فهرست مطالب

انرژی ایران - سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 40، بهار 1387)

نشریه انرژی ایران
سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 40، بهار 1387)

  • تاریخ انتشار: 1387/03/15
  • تعداد عناوین: 9
|
  • علی فرزانه رفعت، سید علی محمد جوادیان، محمودرضا حقی فام، سید محمد تقی بطحایی صفحه 1
    شبکه های توزیع سنتی ماهیتی شعاعی دارند که به واسطه یک منبع تغذیه از شبکه سراسری تغذیه می شوند. سیستم حفاظت این گونه شبکه ها بسیار ساده است و معمولا به وسیله فیوز، بازبست و رله اضافه جریان پیاده سازی می شود. در سال های اخیر، با توجه به کاربردهای متنوع و فواید اتصال نیروگاه های تولید پراکنده به شبکه های توزیع، توجه زیادی به استفاده از این واحدها در سطح شبکه های توزیع شده است. اما این فواید زمانی محقق خواهند شد که تبعات ناشی از ورود این واحدها به سیستم توزیع نیز به طور کامل بررسی و معایب آن مرتفع گردد. به عنوان مثال، حضور این گونه منابع تولیدی باعث می شود که شبکه های توزیع ماهیت شعاعی خود را از دست بدهند و به واسطه آن هماهنگی تجهیزات حفاظتی از بین برود. در این مقاله روشی جدید برای تعیین حداکثر ظرفیت تولید پراکنده قابل تزریق به شبکه های توزیع، جهت حفظ هماهنگی موجود بین ادوات حفاظتی آن شبکه، با به کارگیری معادلات ریاضی منحنی های عملکرد ادوات حفاظتی ارائه شده است. همچنین روش پیشنهادی بر روی یک شبکه توزیع نمونه و با استفاده از نرم افزارهای DIgSILENT و MATLAB شبیه سازی شده و نتایج آن ارائه شده است.
    کلیدواژگان: شبکه توزیع، تولید پراکنده، هماهنگی حفاظتی، بازبست
  • حامد شکوری گنجوی، جلال نظرزاده صفحه 17
    ایران رتبه نخست را در رشد مصرف سرانه انرژی در جهان داراست. اینکه چه عواملی چگونه در این پدیده مؤثر هستند، نیازمند تحلیل است و برای تحلیل این روند، بدست آوردن الگویی که آن عوامل را بشناساند و تغییرات آتی را برآورد کند، ضروری است. با تفکیک تقاضای انرژی الکتریکی به دومتغیر توان و زمان، برای هریک الگویی مجزا به دست می آید. در این مقاله، با استفاده از نتایج یک الگوسازی خطی برای مطالعه اثر دما در میانگین سالانه زمان مصرف روزانه، یک الگوی دینامیکی غیرخطی بدست آمده تا نشان دهد قله بارالکتریکی به طورمتوسط چند ساعت درروز به انرژی الکتریکی نیاز دارد و این میزان تحت تاثیر چه عواملی و چگونه تغییر می کند.
    پژوهش ها نشان می دهد که دما، میزان وزش باد و البته عوامل اقتصادی و اجتماعی دیگری مانند قیمت ها، جمعیت و رشد فن آوری بر میزان مصرف انرژی مؤثر است. ترکیبات متنوع از عوامل مزبور و شکل توابع گوناگون غیرخطی که تبیین کننده روابط علی میان متغیرها هستند، شمار الگوهای نامزد برای این پدیده را بالا می برد. با روشی که در الگوسازی و انتخاب الگو در این پژوهش دنبال شده است، ازمیان تعداد زیادی از الگوهای موازی، چند الگوی مناسب تر بررسی و سرانجام مناسب ترین مدل دینامیک تعیین می شود. این الگوها در تکمیل دیگر الگوهای به دست آمده برای بار، نشان می دهند که علاوه برتاثیر دما، افزایش نسبی قیمت انرژی الکتریکی برخلاف تاثیر ناچیز آن در میزان بار بیشینه، در کاهش ساعات مصرف وسایل الکتریکی تاثیر درخور توجهی دارد.
