فهرست مطالب نویسنده:
مصطفی رجبی مشهدی
-
در این مقاله، با استفاده از نظریه تونن و همچنین تابع غیرخطی لمبرت، مدل دو دیود نوینی برای سلول های خورشیدی به صورت رابطه صریح ریاضی ارائه می گردد. در مقایسه با مدل های صریح موجود در منابع که در حالت های خاص ضرایب انتشار n2=n1 و n2=2n1 ارائه شده اند، مدل این مقاله، طیف گسترده ای از سلول های خورشیدی سیلیکونی را با ضرایب انتشار دلخواه دیودها در برمی گیرد. با بدست آوردن پارامتر تنظیم کننده (a) مدل و با استفاده از داده های واقعی، قابلیت مدل پیشنهادی در برازش مدل کلاسیک در شرایط استاندارد دما و تابش با خطای کمتر از 5-10 صحه گذاری شده است. همچنین با شبیه سازی تغییرات شرایط محیطی، عملکرد مدل پیشنهادی در گستره تابش های 50 تا 1100 وات بر مترمربع بررسی شده است. در پایان با ترکیب سری و موازی سلول ها و ارائه تحلیلی نقطه توان بیشینه با استفاده از مدل پیشنهادی، مدل دو دیود ماژول های خورشیدی در محیط SimPowerSystems جهت استفاده در کاربردهای تحقیقاتی و صنعتی به طور جامع شبیه سازی شده است.کلید واژگان: سلول های خورشیدی، مدل دو دیود، توابع صریح، شبیه سازی در SimPowerSystems، توان بیشینهJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:16 Issue: 2, 2019, PP 77 -86In this paper, using Thevenin’s theorem and also nonlinear Lambert W function, a novel two-diode model of photovoltaic cells is presented in mathematical explicit manner. In comparison with existing explicit models in the literature which are valid exclusively for n2=n1 and n2=2n1, this model includes a wide range of silicon-based cells with arbitrary diodes ideality factors. Acquiring regulating parameter (a) of the proposed model, its suitability to conform the real data is verified at standard test condition with maximum error of 10-5. Moreover, recreating the changes in weather condition, the proposed model performance is validated for irradiations between 50 up to 1100 Watt/m2. Finally, with series and parallel configuration of the PV cells and analytic derivation of maximum power point, the two-diode model for PV modules is simulated in SimPowerSystems of MATLAB software for research and engineering applications.Keywords: Photovoltaic cells, two-diode model, explicit functions, SimPowerSystems, maximum power point (MPP)
-
از بارزترین مشخصات بازار برق در کشور ما شیوه پرداخت به ازای پیشنهاد به برندگان بازار می باشد. این در حالی است که در اکثر کشورها از شیوه پرداخت یکنواخت جهت تسویه بازار استفاده می شود. در این مقاله به مقایسه تاثیر این دو شیوه بر بهره وری و کارایی صنعت برق در بخش تولید پرداخته می شود. برای بررسی دقیق تر، مدل در سه ساعت کم باری، بارعادی، پیک و سالانه طراحی می گردد. بدین منظور با کمک روش Q-Learning که زیر مجموعه مدل های عامل محور است مدل بازار برق ایران با تمام ویژگی های آن و محدود به نیروگاه های برق خراسان با دو شیوه مختلف شبیه سازی شده و بهره وری در دو سناریو باهم مقایسه می گردد. نتایج بیانگرآن است که روش پرداخت یکنواخت منجر به استفاده از نیروگاه های با کارایی بالاتر جهت تامین برق می گردد. بنابراین در این روش قیمت تمام شده برق کمتر از روش پرداخت به ازای پیشنهاد خواهد بود.کلید واژگان: بازار برق، روش پرداخت، کارایی، مدل های عامل محورThe most prominent characteristics of the electricity market in our country are thepay as bid to market winners. However, in most countries, a uniform payment method is used to clearing the market.In this paper, the effect of these two methods on the productivity and efficiency of the power industry in the manufacturing sector is compared. For a closer look, the model is designed for three hours of low load, normal load, peak, and yearly. For this purpose, with the use of the Q-Learning method, which is a subset of multy-agent models, Iran's electricity market model with all its features and limited to Khorasan power plants is simulated in two different ways and efficiency is compared in two scenarios. The results indicate that a uniform payment method leads to the use of higher power plants to supply electricity. Therefore, in this way, the cost of electricity is lower than the pay as bid method.Keywords: Electricity Market, Payment Method, Performance, multy, agent Models
-
