فهرست مطالب

نشریه تحقیقات نوین در سیستم های قدرت هوشمند
سال ششم شماره 1 (پیاپی 13، بهار و تابستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/06/10
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مسعودرضا حبیبی، حسین هارون آبادی*، ابراهیم خرم صفحات 1-12

    مزایای تولید برق از انرژی باد، باعث گسترش روزافزون نیروگاه های بادی در سرتاسر جهان شده است. هزینه پایین تولید و مزایای زیست محیطی نیروگاه های بادی از دلایل مهم استفاده از انرژی باد می باشد. از طرف دیگر هزینه های عدم قطعیت در تولید و کنترل خروجی توربین های بادی از جمله مشکلاتی است که برای بهره برداران و بازارهای برق به وجود می آید. از اقدامات اساسی جهت افزایش نفوذ توان بادی، بررسی اثرات این نفوذ در شبکه های قدرت تجدیدساختار یافته می باشد. در این مقاله اثر حضور نیروگاه های بادی بر قیمت بازار و قابلیت اطمینان سیستم قدرت در سطح تولید و در بازه زمانی یک ساله مورد ارزیابی قرار گرفته است. روش پیشنهادی بر روی شبکه 24 شینه IEEE-RTS آزمایش شده و سعی شده است با در نظر گرفتن درصد رزروهای مختلف و کشش های قیمتی تقاضای متفاوت، نتایج واقعی تری نسبت به بازار و قابلیت اطمینان شبکه بدست آید. در شبیه سازی، اثر عدم قطعیت های رزرو شبکه در نظر گرفته شده و همچنین از شبیه سازی مونت کارلو جهت مدلسازی باد استفاده می شود. این مطالعه با شبیه سازی طرح های اضافه شدن و جایگزین شدن تولیدکنندگان توان بادی در شبکه، سعی در بررسی و مقابسه نتایج طرح ها با یکدیگر داشته تا از این طریق، تغییرات قابلیت اطمینان سیستم و کارایی بازار، همزمان مورد ارزیابی قرارگیرد. نتایج بدست آمده حاکی از تاثیر مثبت همزمانی تخصیص رزرو و طرح های پیشنهادی بر اطمینان و کارایی بازار است.

    کلیدواژگان: نیروگاه های بادی، قابلیت اطمینان سیستم های قدرت، بازار برق، شبیه سازی مونت کارلو
  • اعظم سادات شاه آبادی*، علی اصغر شجاعی، توحید حنفی، فرهاد فرهمند صفحات 13-17

    مطالبی در این مقاله به منظور شبیه سازی کنترل کننده غیرخطی مبدل باک مورد بررسی قرار می گیرد. به طور کلی مبدل باک و مطالعات انجام شده بر روی آن و یک روش کنترلی برای بدست اوردن متوسط ولتاژ خروجی برای برابری با یک سطح مطلوب ارایه شده است. روش کنترلی ارایه شده شامل یک سری مزایا و معایب می باشد. برای بهبود معایب و همچنین نتیجه بهتر در خروجی مبدل کنترلر خطی (PI) معرفی می شودو برای بهبود معایب و همچنین نتیجه بهتر وبدست اوردن ولتاژ خروجی با یک سطح ثابت و کاهش ریپل و زمان نشست ولتاژ در خروجی مبدل کنترلر خطی (PI) معرفی می شود که با روش کنترلی غیر خطی (کنترل حالت لغزشی) ترکیب شده ودر محیط متلب شبیه سازی شده است و نتایج آن  قابل مشاهده می باشد.

    کلیدواژگان: چاپر، کنترل حالت لغزشی، کنترلر PI، مبدل باک
  • موسی اشرافی، علی اصغر شجاعی*، فرهاد فرهمند صفحات 18-24