    کلیدواژگان: مدل سازی غیرخطی، مدل های انرژی، زمان مصرف برق، حداکثر بار، نیاز مصرف انرژی الکتریکی
  • عبدالحسین وهابی، سعیده برقی نیا، ناصر وفادار، همایون برهمندپور صفحه 35
    مدیریت تولید و توزیع انرژی الکتریکی باید براساس تطبیق عرضه بر تقاضای انرژی برق، اقدام به برنامه ریزی، بهره برداری و سرمایه گذاری بهینه نماید. لذا در برنامه ریزی آینده یک سیستم قدرت، پیش بینی بار از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و باید میزان خطای آن تا حد امکان کاهش یابد. دقت نتایج این پیش بینی بر هزینه تولید و همچنین میزان خاموشی در سیستم قدرت تاثیرگذار می باشد.
    با راه اندازی بازار برق در شبکه ایران، شرکت های برق منطقه ای و در ادامه با توسعه بازار برق، شرکت های توزیع که به منزله خریدار محسوب می شوند می بایست نیاز مصرف ساعت به ساعت کل شبکه تحت پوشش خود را در روزهای آتی پیش بینی و ارائه نمایند. ضمن آنکه شرکت های مدیریت تولید و یا بهره برداری نیروگاه ها نیز ممکن است برای پیش بینی و پیشنهاد قیمت به پیش بینی بار نیاز داشته باشند. بدین ترتیب دقت پیش بینی ضمن بهبود بهره برداری از شبکه تحت پوشش از تخصیص جرایم مربوطه نیز جلوگیری می نماید.
    با توجه به اهمیت روزافزون پیش بینی بار در بهره برداری سیستم های قدرت و بازار برق، روش هایی به منظور پیش بینی دقیق تر بار ارائه شده است و در این میان روش هایی که بر اساس دید کارشناسانه و از منظر افراد خبره ارائه می شوند، توانایی بالاتری از خود نشان می دهند. در این مقاله روشی برای پیش بینی بار کوتاه مدت بر اساس یافتن روز های مشابه ارائه شده است که با نظر افراد خبره تطابق خوبی داشته و توانسته است در عین ساده تر بودن نسبت به سایر روش های هوشمند نظیر شبکه های عصبی، از دقت مناسبی برخوردار باشند.
    توانایی این روش برای بهبود دقت پیش بینی بار روزهای خاص (تعطیل ملی و مذهبی) نسبت به روش هایی نظیر سیستم خبره فازی قابل توجه است. نتایج پیش بینی برای داده های بار شبکه سراسری ایران در این مقاله آورده شده و با نتایج پیش بینی شبکه عصبی به همراه سیستم خبره فازی مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: بازار برق، پیش بینی بار کوتاه مدت، روزهای مشابه، روزهای عادی، روزهای خاص
  • سید مجتبی سجادی، سید محمد اسدزاده صفحه 45
    هدف اصلی این مقاله بررسی اثر تغییر ساعت بر مصرف برق است. در این مقاله مدلی توسعه داده شده است و به کمک آن اثر تغییر ساعت بر مصرف برق در ناحیه تحت پوشش استان تهران تجزیه و تحلیل شده است. رهیافت تجزیه و تحلیل در این مقاله، رهیافت شبیه سازی مبتنی بر مدلهای رگرسیون چند متغیره است. مدل رگرسیونی استفاده شده در این مقاله، سیستمی از 24 معادله رگرسیونی چند متغیره است که بوسیله روش رگرسیونهای ظاهرا نامرتبط حل شده است. سه سناریوی مختلف تغییر ساعت تجزیه و