از مهمترین ویژگی های بازار برق ایران، روش پرداخت به ازای پیشنهاد به نیروگاه های برنده است. این در حالی است که در بسیاری از بازارهای برق کشورهای توسعه یافته از روش پرداخت یکنواخت استفاده می شود. این مقاله به مقایسه روش پرداخت یکنواخت و پرداخت به ازای پیشنهاد از نظر قیمت فروش و هزینه تمام شده برق در بازار برق ایران با استفاده از الگوی Q-Learning در سه دوره کم باری، بار عادی و پیک می پردازد. به دلیل کمبود شدید و در بسیاری از موارد غیرقابل دسترس بودن منابع اطلاعاتی، نتایج این بررسی بر روی نیروگاه های برق استان های خراسان متمرکز شده است. نتایج حاکی از آن است که هر چند قیمت فروش برق در روش پرداخت به ازای پیشنهاد کمتر از روش پرداخت یکنواخت است، اما هزینه تمام شده برق در روش یکنواخت کمتر از روش پرداخت به ازای پیشنهاد قیمت می باشد. به عبارت دیگر، در روش یکنواخت از نیروگاه های با بازدهی بالاتر استفاده می شود که کاهش مصرف سوخت و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای را در پی دارداز مهمترین ویژگی های بازار برق ایران، روش پرداخت به ازای پیشنهاد به نیروگاه های برنده است. این در حالی است که در بسیاری از بازارهای برق کشورهای توسعه یافته از روش پرداخت یکنواخت استفاده می شود. این مقاله به مقایسه روش پرداخت یکنواخت و پرداخت به ازای پیشنهاد از نظر قیمت فروش و هزینه تمام شده برق در بازار برق ایران با استفاده از الگوی Q-Learning در سه دوره کم باری، بار عادی و پیک می پردازد. به دلیل کمبود شدید و در بسیاری از موارد غیرقابل دسترس بودن منابع اطلاعاتی، نتایج این بررسی بر روی نیروگاه های برق استان های خراسان متمرکز شده است. نتایج حاکی از آن است که هر چند قیمت فروش برق در روش پرداخت به ازای پیشنهاد کمتر از روش پرداخت یکنواخت است، اما هزینه تمام شده برق در روش یکنواخت کمتر از روش پرداخت به ازای پیشنهاد قیمت می باشد. به عبارت دیگر، در روش یکنواخت از نیروگاه های با بازدهی بالاتر استفاده می شود که کاهش مصرف سوخت و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای را در پی داردکلید واژگان: بازار برق، قیمت فروش، هزینه تمام شده، روش یکنواخت، روش پرداخت به ازای پیشنهادThe most important property of the Iranian Electricity Market is the pay as bid method for the winning power plants. However, in many developed countrie's electricity markets, uniform payment method is used. In this paper, we compare the uniform payment method and pay as bid regarding price and cost price of electricity in the Iranian electricity market using a Q-learning model in three periods of low, normal and peak loads. Due to insufficient and in many cases, inaccessible data, this study is mainly concentrated on power plants located in Khorasan Province. According to the results, the price of electricity in the pay as bid method is lower than the uniform payment method. However, the cost of electricity in a uniform layment is less than the pay as bid method. In other words, in a uniform payment, power plants with higher efficiency win the bids resulting into lower fuel consumption and less greenhouse gase emissions
-
نشریه عصر برق، پیاپی 6 (بهار 1396)، صص 25 -30در این مقاله سامانه اندازه گیری، حفاظت و کنترل گسترده(WAMPAC) معرفی شده و قابلیت های آن در بهبود پایداری و امنیت شبکه انتقال مورد بررسی قرار می گیرد. در این راستا اجزای اصلی و فعال کننده سامانه WAMPAC از جمله واحد اندازه گیری فازور(PMU) به طور اجمالی توصیف خواهد شد. از مهم ترین قابلیت های سامانه WAMPAC می توان به کنترل و پایش بلادرنگ سیستم قدرت، تخمین حالت و کمک به بازیابی سیستم قدرت اشاره کرد که نقش بسزایی در پیشگیری از خاموشی های گسترده و منطقه ای خواهد داشت.کلید واژگان: PMU، WAMPAC، امنیت سیستم قدرت، خاموشی گسترده، تخمین حالت
-
شهر صفر انرژی، شهر پایدار و شهر صفر کربن، اصطلاحات جدیدی در مدیریت انرژی شهرها هستند. در این پژوهش، الگوی ایجاد یک شهر زیست محیطی کم کربن در بخش شهری شهرستان مشهد مقدس با محوریت تامین پایدار انرژی الکتریکی، شبیه سازی شده است. بدین منظور حداکثر پتانسیل برق تجدیدپذیر زیست توده در کنار ایجاد ظرفیت فتوولتائیک لازم برای پوشش باقی مانده تقاضای برق بخش شهری مشهد، با استفاده از رهیافت برنامه ریزی آنالیزی در سیستم تولید قدرت هیبرید وارد شده است. نتایج پژوهش نشان دادند که تکنولوژی زیست توده با نوسان پذیری کمتر و هزینه تولید پایین تر، تکنولوژی برتر برای طراحی شهر زیست محیطی کم کربن می باشد و با ضریب نفوذ بالا وارد سیستم تولید هیبرد فسیلی تجدیدپذیر می شود. همچنین با این که ظرفیت تکنولوژی فتوولتائیک تا ظرفیت 8 گیگاواتی افزایش یافته است، به دلیل هزینه سرمایه گذاری بالا، امکان بهره برداری در سیستم تولید هیبرید در رقابت با تکنولوژی زیست توده وجود ندارد. ازاین رو پیشنهاد می شود که از یک سو، تکنولوژی زیست توده محور توسعه پایدار انرژی در بخش شهری مشهد به عنوان شهری در مسیر LCEC قرار گیرد و از سوی دیگر، سیاست های حمایتی برای کاهش هزینه تولید تکنولوژی فتوولتائیک اتخاذ گردد تا امکان رقابت پذیری این تکنولوژی در ظرفیت های بالا فراهم شود.