فهرست مطالب
نشریه تحقیقات نوین در سیستم های قدرت هوشمند
سال چهارم شماره 1 (پیاپی 9، بهار و تابستان 1394)
- تاریخ انتشار: 1394/06/10
- تعداد عناوین: 6
-
صفحات 1-8
ترانسفورماتور قدرت یکی از تجهیزات حیاتی در شبکه برق است. افزایش رطوبت در سیستم عایقی ترانسفورماتور موجب کاهش قدرت دی الکتریک، کاهش ولتاژ شکست، بروز تخلیه جزیی و کاهش چشمگیر عمر ترانسفورماتور بواسطه تخریب بافت کاغذ خواهد شد. در این تحقیق استفاده از روش اندازه گیری جریان های پلاریزاسیون و دیپلاریزاسیون (PDC) به منظور تخمین رطوبت کاغذ در مدل سیستم عایقی در سه دمای مختلف بررسی شده است. با هر پله افزایش دما، رطوبت به تدریج از کاغذ به روغن منتقل شده تا به حالت تعادل برسد. در بازه زمانی بین هر افزایش دما تا رسیدن به نقطه تعادل، تست PDC انجام شده است. نتایج نشان می دهد که با خروج رطوبت از کاغذ در دمای ثابت، دامنه بخش انتهایی منحنی جریان پلاریزاسیون کاهش می یابد. در این تحقیق همچنین روشی برای رطوبت سنجی عایق کاغذی با استفاده محاسبه مقاومت الکتریکی کاغذ براساس جریان های پلاریزاسیون و دیپلاریزاسیون ارایه شده است. نتایج حاکی از آن است که می توان با حذف اثر دما، مقدار رطوبت کاغذ را برحسب مقاومت الکتریکی آن محاسبه نمود. در تحقیق حاضر از نرم افزار LabVIEW برای کنترل فرآیند اندازه گیری و از نرم افزار Matlab برای انجام محاسبات استفاده شده است.
کلیدواژگان: عایق کاغذی ترانسفورماتور، رطوبت، مقاوم الکتریکی، پلاریزاسیون، PDC -
صفحات 9-17
تخلیه جزیی یکی از پدیده هایی است که می تواند در اثر ضعف در سیستم عایقی ترانسفورماتور رخ دهد و با گسترش یافتن، منجر به از بین رفتن عایق و وقوع خطا در ترانسفورماتور گردد. از آنجاییکه تخلیه جزیی خطای موضعی است در اکثر مواقع با باز کردن ترانسفورماتور محل تخلیه به کمک چشم امکان پذیر نیست لذا تعیین محل تخلیه قبل از باز کردن ترانسفورماتور از اهمیت بالایی برخوردار است، به این منظور نیز در این مقاله شاخصی مبتنی بر توابع تبدیل جزءبه جزء سیم پیچ ارایه می گردد که با مقایسه ی میزان شباهت شاخص مکان یابی بدست آمده از گره های مختلف سیم پیچ با شاخص مکان یابی از محل واقعی تخلیه، به مکان یابی تخلیه جزیی می پردازد. یکی از مشکلات اصلی استفاده از این روش در دسترس نبودن سیم پیچ و ترمینال دیسک های آن جهت بدست آوردن شاخص مکان یابی برای دیسک های سیم پیچ است، ازاین رو با شبیه سازی فیزیکی سیم پیچ مورد آزمایش در نرم افزار Maxwell، پارامترهای الکتریکی مورد نیاز جهت شبیه سازی الکتریکی سیم پیچ محاسبه گردید و سپس شاخص مذکور به روش شبیه سازی محاسبه و با مقادیر واقعی مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که در صورت داشتن مشخصات فیزیکی سیم پیچ می توان بدون اندازه گیری مستقیم روی سیم پیچ، شاخص مکان یابی را از راه شبیه سازی بدست آورد و این مساله را مرتفع نمود.
کلیدواژگان: سیم پیچ ترانسفورماتور، مکان یابی تخلیه جزئی، شاخص مکان یابی، حوزه فرکانس، نرم افزار Maxwell -
صفحات 18-25
امروزه با تغییر قوانین و طبق مجموعه قوانین جدید شبکه، جهت یکپارچه سازی انرژی بادی، توربین های بادی در حین وقوع خطا حتی وقتی که ولتاژ شبکه به مقدار صفر کاهش می یابد، باید برای تزریق بخشی از جریان راکتیو (متناسب با افت ولتاژ) به شبکه متصل باقی بمانند. با این حال، یک واقعیت عملی در بهره برداری از مبدل های توربین بادی، یعنی ناپایداری مبدل های متصل به شبکه در طول تزریق جریان به خطاهای ولتاژ پایین (نزدیک به صفر) در بسیاری از مقالات نادیده گرفته شده است. در این مقاله، ناپایداری مبدل های سمت شبکه توربین های بادی، به صورت تلفات همزمان سازی (LOS) تعریف شده است و به دنبال یک رویکرد پایداری جدید بر اساس فرکانس و کنترل حلقه قفل فاز (PLL) می باشد تا با کنترل فاز و جریان راکتیو و اکتیو تزریقی توربین بادی در حین وقوع خطاهای شدید بتوان میزان نوسان را کاهش داد و در نتیجه باعث پایدار ماندن شبکه شد.