تحلیل شده اند: تغییر ساعت، گسترش تغییر ساعت و تغییر ساعت دوبل. مدل رگرسیونهای ظاهرا نامرتبط با داده های 1383 تا 1385 نشان می دهد که طبق سناریوی تغییر ساعت پتانسیل کاهش مصرف برابر 9/162 مگاوات ساعت (معادل 87/0 درصد از کل مصرف در بهار و تابستان 85) و پتانسیل کاهش پیک در این سناریو میزان 102 مگاوات معادل 9/1 درصد کاهش در پیک ساعتی برآورد شده است. در سناریوی گسترش تغییر ساعت پتانسیل کاهش مصرف برابر 7/176 مگاوات ساعت (معادل 82/0 درصد از کل مصرف 8 ماهه از اسفند تا مهر) و پتانسیل کاهش پیک در این سناریو میزان 97 مگاوات معادل 9/1 درصد کاهش در پیک ساعتی برآورد شده است. در سناریوی تغییر ساعت دوبل پتانسیل کاهش مصرف برابر 5/68 مگاوات ساعت (معادل 36/0 درصد از کل مصرف در بهار و تابستان 85) برآورد شده است. پیک ساعتی در این سناریو میزان 482 مگاوات معادل 3/9 درصد افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: تغییر ساعت، مصرف برق، استان تهران، رگرسیونهای ظاهرا نامرتبط
  • عباس عباسی، رضا عفت نژاد، سید محمد صادق زاده، عباس صالحیان صفحه 67
    در مقاله حاضر، روش آزمون استاندارد فن کویل ها تشریح و متوسط مصرف انرژی فن کویل های ساخت داخل بطریق تجربی و استاندارد تعیین شده است. با مقایسه شاخص مصرف انرژی (وات/ دبی هوا یا وات / 1000 بی تی یو در ساعت) فن کویل های داخل و خارج، رده بندی فن کویل های ساخت داخل برای سه دوره سه ساله و برچسب انرژی آن پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: برچسب انرژی فن کویل، رده بندی فن کویل ها، میزان مصرف انرژی، ظرفیت سرمایشی، ظرفیت گرمایشی، آزمون عملکرد استاندارد، شاخص مصرف انرژی
  • بهبود پایداری گذرا در نیروگاه های بادی سرعت ثابت با استفاده از مقاومت ترمزی
    هادی علی آبادی، رضا قاضی صفحه 81
    امروزه در مدار نگهداشتن نیروگاه های بادی در هنگام وقوع اغتشاشات شبکه از اهمیت خاصی برخوردار گشته است. حتی در برخی از کشورها اداره کنندگان شبکه قوانینی را وضع کرده اند که به موجب آن می بایست مزرعه بادی در هنگام مواجه شدن با اغتشاشات یا افت ولتاژهای ناگهانی، پایداری خود را حفظ نموده و در مدار باقی بماند. در این مقاله استفاده از مقاومت ترمزی موازی برای رسیدن به این مقصود پیشنهاد و مورد بررسی قرار می گیرد. بدین ترتیب که ابتدا یک مزرعه بادی متصل به شبکه که خود از چندین ژنراتور القایی تشکیل شده است همراه با سیستمهای آیرودینامیکی، مکانیکی و الکتریکی آن به طور کامل مدلسازی شده و سپس رفتار آن در هنگام ورود و خروج مقاومت ترمزی با در نظر گرفتن تاثیر میزان جبران سازی توان راکتیو نیروگاه و همچنین زمان عملکرد کلیدها مورد بررسی قرار می گیرد. در انتها نیز مقایسه ای بین دو روش استفاده از سیگنال سرعت ژنراتور و سیگنال ولتاژ باس نیروگاه در پردازش عملیات کلیدزنی مقاومت ترمزی صورت می گیرد.