کلید واژگان: شهر زیست محیطی کم کربن، برنامه ریزی آنالیزی، تکنولوژی زیست توده، فناوری فتوولتائیکZero-energy city, sustainable City and zero-carbon city are new terms in cities energy management. In this study, a framework of designing a Low-Carbon Eco-City (LCEC) in urban sector of Mashhad with focus on sustainable supply of electrical energy has been simulated. For this purpose, the maximum potential of biomass renewable electricity and expansion of photovoltaic capacity- required to cover remaining electricity demand in urban sector of Mashhad has been entered in Hybrid Power Generation System by using an analytical programming approach. The results indicated that biomass technology is superior technology for designing LCEC with less volatility and lower cost of production and it enters into the fossil-renewable hybrid production system with high penetration. Despite increasing capacity of photovoltaic technology up to 8GW, because of high investment cost problem, photovoltaic power generation cannot utilize in competition with the production of biomass technology. Hence it is suggested that biomass technology of sustainable development energy in the urban sector of Mashhad to be regarded as a city on the path LCEC. On the other hand, supportive policies should be adopted to reduce the cost of photovoltaic technology in order to provide the competitiveness of this technology in high capacities.Keywords: Low-Carbon Eco-City, Analytical Planning, Biomass Technology, Photovoltaic Technology
-
زمینه و هدفبا ورود انرژی پایدار و تجدیدپذیر با سهم بالایی از نفوذ به سیستم تولید، سیستم ذخیره ساز هوای فشرده[1] (CAES) را می توان برای ایجاد یک سیستم تولید انرژی الکتریکی برخوردار از کفایت[2] و صافی[3] قابل قبول مورد استفاده قرار داد. این سیستم با ذخیره سازی انرژی در قیمت های پایین بازار برق و تولید برق در قیمت های بالای بازار راه اندازی می شود. شرط اساسی سود آوری سیستم هیبرید برخوردار از سیستم CAES، به کارگیری استراتژی مناسب برای خرید و فروش انرژی در سیستم CAES است. این مطالعه با هدف تعیین استراتژی عملیاتی بهینه جهت راه اندازی سیستم CAES در بازار برق نوسانی-ساعتی دارای نفود بالای قدرت تجدیدپذیر بادی به انجام رسیده است.مواد و روش هادر این پژوهش با شبیه سازی سیستم تولید نیروگاه های محدوده شرکت برق منطقه ای خراسان، استراتژی های به کارگیری سیستم CAES در سیستم هیبرید بادی-فسیلی مورد بررسی قرار گرفته است که در این میان، استراتژی بهینه تئوریک در واقع فراهم کننده بالاترین درآمد خالص برای واحد ذخیره ساز است. اما از آن جایی که قیمت در ساعات آتی بازار ساعتی-نوسانی از پیش مشخص نیست، دو استراتژی کاربردی-عملیاتی پیش رویدادی[4] و پس رویدادی[5] برای راه اندازی واحد ذخیره ساز به کار گرفته شده اند.یافته هانتایج پژوهش نشان می دهد که استراتژی پیش رویدادی کاربردی و پس رویدادی کاربردی، به ترتیب به طور متوسط 93 درصد و 89 درصد خالص درآمد استراتژی بهینه تئوریک سیستم ذخیره ساز هوای فشرده را در تمامی ظرفیت های شش گانه (50 تا 300 مگاواتی) برای واحد ذخیره ساز فراهم می کند.بحث و نتیجه گیریبر اساس نتایج این پژوهش، لازم است از ذخیره سازی قدرت برای افزایش پایداری شبکه[6] و قابلیت اطمینان[7] تولید در سیستم های هیبرید با نفوذ بالای قدرت تجدیدپذیر استفاده نمود. زیرا برای شرایط احتمالی Black-Out، لازم است که واحدی به عنوان Black-Start در شبکه آماده باشد که بتواند درکمترین زمان ممکن، بار شبکه را تامین کند. استفاده از سیستم CAES می تواند راه کار بسیار مناسبی باشد که نه تنها قابلیت اطمینان تولید و پایداری شبکه در مواقع اضطراری را تضمین می کند، بلکه از لحاظ اقتصادی امکان پذیر بوده و از سود عملیاتی مناسبی نیز برخوردار است.کلید واژگان: شبیه سازی سیستم قدرت، تولید هیبرید بادی، فسیلی، سیستم ذخیره ساز هوای فشرده، استراتژی بهینهBackground andPurposeWith influx of sustainable and renewable energy with high penetration into the production system, Compressed Air Energy Storage (CAES) could be used for creation of an acceptable adequate and smooth Electricity production system. CAES plants operate on electricity markets by storing energy when electricity prices are low and producing electricity when prices are high. An essential condition for the profitability of the CAES in hybrid systems is appropriate strategy for CAES operation about the sale and purchase of energy. This study aimed to determine optimal operating strategy for CAES systems fluctuating-hourly electricity market with high penetration of renewable wind power.MethodIn this study, with simulation of production system of Khorasan Regional Electricity Company power plants which among all, the theoretical optimal strategy provides the highest net income for the storage unit. But since the market price of the upcoming hourly-fluctuating market is not pre-determined, two prognostic and historical practical-operational strategies have used for Setting up compressed air energy storage system.