کلیدواژگان: توربین بادی، پایداری، کنترل فاز، تلفات همزمان سازی(LOS)، حلقه قفل شونده فاز(PLL) -
صفحات 26-36
در این مقاله با هدف بهبود هر چه بیشتر مشکلات کیفیت توان با استفاده از بهساز یکپارچه کیفیت توان (UPQC) و همچنین کاهش هزینه و حجم به منظور ترغیب هر چه بیشتر شرکت های توزیع در سرمایه گذاری در این زمینه، به ارایه یک مبدل الکترونیک قدرت یکپارچه با تعداد سوییچ کاهش یافته و همچنین ارایه سیستم های فتوولتاییک محلی به عنوان پشتیبان اکتیو لینک DC در UPQCها پرداخته می شود. به همین منظور ضمن مدلسازی سیستم تحت بررسی و طراحی کنترل کننده های لازم برای فیلترهای سری و موازی در غیاب و در حضور سیستم فتوولتاییک، به معرفی مبدل نه سوییچه برای استفاده در UPQCها پرداخته می شود. نتایج شبیه سازی های انجام شده در نرم افزار MATLAB/Simulink برای سناریوهای مختلف نشان می دهد که با استفاده از UPQCهای دارای سیستم های فتوولتاییک، ضمن تثبیت ولتاژ لینک DC در حضور کمبود ولتاژ سمت منبع، کیفیت توان سیستم بهبود می یابد به گونه ای که ولتاژ سمت بار در حضور 50 درصد کمبود ولتاژ در سمت منبع، دامنه ای برابر با 1 پریونیت خواهد داشت. علاوه بر این به دلیل استفاده از مبدل یکپارچه با تعداد سوییچ کمتر، هزینه و حجم سیستم نیز کاهش می یابد.
کلیدواژگان: بهساز یکپارچه کیفیت توان، سیستم فتوولتائیک، فیلتر سری- موازی، مبدل یکپارچه، ولتاژ لینک DC -
صفحات 37-46
سیستم های ترکیبی فتوولتاییک-بادی نوع خاصی از تامین انرژی هستند که با کاربرد آن به عنوان منبع تولید پراکنده می توان تلفات شبکه برق را کاهش داد. در طراحی این سیستم ها دو محدودیت عمده وجود دارد: اول، دسترسی به برق تولید شده (دسترس پذیری)، دوم، هزینه های تجهیزات. هدف از این مقاله، تعیین ظرفیت و طراحی بهینه سیستم های ترکیبی با منابع انرژی و استراتژی های مختلف همچنین افزایش مقدار شاخص دسترس پذیری و کاهش هزینه ها می باشد. در این طراحی از باتری به عنوان پشتیبان سیستم ترکیبی استفاده شده تا با کمک آن بتوان نوسانات منابع انرژی تجدیدپذیر را کاهش داد. در این مقاله با به کارگیری منابع تولید پراکنده نظیر توربین بادی، فتوولتاییک و باتری، از یک روش بهینه سازی هوشمند که مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ازدحام ذرات (MOPSO) می باشد، استفاده شده است. روش مورد استفاده در محیط نرم افزار MATLAB شبیه سازی شده و بر روی یک سیستم 6/27 کیلووات نصب شده در دانشگاه تکزاس پیاده سازی و نتایج حاصل ارزیابی شده است. با مقایسه نتایج به دست آمده از روش پیشنهادی با الگوریتم ژنتیک چندهدفه ملاحظه می شود که الگوریتم بهینه سازی چندهدفه ازدحام ذرات پاسخ های بهتری را به دست می دهد.