    کلیدواژگان: مقاومت ترمزی، ژنراتور القایی، نیروگاه بادی، پایداری گذرا، جبران سازی توان راکتیو
  • مجید ابدی مرزونی، مصطفی محمدیان، علی یزدیان ورجایی، سید علی محمد جوادیان صفحه 95
    توربین های بادی یکی از عوامل عمده تولیدکننده فلیکر در شبکه های قدرت می باشند. در این مقاله انتشار فلیکر توربین های بادی سرعت متغیر با ژنراتور القایی تغذیه دوبل(DFIG)، مورد بررسی قرارگرفته و تاثیر عواملی چون سرعت متوسط باد، میزان اغتشاشات باد، ظرفیت اتصال کوتاه شبکه و زاویه امپدانس شبکه، بر روی انتشار فلیکر این نوع توربین ها تحلیل می گردد. همچنین در این مقاله با استفاده از کنترل توان راکتیو خروجی ژنراتور، که از طریق کانورتر طرف شبکه توربین انجام می گیرد، میزان فلیکر موجود در ولتاژ خروجی بهبود می یابد. برای کنترل جریان این کانورتر جهت بهبود فلیکر، دو روش کنترل ولتاژ‍ و کنترل توان راکتیو پیشنهاد شده است. این دو روش از نظر توانایی در بهبود فلیکر، میزان توان راکتیو مصرفی و ظرفیت کانورتر مورد نیاز، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی، صحت عملکرد روش های پیشنهادی را در بهبود فلیکر نشان می دهد.
    کلیدواژگان: توربین های بادی سرعت متغیر، ژنراتورالقایی تغذیه دوبل، فلیکر
  • سعید جلیل زاده، حسین حدادیان، میثم مهدوی، هادی حسینیان، سجاد گلوانی صفحه 109
    برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال یکی از بخشهای اساسی برنامه ریزی توسعه سیستمهای قدرت است که مهمترین هدف آن مشخص کردن تعداد، زمان و مکان احداث خطوط انتقال جدید برای افزودن به سیستم انتقال می باشد. تاکنون روش های متنوعی برای حل مسئله برنامه ریزی استاتیکی توسعه شبکه انتقال ارائه شده است که در هیچ یک از آنها میزان کفایت خطوط پس از پایان سال افق برنامه ریزی، مورد توجه قرار نگرفته است. بدین معنا که شبکه توسعه یافته، بعد از چه مدت کفایت خود را از دست داده و نیاز به توسعه مجدد خواهد داشت. این مقاله کفایت شبکه انتقال را بعد از توسعه مورد بررسی قرار داده و با لحاظ نمودن این امر، برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال را در جهتی انجام داده است که شبکه توسعه یافته، حداکثر کفایت را در تامین بارها داشته و دیرتر دچار اضافه بارگذاری گردد. نتایج بدست آمده از اجرای ایده پیشنهادی بر روی شبکه معروف گارور مؤید آن است که با انتخاب منطقی هزینه سرمایه گذاری، شبکه ای به مراتب مقاومتری از نظر از دست رفتن کفایت خطوط به دست خواهد آمد.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی توسعه انتقال، کفایت خطوط، الگوریتم ژنتیک
|
  • Page 1
    Traditional electric distribution systems are radial in nature, and are supplied through a main source. These networks have a very simple protection system, and its implementation is also very simple. Distributed generation (DG) is defined as energy sources connected to distribution systems. Presence of such energy resources in distribution systems is being extended rapidly because of its useful advantages, but such advantages can be achieved if the relevant concerns are deliberately taken into account. For example, penetration of DG currents results is not having a radial distribution network, and consequently losing protection coordination.
  • Page 17
    Electricity consumption in Iran has a high growth rate. It is important to analyze reasons of this phenomenon by a proper model that can include all affective factors. Based on the system approach, the two physical factors of energy, i.e. power and time, have to be investigated separately. There are so many models to predict the energy demand as well as other models studying the peak load growth. Meantime, there are a few researches on the average time of electricity consumption. This paper proposes a model on one of the two components of the Electrical Energy Demand: the Power and the Time, to investigate how each of the factors like climate, income and price affects energy consumption. This paper tries to separate long – run and short – run factors by focusing on a model for the latter. Considering various combinations of these factors in company with different types of nonlinear relationship, a nonlinear model is constructed to show how the average daily consumption time of the whole simultaneous peak load at the country changes with the climate, economic and/or social factors. For the variety of different combinations of these factors, also different possible candidate nonlinear functions, a vast number of models are analyzed and surveyed. Then a set of selected models is introduced and the best one is chosen via a fuzzy decision-making process. The winner model shows that besides deviations of the weather temperature from a certain moderate climate, any changes in the relative energy conveyors prices, also the per capita income will influence the time that an electrical device is used averagely during a day.