Findings: The results show that prognostic and historical practical-operational strategies, on average have 93% and 89% of theoretical optimal strategy s net income, respectively, in all six simulated capacities for compressed air energy storage system.
Discussion and Counclusion: Based on the results, it is necessary to use power storage in order to increase grid stability and reliability of production in hybrid systems with high renewable power penetration; because a Black-Start must be ready in grid for Possible Black-Out situations which could provide load of grid in the least possible time. Use a CAES could be a great way that not only guarantees reliability and stability of grid in emergencies, but also is economically feasible and have operational suitable profit.Keywords: Simulation of Power System, Wind-Fossil Hybrid Production, Compressed Air Energy Storage System, Optimal Strategy -
نشریه عصر برق، پیاپی 5 (پاییز 1395)، صص 9 -13یکی از دغدغه های اصلی صنعت برق، کاهش پیک تقاضا و صرفه جویی در مصرف انرژی می باشد. در طی چند سال اخیر کاهش ولتاژ صرفه جویانه (CVR) یکی از موضوعات جذابی بوده که با هدف پیک سایی مطرح شده است. بررسی ها نشان می دهد کاهش ولتاژ صرفه جویانه CVR برای کاهش همزمان پیک تقاضا و مصرف انرژی به طور گسترده در شبکه ی توزیع اجرا شده است. در این مقاله روش های اجرا، ارزیابی، مزایا CVR و و تعیین ضریب CVR مورد بررسی قرار گرفته است.کلید واژگان: کاهش ولتاژ صرفه جویانه، پیک تقاضا، صرفه جویی انرژی، روش های پیاده سازی CVR
-
در این پژوهش با بررسی ویژگی های اقلیمی منطقه خراسان و مجاورت این منطقه با استان های کشور (سمنان، سیستان، یزد و مازندران) و کشورهای خارجی (ترکمنستان و افغانستان)، در کنار بررسی شرایط فنی-اقتصادی تولید برق هیبرید فسیلی-تجدیدپذیر، تاثیر اجرای سیاست های افق چشم انداز 1410 انرژی های تجدیدپذیر برق منطقه ای خراسان مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی سیستم تولید نشان می دهد اجرای این سیاست ها، حجم بهینه صادراتی بین منطقه ای و فرامنطقه ای 62/18 تراوات ساعتی را به دنبال خواهد داشت که 32/2 تراوات ساعت از این بهینه صادراتی به دلیل اجرای سیاست-های افق چشم انداز ایجاد خواهد شد. این افزایش 14 درصدی بهینه صادراتی بین منطقه ای و فرامنطقه-ای، ایجاد 5000 شغل در منطقه خراسان و افزایش قیمت تمام شده 32 درصدی را نیز به همراه دارد، ولی تاثیر چندانی بر کاهش انتشار آلاینده زیست محیطی نخواهد داشت. علت عدم کاهش قابل توجه حجم آلاینده، محدود بودن توان تجدیدپذیر ورودی به سیستم تولید و علت افزایش قابل توجه قیمت نیز هزینه سرمایه گذاری بالای تولید برق خورشیدی و بادی است که حمایت مالی جدی از پروژه های فنی-مهندسی بادی و خورشیدی و تسهیم هزینه تولید با مشترکان را می طلبد. از سوی دیگر، افزایش ظرفیت-های تولید به حداکثر پتانسیل، به منظور مقابله با ماهیت نوسانی تولید تجدیدپذیر، راه کاری اساسی برای توسعه حقیقی تولید برق تجدیدپذیر به شمار می رود.کلید واژگان: شبیه سازی سیستم برق منطقه ای، تولید هیبرید فسیلی، تجدیدپذیر، آینده پژوهشی سیستم قدرتRenewable energy is derived from the natural processes that are replenished constantly. In its various forms, it derives directly from the sun, or from the deep heat generated from the earth. It isdefined as the electricity and heat being generated from solar, wind, ocean, hydropower, biomass, geothermal resources, biofuels, and the obtained hydrogen from the renewable resources. The renewable energy resources exist over the wide geographical areas in contrast to other energy sources, which are concentrated in a limited number of countries. The rapid deployment of the renewable energy and energy efficiency result in the significant energy security, climate change mitigation, and the economic benefits. The results of a recent review of the literature concluded that as the greenhouse gas (GG) emitters begin to be held liable for the damages emerging from GHG emissions in which lead to the climate change, the liability mitigation value would increase to provide powerful the incentives for the deployment of renewable energy technologies. At the national level, at least 30 nations around the world have already renewable energy contributing to more than 20% of energy supply. The national renewable energy markets are projected to continue to grow strongly in the coming decade and beyond while some 120 countries have various policy targets for the longer-term shares of the renewable energy including the 20 percent of the targeted electricity generated from the European Union by 2020. Some countries have much higher long-term policy targets of up to 100 percent renewables. Outside Europe, a diverse group of 20 or more other countries have targeted the renewable energy shares in the 2020-2030 rangimg from 10 to 50 percent.