کلیدواژگان: تولید پراکنده، فتوولتائیک، توربین بادی، انرژی تجدیدپذیر -
صفحات 47-58
در این مقاله به امکان سنجی و طراحی نصب یک واحد 10 مگاواتی در منطقه ی نایین اصفهان می پردازیم. این طراحی شامل سه تابع هدف می باشد . اهداف مورد نظر در این مقاله شامل کمترین هزینه نصب ، راه اندازی ، هزینه های خرید توربین ، و اتصال به شبکه هستند و همچنین شامل بیشترین تولید سالیانه به همراه بهترین قابلیت اطمینان برای توربین ها می باشند. مدل پیشنهادی در قالب یک مسیله ی بهینه سازی چند هدفه ارایه و جهت دستیابی به دسته جواب های قابل قبول از الگوریتم NSGA-II استفاده شده است . در بخش نهایی بهترین مجموعه توربین ها را با استفاده از الگوریتم مورد استفاده مکان یابی بهینه میکنیم .این مکان یابی در محدوده ی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نایین انجام میپذیرد.
کلیدواژگان: قابلیت اطمینان، توربین بادی، نیروگاه بادی، بهینه سازی چند هدفه، NSGA-II
-
Pages 1-8
Moisture in oil-paper insulation system is one of the destructive factors which may cause power transformer failure. Decrease of dielectric strength, breakdown voltage and increase of partial discharges rate are some of the effects of moisture increment in the insulation system. Also, it is known that cellulose insulation decomposes in the presence of moisture and can decrease transformer’s lifetime. In the present study, the use of PDC method for estimating paper moisture content of an experimental insulation model have been investigated in three different temperatures. With every temperature increment step, moisture slowly migrates from paper to oil until the equilibrium condition be achieved. PDC tests were done at every temperature step. It can be seen from the results that value of the tail of polarization current, which is dominated by paper conductivity, decreases with moisture migration from paper to oil in a constant temperature. Thus, an effective method for estimating paper moisture by calculating paper electrical resistance from PDC measurements is presented. Test results demonstrate that paper moisture content can effectively be estimated from paper resistance when the effect of temperature has been eliminated and all of the results have been compared in a same temperature. NI LabVIEW 2013 was used to control the measurements procedure and to save measurements data. Further calculations were done using MATLAB 2016.
Keywords: Transfromer insulation paper, moisture, electrical resistance, polarization, PDC -
Pages 9-17
The Transformers are the main components in the power system. The partial discharge is a phenomenon that can be caused by impurities in the material of the insulation or moisture in Oil-paper insulated transformers and with expanding, resulting in the loss of insulation and fault in the transformer. So, the issue of locating partial discharge in transformer is unavoidable. In this paper, We used the Sectional Winding transfer function information, to locate the partial discharge in the frequency domain. results show that the strength of the location. also, the unavailability of transformer winding is the main problems to obtain transfer functions for locating partial discharge in transformer, therefore, We Simulated winding laboratory model for three-dimensional in Maxwell Software to calculate electrical parameters and we used LTSpice Software, for electrical model simulated.
Keywords: Transformer Winding, Partial Discharge Location, Sectional Transfer Function, Frequency Domain, Maxwell Software -
Pages 18-25
Nowadays by changing the rules, according to a new code of networks, the integration of wind energy, wind turbine during a fault even when the voltage to zero, reducing the need for injection of reactive current (proportional to the voltage drop) network stay connected. However, a practical reality in the operation of the wind turbine converters, the converters connected to grid instability throughout the flow injection errors low voltage (close to zero) in many papers have been ignored. In this paper, unstable exchange network side wind turbines, for loss of synchronization (LOS) have been defined and are looking for a sustainable approach based on frequency control and phase-locked loop (PLL) is to control the phase and reactive current and Active injection errors during severe wind turbine to reduce the volatility and thus the stability of the network
Keywords: wind turbine, stability, protection, phase control, loss of synchronization (LOS), phase lock loop (PLL) -
Pages 37-46
Photovoltaic-wind hybrid systems are a particular type of energy source that can be used as a source of distributed generation to reduce power losses. There are two major limitations in designing these systems: availability of the electricity generated and the cost of the equipment. The purpose of this study is to determine the capacity and optimum design of the combined systems with energy sources and different strategies, as well as increase the amount of available index and reduce costs. In this design, the battery is used as a hybrid system backup to reduce the volatility of renewable energy sources. In this research, using a distributed generation source such as wind turbine, photovoltaic and battery, an intelligent optimization method based on multi-objective particle swarm optimization (MOPSO) algorithm is used. The used method is simulated in MATLAB and implemented on a 27.6 kW system installed on Texas A&M University campus and the outcomes have been evaluated. By comparing the results of the suggested method with multi-objective genetic algorithm, it is observed that multi-objective particle swarm optimization algorithm provides better responses.
Keywords: generation, photovoltaic, wind turbine, renewable energy
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.