    امروزه سیستم ترکیبی تولید انرژی به یکی از امید بخش ترین راه حل ها برای مرتفع کردن نیاز برق مناطق مختلف تبدیل شده است. با توجه به ناپیوسته بودن انرژی تولید شده توسط منابع تجدید پذیر،درعمل ثابت شده ترکیبی از این انرژی هایتجدید پذیر می تواند راه حل مناسبی جهت تولید انرژی الکتریسیته در شرایط مختلف جوی باشد و با ترکیب مناسب این منابع میتوان به سیستم تولیدی مقرون به صرفه ای رسید.در این پژوهش روستا سوقند که در بخش مرکزی شهرستان نیشابور موردبررسی قرار گرفته است.تقاضای توان مصرفی سوقند ازسال 1381تاکنون توسط پست 63/20 کیلوولت دیزباد تامین می گردد ؛که تغذیه بارهای پراکنده منطقه را به عهده دارد.در این پژوهش با توجه به موقعیت مناسب روستا از نظر شرایط جوی و همچنین تلاش برای بهبود شرایط اقتصادی و زیست محیطی منطقه در آینده به بررسی نقش اضافه شدن منابع تولید پراکنده به شبکه پرداختیم و به این نتیجه می رسیم که استفاده از این منابع میزان هزینه ها را تا 57 درصد و میزان تولید وآلاینده ها را تا 70 درصد کاهش می دهد. این مقاله در 2 سناریو مورد بررسی قرار گرفت ونتایج انتخاب یک سیستم بهینه شرح داده شده است.

    کلیدواژگان: انرژی تجدیدپذیر، فتوولتائیک، دیزل ژنراتور، باتری، هومر
  • هادی تقی نسب*، حسن براتی صفحات 25-39

    بهره وری انرژی از نیروگاه های قدرت کمتر از 60 درصد می باشد، در صورتی که بهره وری از واحد های CHP می تواند به اندازه 90 درصد باشد. علاوه بر بهره وری بالا واحدهای CHP دارای کاهش آلایندی زیست محیطی در حدود 13 تا 18 درصد است. در این مقاله با هدف استفاده بهینه از نیروگاه های تولید همزمان برق و حرارت برای رسیدن به مقصد مطلوب اقتصادی برای GENCO و برای به حداکثر رساندن سود اقتصادی و به حداقل رساندن انتشارهای محیطی بر اساس ادغام سیستم های CHP با واحدهای تولید گرما (TG) متعارف در شبکه قدرت از الگوریتم بهینه سازی جستجوی کلاغ (CSA) جهت حل مسیله پخش بار اقتصادی  (CHPED) و مسیله پخش بار اقتصادی/آلودگی (CHPEED) و همچنین مسیله پخش بار اقتصادی/آلودگی با مشارکت بازار خدمات برق در محیط نرم افزاری متلب شبیه سازی و نتایج آن برای هر سه حالت ارایه شده است. روش ارایه شده برای ده واحد نیروگاهی با مشخصه های متفاوت با بار متغیر مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل از رویکرد CSA برای بهینه سازی، براساس مقایسه با نتایج الگوریتم کلونی مورچگان (ACO) و همچنین سایر الگوریتم هایی که در سایر مطالعات مورد بررسی قرار گرفته، معتبر هستند. هنگامی که واحدهای CHP با سیستم یکپارچه 10-TG ادغام می شوند، نتایج حاصل از اجرای رویکرد CSA پیشنهادی بسیار امیدوار کننده است.

    کلیدواژگان: پخش بار اقتصادی، آلودگی، GENCO، نیروگاه CHP، الگوریتم CSA، الگوریتم ACO
  • مهدی گندم زاده، احسان مال اندیش، آرین تاجیک، فرید طاهرپور، معین محمدپور، سید محمدحسن مدرس قیصری، ابوالقاسم مصیبی جیرهنده، محسن زندی، رقیه گوگ ساز قوچانی، مجید زندی* صفحات 41-47

    تعمیر و نگهداری صحیح و به موقع خطوط و پست های برق اثر مهمی بر کارکرد و بهینه سازی چرخه تولید و توزیع برق دارد. به این دلیل، نگهداری و تعمیر مناسب و به موقع این خطوط می تواند موجب کاهش تلفات، قطعی های ناگهانی و در نتیجه کاهش و بهینه سازی مصرف شود. از جمله اجزای مهم پست ها و شبکه های انتقال و توزیع، مقره ها هستند که کاهش سطح عایقی آن ها و شکست ناشی از جریان نشتی، یکی از مشکلات جدی آن ها است که می تواند تاثیر زیادی بر بهینه بودن و بهر ه وری داشته باشد. رسوب زدایی سطح مقره ها به این دلیل که ایجاد رسوب های در سطح آن ها، موجب کاهش سطح عایقی و در نتیجه افت بهر ه وری شبکه و در مواردی قطعی آن می شود، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله، روش موج دهی فراصوتی به کمک یک محلول نوین رسوب زدایی به عنوان روشی مطمین و موثر جهت رسوب زدایی مقره ها به خصوص در مناطق در معرض پدیده گرد و غبار و رطوبت پیشنهاد می شود. جهت آزمون تاثیرگذاری روش پیشنهادی، یک نمونه مقره حاوی رسوب های سخت و فلزی به صورت توامان، از منطقه خوزستان در نزدیکی یک کارخانه سیمان، در سه مرحله مورد شست و شوی قرار گرفته است. نتایج حاصل از شست وشوی به کمک محلول پایه و مکمل نشان داد که روش پیشنهادی جهت شست وشوی نمونه مقره به طور کامل موفق بوده و تمامی رسوب های حتی سخت به طور کامل از سطح مقره جدا شد.