This study is an investigation of the climatic characteristics of the regions of Khorasan and the neighboring areas within the interior regions (Semnan, Sistan, Yazd, and Mazandaran) as well as the foreign regions (Turkmenistan and Afghanistan). Besides, it is probingthe technical-economic conditions of the renewable-fossil hybrid power generation along with the impact of the implementation of 2030 renewable energy outlook policies of Khorasan regional electricity hybrid production system as well.MethodologyAnalytic programming was inspired by the numerical methods in Hilbert functional spaces and by GP. The principles of AP are somewhere between these two philosophies: The idea of the evolutionary creation of symbolic solutions arise from GP, whereas the general ideas of the functional spaces and the construction of the resulting function by means of a search process (usually done by the numerical methods such as Ritz or Galerkin method) are adopted from Hilbert spaces. Like GP or GE, AP is based on a set of functions, operators and so-called terminals, which are usually constants or independent variables. All these mathematical objects create a set from which AP tries to synthesize an appropriate solution. The main principle of AP is based on Discrete Set Handling (DSH), proposed by Zelinka (2001). DSH can be seen as a universal interface between EA and the problem to be solved symbolically. That is, why AP can be carried out using almost any evolutionary algorithm. The set of the mathematical objects are functions, operators and so-called terminals (usually constants or independent variables). All these objects are mixed together consisting of functions with different number of arguments. Because of the variability of the content of this set, the article purposes of General Functional Set (GFS) is required. The structure of GFS is nested, for instance, it is created by the subsets of functions according to the number of their arguments. The content of GFS is dependent only on a user. Various functions and terminals can be mixed together. The subset structure presence in GFS is vitally important in AP. It is used to avoid the synthesis of the pathological programs, for instance, programs containing functions without arguments, etc. Performance of AP is, of course, improved if functions of GFS are expertly chosen based on the experiencies with the solved problem. The important part of the AP is the sequence of mathematical operations which are used for the program synthesis. These operations are used to categorize the individuals of the society into a suitable program. Mathematically saying, it is mapping the individual domain onto the program domain. This mapping consists of two main parts. The first part is called Discrete Set Handling (DSH) and the second one is the security procedures which do not allow for the pathological programs synthesis.Results And DiscussionSimulation results show that the implementation of 2030 renewable energyies outlook policies will lead to 18.62 TWh optimal inter-regional and trans-regional exports which 2.32 TWh of this optimal export will be generated because of implementation of 2030 renewable energy outlook policies. This 14 percent increase in the inter-regional and trans-regional exports creates 5,000 jobs in Khorasan and increases the associated cost by 32 percent, but there would be little impact on the environmental emissions reduction. The related reason for this insignificant reduction in the environmental emissions is the low limited renewable power generation in the production system. Besides, thereason for the significant increase in the price is the high capital cost of the solar and wind production which needs strong financial support from the technical-engineering wind and the solar projects as they share the cost of production with the customers. The maximum potential production capacity in order to cope with the fluctuating nature of the renewable generation, is thebasic attempt for the development of the renewable electricity generation.ConclusionMost of the world's leading countries in the field of renewable energy have used Feed-in Tariff to create an affordable price for the renewable power generation systems. It achieves this by offering long-term contracts to renewable energy producers, typically, based on the cost of generation of each technology. In addition, feed-in tariffs often include tariff degression which is amechanism according to which the price (or tariff) ratchets down over time. This is done in order to track and encourage the technological cost reductions. Also, developing the required financial incentives and promoting the standards for connecting the renewable sources to the grid is called for. In addition, the rules regarding the sharing of costs with the common network can also provide the necessary legal and technical infrastructure to make the hybrid production system.Keywords: Simulation of regional power system, hybrid fossil-renewable production, power system Outlook -