  • Page 35
    Short term load forecasting (STLF) plays an important role for the power system operational planners and also most of the participants in the nowadays power markets. With the importance of the STLF in power system operation and power markets, many methods for arriving careful results, are represented. In this paper, an approach for STLF is proposed. The proposed approach is based on finding similar days. This approach is much simple than intelligent methods such as artificial neural networks (ANN) and fuzzy expert system (FES). The results of this method for Iran National Power System (INPS) is compared with ANN and FES results for STLF. The results shows that the idea of finding similar days used for STLF, can improve greatly the performance of the STLF.
  • Page 45
    The main purpose of this paper is to study the effect of daylight saving time (DST) policy on electricity consumption in Tehran province. A simulation approach based on econometric models is developed. The econometric model used is a set of 24 regression equations called seemingly unrelated regressions (SUR). A simulation approach based on SUR equations is employed to analyze different scenarios. Three DST scenarios are introduced and analyzed: DST, Extended DST and Double DST. Result of simulation approach based on the SUR model using data in years 2004-2006 indicates that the following electricity decreasing and peak-cut-off potentials exist under different scenarios. Under DST scenario there is 162886 MWh decreasing potential in electricity consumption (equal to 0.87 % of first six months consumption). The peak-cut-off potential in this scenario is 102 MW or 1.9 %. Under Extended DST scenario these amounts are a bit more. There is 176732 MWh decreasing potential in electricity consumption (0.82 % of 8 months –from Esfand to Mehr- consumption). In extended DST, the peak can be cut by 97 MW or 1.9 %. In double DST scenario a potential of 68474 MWh (equal to 0.36 % of first six months consumption) exists but under this scenario the peak increases by 482 MW (9.3%). The analysis of DST impact on electricity consumption in Tehran province can be extended to the other provinces in the country using similar data. The simulation tool developed and used in this paper is a useful tool to explore the precise impact of DST on electricity nation wide.
  • Page 67
    In present paper, the method of fan coils standard test performance has been described. Mean energy consumption of Iranian manfactured fan coils has been determined experimentally. Energy consumption ranking of internal manufactured fan coils has been suggested by comparison between energy consumption (W/CFM or W/1000Btu/h) of internal and external manufactured fan coils for three period of three years.
  • Stability Improvement of Fixed Speed Wind Turbines Using Braking Resistor
    Page 81
    Nowadays, stability of wind turbines is an important issue during disturbances of network. In some countries according to the existing regulations wind turbines are allowed connect to grid provided that could keep their stability following voltage sags or disturbances. This paper investigates the stability improvement of a grid connected fixed speed wind farms following disturbances such as faults, using braking resistors. In this study the complete model for wind farm is employed by considering the aerodynamical, mechanical and electrical feature of the system. The stability performance of the system is examined by simulation studies using the DIgSILENT software under different levels of compensation, delay time of circuit breakers following the gird fault conditions. Computer simulation results show the combination of braking resistors and reactive compensation can significantly improve the stability of grid connected wind turbines. Finally, for breaking resistor switching operation, the comparison has been made between two methods of speed signal and voltage signal process.
  • Page 95
    Grid connected wind turbine may produce flicker during continues operation. In this paper flicker emission of variable speed wind turbine with a doubly fed induction generators is investigated during continuous operation, and the dependence of flicker emission on mean wind speed, wind turbulence intensity, short circuit capacity ratio and grid impedance angle are analyzed. Flicker mitigation is realized by output reactive control of turbine that is down with grid side converter of DFIG. For current control of this converter, two methods are suggested. This methods are voltage control and var control. The ability of flicker mitigating and required reactive power and converter rating of this two methods are analyzed in this paper. The result of simulation shows the good performance of this method for flicker mitigating.