاصیتی از آن است که هم به حالت اولیه خود جریان و هم به شرایط محیط بستگی دارد. در این تحقیق به تحلیل اگسرژی در اجزای نیروگاه بخار پرداخته شده است. به عنوان نمونه، نیروگاه شهید رجایی مورد بررسی قرار داده شده است و در شرایط دمای خروجی بویلرc o538 و در فشار خروجی بویلر bar 140 بازگشت ناپذیری اجزاء نیروگاه محاسبه شده است. در ادامه به ازای تغییرات دما و فشار در خروجی بویلر این نیروگاه، بازگشت ناپذیری در بویلر و راندمان اگسرژی در هر مرحله به دست آمده و نمودارهای مربوطه ارایه می گردد و نتیجه گیری می شود که بیشترین تلفات اگسرژی در نیروگاه ها مربوط به بویلر و کندانسور می باشد.
    کلیدواژگان: اگسرژی، راندمان، بازگشت ناپذیری، نیروگاه حرارتی بخار
  • شبیه سازی عددی رسوب گذاری ناشی از جریان های گل آلود
    افشین اقبال زاده، میترا جوان صفحه 109
    در این مقاله توسعه و کاربرد یک مدل عددی دو بعدی به منظور شبیه سازی رسوب گذاری ناشی از جریان های گل آلود ارائه شده است. در این مدل معادلات ناویر استوکس متوسط گیری شده رینولدز درحالت غیردائمی حل شده اند. جهت بستن معادلات از مدل آشفتگی که به منظور درنظر گرفتن اثر شناوری اصلاح شده است، استفاده می شود. این معادلات به کمک روش عددی حجم محدود بر اساس یک روش حل ضمنی و بصورت مستقیم حل شده اند. معادلات در سیستم مختصات سیگما با شبکه جابجا شده منفصل شده اند. از یک طرح نیمه لاگرانژی مرتبه دوم برای ترم های جابجایی استفاده شده است. در مدل تهیه شده با استفاده از روش گام های جزئی، پیشروی معادلات حاکم در زمان با حل یکسری معادلات یک بعدی بدون کاهش دقت حل انجام می شود. با انجام اینکار صرفه جویی قابل توجهی در زمان محاسبات صورت می گیرد. مقایسه نتایج شبیه سازی مدل برای رسوب گذاری ناشی از جریان های گل آلود با داده های آزمایشگاهی نشان می دهند که مدل دو بعدی حاضر می تواند خصوصیات جریان چگالی حاوی ذرات رسوبی را بخوبی پیش بینی نماید. نتایج بدست آمده نشان می دهند که پروفیل های سرعت در جریان گل آلود حاوی ذرات رسوب ریز و جریان چگالی ناشی از شوری در شرایط یکسان مشابه می باشند و ذرات رسوب ریز بر الگوی جریان تاثیر گذار نمی باشند. از نقاط قوت مدل حاضر، شبیه سازی مناسب رسوب گذاری ناشی از جریان های گل آلود می باشد.
    کلیدواژگان: جریان گل آلود، رسوب گذاری، شبیه سازی عددی، روش گامهای جزئی
|
  • Assessment of BTX biodegradability using a specific OxiTop-based assay
    Mr. David Duchez, Mr. Christian Larroche Page 23
    Benzene, toluene and mixture of xylenes (BTX) are major constituents of oil pollutants in environment. These monoaromatic hydrocarbons are volatile, toxic and highly soluble in water. In this study, biodegradability of BTX compounds in synthetically contaminated water was investigated using OxiTop tests, based on the measurement of pressure drop as a result of oxygen consumption in a closed vessel where the carbon dioxide produced was trapped by caustic soda. Data highlighted that monoaromatic compounds were biodegradable by aerobic mixed culture biomass. When concentration of BTX was 60-80 mg/L, results showed the achieved maximum biodegradability was in ranges of 70-80 % (mg BTX /mg ThoD). Experimental works confirmed that the reason of this difference to 100 % solute degradation was connected to oxygen limitation in closed systems and monoaromatic adsorption by rubbers gaskets of OxiTop materials. This work allowed to suggest a versatile, efficient methodology to assess the activity of an aerobic biomass to metabolize volatile organic compounds.
    Keywords: monoaromatic compounds, BTX, biodegradation, respirometric test, OxiTop method, contaminated water
  • Singular Spectral Analysis Applied for Short Term Load Forecasting in Iran Electricity Market
    N. Bigdeli, K. Afshar Page 26
    In the current restructured Iran power market, the prediction of load, in different time scales, plays a critical role both in the reliability and optimized behavior of the power system. In spite of all performed researches in this area in the literature, there is still an essential need for more accurate and robust load forecasting methods in Iran electricity market which are based on systematic approaches for predictability analysis of load time series. In this paper, the data analysis and short term load forecasting in Iran electricity market has been considered. The proposed method is a modified singular spectral analysis (SSA) method. SSA decomposes a time series into its principal components i.e. its trend and oscillation components, which are then used for time series forecasting effectively. The employed data are the total required load time series of Iran electricity market in its real size and is long enough to make it possible to take properties such as non-stationarity and annual periodicity of market into account. The obtained results, discussed comprehensively, show that the method has a good ability in characterizing and prediction of the desired load time series.
    Keywords: Deregulation, electricity market, pay, as, bid, principal component analysis (PCA)
  • Optimizing Feedwater Control of Mashhad power station with PLC
    Mr. Hadi Keshvari Khor, Mr. Mohsen Abbasi Jannatabad, Mr. Javad Keshvari Khor, Mr. Hasab Gooya Mofrad, Mr. Ali Karimpor Page 71
    This paper introduces the drum level and difference pressure control system of the Skoda unit of the Mashhad power station. Slowness of the drum level control system, mechanical trouble of the valves and non linear operation of the actuators of the valves explained. The importance of Priming and hammering phenomena's studied in the system. System transfer function was derived by means of Laplace Transformation method and n4sid algorithm. A new controller for the system that covers the troubles of the system suggested. The controller uses difference of steam flow and feed water flow instead of drum level for solving Priming and Hammering troubles. Two controllers were used to overcome the mechanical trouble of the valves. Pulses with complete amplitude used to solve the non linear operation of the valves and speed control of actuators are done with pulse width modulation. The applicability of controller was tested by means of PLC on the unit 1 Skoda of Mashhad power station.
    Keywords: Drum, Priming, Hammering, Laplace Transformation, n4sid algorithm, PLC