در سناریوی زیست محیطی سبد تولید هیبرید باد-خورشید- فسیلی، 100 درصد پتانسیل تولید برق تجدیدپذیر بادی و خورشیدی با قید پایداری شبکه، در سیستم تولید مورد بهره برداری قرار می گیرد تا سیستم تولید، کمترین انتشار آلاینده زیست-محیطی را به همراه داشته باشد. ضریب نفود بالای برق تجدیدپذیر با ماهیت نوسانی، ضرورت بکارگیری سیستم های ذخیره ساز به منظور ایجاد قابلیت اطمینان و حفظ پایداری شبکه را ایجاد می کند. در این پژوهش با شبیه سازی سیستم تولید نیروگاه های محدوده شرکت برق منطقه ای خراسان، تاثیر ورود حداکثر پتانسیل تولید برق خورشیدی و بادی در کنار تعدیل ورود ذخیره-ساز هوای فشرده (CAES) به توربین های گازی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که سناریوی زیست محیطی سبد هیبرید،کاهش 28/4 میلیون تنی انتشار آلاینده کربن دی اکسید و افزایش 10 برابری هزینه تمام شده نسبت به مدل پایه (شرایط اولیه سیستم تولید) را به دنبال دارد که لزوم حمایت مالی جدی و دخالت دولت در بومی سازی تکنولوژی برای کاهش هزینه تمام شده را گوشزد می کند. علاوه بر این بیشترین نرخ کاهش قیمت، کمترین نرخ رشد انتشار آلاینده زیست محیطی و بیشترین نرخ رشد درآمد خالص در میان سناریوهای افزایش ظرفیت سیستم CAES، مربوط به دامنه افزایش ظرفیت از 50 به 100 مگاوات است. از این رو بر اساس هر سه معیار قیمتی، زیست محیطی و درآمدی، ظرفیت 100 مگاواتی، ظرفیت بهینه سیستم CAES خواهد بود و می تواند نقطه شروع مناسبی برای راه اندازی این سیستم باشد.کلید واژگان: شبیه سازی سیستم قدرت، سناریوی زیست محیطی سبد تولید هیبرید، سیستم ذخیره ساز هوای فشردهIn the environmentally sensitive scenario we estimate the potential production of a hybrid wind-solar-fossil fuel system that uses 100 % of the wind and solar potential, while ensuring grid stability, in order to minimize environmental emissions. Maximising the use of renewable energies requires storage systems to deal with the fluctuating nature of such power production in order to ensure a reliable and stable grid. Our study finds that introducing the maximal extent of potential solar and wind power production, along with modification of Compressed Air Energy Storage (CAES) for gas turbines, reduces CO2 emissions by 4.28 million tons and increases the cost of production ten times over the current production structure of the Khorasan Ragional Electricity Co. It is thus clear that adoption of this environmentally optimal scenario requires substantial financial support of the government plus localization of renewable technology to reduce the cost of production. We also find that increasing the capacity of CAES from 50 to 100 MW produces the outcome with the highest reduction in prices, the lowest increase in environmental emissions and the highest rate of growth of net income. We thus find a CAES capacity of 100 MW to be the optimal starting point for moving towards an environmentally sensitive electricity production system.Keywords: Simulation of production power system, environmental scenario of hybrid production portfolio, Compressed Air Energy Storage
-
نشریه عصر برق، پیاپی 4 (بهار 1395)، صص 55 -58امروزه یکی از مهم ترین اهداف شرکت های برق منطقه ای، حداقل نمودن میزان خاموشی های مشترکین می باشد. لذا کاهش انرژی توزیع نشده از اهم وظایف شرکت های تامین کننده انرژی الکتریکی بوده و یکی از اهداف استراتژیک آن ها نیز به شمار می آید. عدم وجود منابع مالی کافی در صنعت برق و نتیجتا عدم سرمایه گذاری مورد نیاز در بازه های زمانی خاص، منجر به بارگذاری بالای پست های 20/63/132 کیلو ولت شبکه شهر مشهد گردیده است. در پیک بار معمولا ضریب بهره برداری این پست ها بیشتر از 75% می باشد. با توجه به وجود دو سطح ولتاژ 63 و 132 کیلوولت در شبکه فوق توزیع مشهد و وجود ترانس های سه هسته جهت تامین بخشی از بار شبکه 63 کیلوولت و همچنین بهره برداری شعاعی از شبکه 63 کیلوولت پایین دست و اتوماسیون بودن کلیه این پست ها علاوه بر وجود امکان حذف بار از باس بار 20 کیلو ولت پست های 20/63/132 کیلو ولت، امکان قطع بار در پست های شعاعی متصل به آن ها جهت کاهش بارگذاری ترانس سه هسته نیز فراهم است. با توجه به اولویت های قطع متفاوت فیدرهای خروجی یک پست و امکان انتخاب قطع بار از میان فیدرهای خروجی چند پست، در این مقاله با استفاده از تجهیز RTU-PLC جهت افزایش هوشمندی سیستم، روشی برای حداقل نمودن میزان انرژی توزیع نشده در فیدرهای نیمه حساس شبکه ارائه شده است. متذکر می گردد از آن جا که فیدرهای خروجی پست ها به سه دسته عادی، نیمه حساس و حساس تقسیم بندی می شوند، واضح است که در حذف بار جریانی هوشمند پیشنهادی، رعایت اولویت قطع فیدرها الزامی است. روش ارائه شده بر روی بخشی از شبکه شعاعی شهر مشهد پیاده سازی و نتایج مطالعات ارائه گردیده است.کلید واژگان: انرژی تامین نشده، قطع بار، حذف بار جریانی هوشمند، تجهیز RTU، PLC، بارهای عادی، نیمه حساس و حساس