    کلیدواژگان: افزایش بهره وری شبکه، رسوب سخت، ریزگردها، رسوب زدایی مقره ها، موج دهی فراصوتی، محلول رسوب زدا، جریان نشتی در مقره
  • نگین مهرپویا*، علی کرمی ملایی صفحات 48-53

    افت ولتاژ های متعادل شامل افت ولتاژ ناشی از خطاهای سه فاز متقارن و یا راه اندازی بارهای سه فاز توان بالا و یا کلیدزنی های سه فاز متقارن میباشد. در حالیکه این وقایع به صورت نامتعادل منجر به افت ولتاژهای نامتقارن می گردد. افت ولتاژ می تواند سبب  بارگذاری نامتقارن در شبکه قدرت، وقوع ناپایداری ولتاژ و حتی خاموشی شبکه گردد. یکی از رایج ترین راه های مقابله با افت ولتاژ، بهره گیری از ادوات مبتنی بر الکترونیک قدرت در فیدرهای حساس شبکه های توزیع میباشد.که در این تحقیق از بازیاب دینامیکی ولتاژ استفاده شده است.برای جلوگیری از این افت ولتاژ ها کنترل کننده های PID، فازی و فازی بهینه، کنترل کننده هایی است که این مقاله قصد پیاده سازی آنها و مقایسه نتایج آنها را دارد.

    کلیدواژگان: افت ولتاژ نامتعادل، بازیاب دینامیکی ولتاژ، کنترل کننده PID، کنترل کننده فازی، کنترل کننده فازی بهینه
|
  • Masoodreza Habibi, Hossein Haroonabadi*, Ebrahim Khorram Pages 1-12

    The benefits of wind power generation have led to an ever-increasing expansion of wind farms around the world. The low cost of production and the environmental benefits of wind farms are some of the main reasons for using wind energy. On the other hand, uncertainty costs in the production and control of the output of wind turbines are among the problems that are being encountered for electricity operators and markets. One of the basic measures to increase the penetration of wind power is to study the effects of this penetration on the restructured power grids. In this study, the effects of wind power plants on the market price and power system reliability in generation sector is evaluated in the one-year period.  The proposed method is tested on IEEE-RTS 24 bus network and it will be tried to obtain more realistic results compared to the market and reliability of the network, taking into account the different Reserves percentage and price elasticity of demands. In simulations, the effect of network reservation uncertainty is considered. Also, Monte Carlo simulation is used for wind modeling. This study attempts to compare the results of adding and replacing wind power producers in the grid to assess the changes in the system reliability and market efficiency. The results indicate a positive effect of concurrency of allocation of reserves and proposed schemes on reliability and market efficiency.

    Keywords: Wind Power plants, Power Systems Reliability, Electricity Market, Monte Carlo simulation
  • Azam Sadat Shahabadi*, AliAsghar Shojaei, Tohid Hanafi, Farhad Farahmand Pages 13-17

    In this paper, some Contents are presented to simulate the nonlinear converter of the Buck converter. In general, the Buck converter and studies done on it and a control method to obtain the average output voltage for equality with an optimum level, Provided control method includes a series of advantages and disadvantages. To improve disadvantages And also a better result on the output The linear controller (PI) is introduced and to improve the disadvantages as well as the better result And obtaining the output voltage With a constant surface and a decrease in the Ripple and the time of the voltage collapse in line Controller Converter (PI) output is introduced Which is combined with non-linear control (slider control) And simulated in the mathematical environment and its results are visible.