-
نشریه عصر برق، پیاپی 4 (بهار 1395)، صص 37 -42گسترش روزافزون قابلیت های اتوماسیون در شبکه ی برق و مزایای جایگزینی آن به جای روش های سنتی، استفاده از سیستم های اتوماسیون را در پست های فشار قوی امری اجتناب ناپذیر کرده است. همچنین به کارگیری سیستم های اتوماسیون پست مبتنی بر استاندارد IEC-61850 نگرانی هایی در زمینه تضمین قابلیت اطمینان و انتقال صحیح داده ها و نیز عملکرد صحیح حفاظت و انواع کنترل ها ایجاد نموده است. از طرفی این سیستم ها قابلیت های جدیدی در شبکه های قدرت مانند بهبود سیستم های حفاظتی با حضور تولیدات پراکنده و جلوگیری از جریان گردشی ترانسفورماتورهای موازی ایجاد کرده است. در این مقاله ضمن معرفی این قابلیت های جدید، امکان به کارگیری آن ها در شبکه برق ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است.کلید واژگان: اتوماسیون پست، استاندارد IEC، 61850، تولید پراکنده، قابلیت GOOSE، کنترل تپ چنجر
-
یکی از چالش های بزرگ منابع تجدیدپذیر، ماهیت غیرقابل پیش بینی این منابع است. در این میان استفاده از سیستم هیبرید فسیلی-تجدیدپذیر یک پارچه، که برای تامین بار از چند منبع تجدیدپذیر به جای یک منبع استفاده می کند، مقرون به صرفه ترین و قابل اطمینان ترین روش است. در این پژوهش با بهره گیری از رهیافت برنامه ریزی آنالیزی و با استفاده آمار سال پایه 1391، سیستم تولید شرکت برق منطقه ای خراسان شبیه سازی شده و حداکثر پتانسیل برق تجدیدپذیر نیز در این سیستم مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج پژوهش نشان می دهد که از میان تکنولوژی های خورشیدی، بادی، زیست توده، زمین گرمایی و برق-آبی، تنها برق تجدیدپذیر خورشیدی، از پتانسیل و ظرفیت کافی برای جانشین پذیری با برق فسیلی برخوردار است. در سیستم جامع نیز بکارگیری تمام توان تجدیدپذیر، به کاهش 83/6 تراوات ساعتی برق فسیلی، کاهش 28/4 میلیون تنی انتشار آلاینده، افزایش 10 برابری متوسط قیمت لحظه ای-ساعتی و کاهش 21 درصدی پایداری شبکه منجر می شود که نشان از لزوم بکارگیری تجهیزات پایدارساز و ذخیره ساز در سیستم تولید هیبرید یکپارچه و حمایت فنی-مالی دولت برای کاهش قیمت تمام شده تجهیزات خورشیدی دارد.کلید واژگان: شبیه سازی سیستم برق، تولید هیبرید فسیلی، تجدیدپذیر، قیمت گذاری لحظه ای، ساعتیOne of the greatest challenges of renewable resources is unpredictable nature of these resources. Nevertheless use of fossil-renewable integrated hybrid system, which uses some renewable resources rather than a single source, for the supply of power, is the most affordable and the most reliable method. In this study by use of analytical programming approach and 2012 base year statistics, production system of Khorasan Regional Electricity CO. has been simulated and the maximum renewable electricity potential, entered into power generation system. Results show that among all of solar, wind, biomass, geothermal and hydro, only solar power have enough capacity and potential to be substituted with fossil power. The comprehensive system, which uses all renewable potential power capacity, causes 6.38 TWh reduction in fossil power, 4.28 million tons emission, 10-fold increase in spot-hourly price and 21% reduction in grid stability which shows necessity of using stabilizer and storage equipment in the hybrid integrated production system and Technical and financial support from the government to reduce the cost of solar equipment.Keywords: Simulation of Power System, Hybrid Fossil, Renewable Production, Spot, Hourly Pricing
-
نشریه عصر برق، پیاپی 3 (زمستان 1394)، صص 18 -20احداث پست های فوق توزیع به روش قدیمی، با توجه به نیاز به فضای بسیار زیاد و هزینه بالای زمین در شهرهای بزرگ، به لحاظ اقتصادی با محدودیت هایی مواجه است. در این مقاله ایده استفاده از پست کمپکت به عنوان راهکاری نوین در جهت احداث پست های فوق توزیع مطرح شده و جوانب فنی آن ارائه گردیده است. این نوع پست ها علاوه بر کاهش فضای مورد نیاز به 10 الی 15 درصد پست های متداول، که به خصوص در مناطق پر تراکم شهری بسیار حائز اهمیت است، با نصب در نزدیکترین نقطه به مصرف کننده و در نتیجه با افزایش ولتاژ انتقال از فشار متوسط به فوق توزیع، موجب کاهش تلفات تغذیه بار خواهد شد.کلید واژگان: پست کمپکت، پست فوق توزیع، کاهش تلفات
-
نشریه عصر برق، پیاپی 3 (زمستان 1394)، صص 21 -27آگاهی از پاسخگویی بار یکی از اصلی ترین ابزارهای مدیریت سمت تقاضاست. برنامه های پاسخگویی بار صنایع شامل طرح تعطیلات و تعمیرات تابستانی و طرح ذخیره عملیاتی، با استفاده از پتانسیل مشارکت صنایع، به عنوان راهکارهای اجرایی و موثر برای کاهش پیک شبکه در مجموعه صنعت برق کشور مورد استفاده می باشد. با اجرای موفق این برنامه ها، اپراتور سیستم از مزایای کاهش پیک و صنایع همکار، از منافع اقتصادی بهره مند خواهند شد. در این مقاله، اجرای برنامه های پاسخگویی بار صنایع از دیدگاه شرکت توانیر، برای کاهش مصرف در پیک شبکه، با استفاده از اطلاعات سال 1393 در شبکه سراسری و برق خراسان مورد مطالعه قرار می گیرد.کلید واژگان: پاسخگویی بار، پیک سایی، طرح تعطیلات و تعمیرات تابستانی، طرح ذخیره عملیاتی، مدیریت سمت تقاضا