    Keywords: Chopper, Slider Control, PI Controller, Buck converter
  • Moosa Ashrafi, AliAsghar Shojaei*, Farhad Farahmand Pages 18-24

    Nowadays the combined power generation system has become one of the most promising solutions to address the power needs of different regions. Given the discontinuity of energy produced by renewable sources a proven practice of combining these renewable energies can be a good solution for generating electricity in different atmospheric conditions, and with an appropriate combination of these sources an affordable production system can be achieved. In this research the village of Souqand was surveyed in the central part of Neyshabour city. Demand for power consumption has been provided by 20.63 kWd since 1381 .Which feeds the scattered loads of the area. In this research considering the proper position of the village in terms of climate conditions and also the efforts to improve the economic and environmental conditions of the region in the future we will examine the role of the addition of distributed generation resources to the network, and we conclude that using these resources will reduce the cost to 57% and reduces the amount of pollutants to 70%. This paper was reviewed in two scenarios and the results of selecting an optimal system have been developed.

    Keywords: renewable energy, photovoltaic, diesel generator, battery, Homer
  • Hadi Taghinasab*, Hasan Barati Pages 25-39

    Energy efficiency of power plants is less than 60% However, the efficiency of the CHP units can be up to 90 %.CHP units in addition to high efficiency, They reduce environmental pollutants by 13 to 18 percent. The purpose of this thesis is to use the simultaneous power and power generation plants to reach the optimal economic destination for Genco And to maximize economic profit And to minimize environmental releases based on the integration of CHP systems with conventional heat generating units on the power grid The Crow Search Optimization algorithm (CSA) is used to solve the economic load distribution problem (CHPED) And the problem of the economic load distribution (CHPEED) as well as the problem of economic load distribution with the participation of electricity services market in MATLAB software simulation and its results for all three modes are presented. The proposed method is used for ten power plants with different characteristics with variable load The results of the Csa approach for optimization based on comparison with the results of the Ant colony algorithm as well as other algorithms considered in other studies are valid. When the CHP units are integrated with the integrated system of 10 TG, the results of the implementation of the proposed approach are very promising.

    Keywords: Economic dispatch, Contamination, GENCO, CHP plant, CSA algorithm, ACO algorithm
  • Mahdi Gandom Zadeh, Ehsan Malandish, Arian Tajik, Farid Taherpour, Moein Mohammadpour, Seyyed MohammadHasan Modarres Gheisari, Abolghasem Mosayyebi, Mohsen Zandi, Roghayyeh Gavagsaz Ghoochani, Majid Zandi* Pages 41-47

    Correct and timely maintenance of power lines and substations has an important impact on the operation and optimization of the production cycle and distribution of electricity. In this way, proper and timely maintenance and repair of these lines can reduce losses, sudden defects, and thus reduce and optimize consumption. One of the most important components of transmission and distribution networks and substations are insulators. Reduce of insulation level and failure of insulators due to leakage flow can be considered a serious problem for power network and have a great impact on its efficiency. Due to formation of sediments at insulators surface, reduction of the level of insulation is an important problem, resulting in a decrease in the efficiency of the network and subsequent interruption. In this paper, the ultrasonic wave propagation technique is proposed with the help of a new sedimentation solution as a safe and effective way to remove deposition of insulators, especially in climates with high dust and moisture. In order to measure the affectivity of the proposed method, an insulator containing hard metal-contained deposits, from the Khuzestan area near a cement factory, has been washed in three steps. The results of the washes with the help of the base and complementary solution indicating that the proposed method is completely successful for washing the sample, showing that all the sediments completely separated from the insulator surface.

    Keywords: Increase network efficiency, hard sedimentation, microspheres, decomposition of insulators, ultrasonic effect, depositional solution, leakage current in the insulator
  • Negin Mehrpooya*, Ali Karami Mollayi Pages 48-53

    The loss of balanced voltages involves a voltage drop due to symmetric three-phase errors, or the initiation of high-power three-phase loads or symmetric three-phase switches. While these events in an unbalanced way lead to asymmetric voltage drops. Voltage drops can cause asymmetric load on the power grid, the occurrence of volatility, and even network power outage. One of the most common ways of dealing with voltage drop is the use of power electronics devices in sensitive feeders of distribution networks. In this research, dynamic voltage restorer is used. In order to avoid this voltage drop, optimal PID, fuzzy and fuzzy controllers are the controllers that this article intends to implement and compare their results.

    Keywords: Unbalanced voltage drop, dynamic voltage recovery, PID controller, fuzzy controller, optimal fuzzy controller