-
امروزه کنترل فرکانس در سیستمهای قدرت با نفوذ گسترده منابع انرژی تجدیدپذیر از جمله نیروگاه های باد از اهمیت ویژهای برخوردار است. کمبود منابع ذخیره کنترل فرکانس سریع و کافی برای پاسخ گویی به عدم قطعیت ذاتی موجود در توان باد یکی از عوامل محدود کننده اتصال توربینهای باد به شبکه است. در این مقاله قابلیت فراهم کردن نرخ بارگیری چندگانه (MRR) توسط واحدهای تولیدی برای مقابله با عدم قطعیت موجود در توان باد معرفی شده و در فرمول بندی مساله برنامه ریزی همزمان انرژی و ذخیره اولیه وارد شده است. همچنین برنامه ریزی همزمان انرژی و ذخیره اولیه با در نظر گرفتن قابلیت ها و محدودیت های واحدهای تولیدی برای مشارکت در کنترل فرکانس برای یک سیستم نمونه انجام شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که در صورت به کارگیری قابلیت جدید نرخ بارگیری چندگانه برای پاسخگویی به تغییرات تولید، میتوان از در مدار قرار گرفتن نیروگاه های جدید اجتناب نمود و هزینه بهره برداری شبکه را کاهش داد.کلید واژگان: عدم قطعیت، نفوذ بالا، توان بادی، انرژی تجدید پذیر
-
از مسائل مهم و مورد توجه طرحان بازار برق، کاهش قیمت برق و نوسانات آن در کوتاه مدت می باشد. کاهش قیمت برق و نوسانات آن موجب کاهش ریسک بازار و افزایش امنیت خرید انرژی برای مصرف کنندگان می-گردد. در این مقاله، فن آوری انتخاب و بکارگیری نرخ بارگیری سریع واحدهای نیروگاهی پیشرفته در برنامه ریزی همزمان انرژی و ذخیره اولیه کنترل فرکانس اولیه معرفی شده و سپس نقش آن در کاهش هزینه خرید انرژی و ذخیره ی اولیه کنترل فرکانس مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد. نتایج حاصله از شبیه سازی برای سناریوهای مختلف قیمت دهی فروشندگان نشان می دهند که در صورت بکارگیری نرخ بارگیری سریع، قیمت انرژی تمام شده و نیز نوسانات آن کاهش می یابد. به علاوه، نتایج حاصله از شبیه سازی در بارهای مختلف نشان می دهند که در بسیاری از موارد ممکن است استفاده از نرخ بارگیری سریع در بارحداقل ضرورتی نداشته باشد، درحالی که در بارهای زیاد(پیک) امری ضروری است. از طرفی، بکارگیری نرخ بارگیری سریع از نظر اقتصادی در بارهای میانی نزدیک پیک توجیه پذیر بوده و در بارهای کمتر بسته به هزینه های استهلاک نرخ بارگیری سریع، ممکن است توجیه پذیر گردد.
کلید واژگان: نرخ بارگیری سریع، نوسان قیمت، ذخیره ی اولیه، برنامه ریزی همزمان، کنترل فرکانسJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:9 Issue: 2, 2013, P 39Frequency control, as an ancillary service, is usually provided by generation reserves. In modern generating units the ramp rate limit can be selected; e.g. their ramp rate can be selected to be either normal or fast. In this paper, the impact of selecting the fast ramp rate of generating units on electricity price and its volatility is investigated in simultaneous scheduling of energy and primary reserve. Simulation results show that using this capability of generating units, results in reduction of both the electricity price and its volatility. While, in minimum load condition, this capability may not necessarily be effective, it will be very essential for peak load condition. The effectiveness of this capability for medium load conditions depends on the load value and the units committed.Keywords: Fast Ramp Rate, Volatility Price, Primary Reserve, Simultaneous Scheduling, Frequency Control -
واحدهای نیروگاهی پیشرفته دارای قابلیتهای جدیدی از جمله انتخاب نرخ بارگیری عادی و یا سریع می باشند که در ظرفیت ذخیره اولیه کنترل فرکانستاثیر گذار است. از طرفی برخی از واحدهای نیروگاهی در محدوده معینی از محدوده مجاز بهره برداری قابلیت مشارکت در کنترل فرکانسرا دارند. در این مقاله، روشی جدید برای برنامه ریزی همزمان انرژی و ذخیره اولیه ارائه گردیده است. در این روش، محدودیتها و همچنین قابلیتهای واحدهای نیروگاهی جدید، که در پژوهش های قبلی در نظرگرفته نشده اند، در برنامه ریزی همزمان تولید و ذخیره ی اولیه لحاظ شده است. نتایح حاصل از شبیه سازی برروی یک شبکه نمونه نشان می دهد که اعمال این قابلیتها و محدودیتها در برنامه ریزی همزمان تولید و ذخیرهی اولیه، آرایش مناسب تری را در اختیار بهره بردار سیستم قرار میدهد. در نتیجه، بهره بردار سیستم انحراف کمتری را در اجرای برنامه خواهد داشت. در این بررسی، مدل بازار بصورت پرداخت بر اساس پیشنهاد میباشد.
در روش ارائه شده، حالتهای مختلفی که برای هر واحد نیروگاهی برای مشارکت در کنترل فرکانس وجود دارد، توسط متغیرهای باینری لحاظ می گردند. برای حل مسئله ی غیرخطی حاصل که به شکل مخلوط عدد صحیح می باشد، از روش ابتکاری تکراری مبتنی بر الگوریتم ژنتیک استفاده شده است.
کلید واژگان: ذخیره ی اولیه، برنامه ریزی همزمان، قابلیتهای فنی، کنترل فرکانس، محدودیتهای بهره برداری
بدانید!
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.