-
حرية الوصول المقاله
1 - کنترل تطبیقی زاويه گام توربين بادي با استفاده از مکانیسم یادگیری عاطفی مغز انسان
مهدی حیات داودی محسن فرشاد حمیدرضا نجفی رضا صداقتی محمود جورابیانيکي از روشهاي کنترلي مرسوم در توربينهاي بادي، کنترل زاويه گام پرههاي توربين ميباشد که اين کار به منظور داشتن توان نامي در خروجي توربين، براي سرعتهاي باد بالاتر از سرعت باد نامي انجام ميگيرد. با توجه به اهميت زياد کيفيت توان توليدي توسط توربين و از آنجا که عملکرد ب أکثريکي از روشهاي کنترلي مرسوم در توربينهاي بادي، کنترل زاويه گام پرههاي توربين ميباشد که اين کار به منظور داشتن توان نامي در خروجي توربين، براي سرعتهاي باد بالاتر از سرعت باد نامي انجام ميگيرد. با توجه به اهميت زياد کيفيت توان توليدي توسط توربين و از آنجا که عملکرد بهتر کنترلکننده زاويه گام، کيفيت بهتر خروجي سيستم زاويه گام و متعاقباً کيفيت بهتر توان توليدي توربين را به دنبال دارد، بهينهسازي عملکرد اين کنترلکننده امري حياتي است. در اين مقاله ابتدا براي کنترل زاويه گام از يک کنترلکننده PI استفاده شده و سپس يک کنترلکننده هوشمند عاطفی جدید (برگرفته از مکانيسم يادگيری عاطفی مغز انسان) جايگزين آن گرديده است. با توجه به نتايج شبيهسازي با اين جايگزيني، عملکرد سيستم کنترل زاويه گام در حد بسيار خوبي بهبود يافته است. اين کنترلکننده هوشمند عملکرد خوبي از لحاظ سرعت پاسخدهي، ريپل پاسخ و بالاخره خطاي ماندگار رديابي داشته و در ضمن از قوام قابل ملاحظهاي در قبال تغييرات سرعت باد (نقطه کار) و پارامترهاي سيستم زاويه گام برخوردار است. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
2 - بهینهسازی آرایش مزرعه بادی با تأکید بر اثر سایه
ایوب فرجیپور فرامرز فقيهي رضا شریفیاحداث مزارع بادی برای جذب انرژی باد به عنوان یکی از انرژیهای تجدیدپذیر در سراسر دنیا در حال افزایش است و هدف از بهینهسازی آرایش مزارع بادی جذب حداکثر انرژی از مزارع بادی میباشد. در این مقاله یک الگوریتم ترکیبی جدید برای به حداکثر رساندن انرژی خروجی مورد انتظار، ارائه أکثراحداث مزارع بادی برای جذب انرژی باد به عنوان یکی از انرژیهای تجدیدپذیر در سراسر دنیا در حال افزایش است و هدف از بهینهسازی آرایش مزارع بادی جذب حداکثر انرژی از مزارع بادی میباشد. در این مقاله یک الگوریتم ترکیبی جدید برای به حداکثر رساندن انرژی خروجی مورد انتظار، ارائه شده است. هدف الگوریتم کاهش اثر سایه بر اساس مکانهای توربین باد و جهت باد میباشد. مدل پیشنهادی با سناریویی از سرعت باد و جهت توزیع آن از سایت بادی نشان داده شده و با الگوریتم استراتژی تکاملی و الگوریتم مورچگان در شش مرحله جانمایی مقایسه شده است. نتایج نشان میدهد که ترکیب الگوریتم مورچگان و الگوریتم ژنتیک اجرای بهتری را از استراتژیهای موجود بر حسب حداکثر مقادیر انرژی خروجی مورد انتظار و کاهش اثر سایه دربردارد. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
3 - معرفي يک مبدل SEPIC غير ايزوله جديد با بهره و راندمان بالا براي سيستمهاي فتوولتائيک
مسعود محمودي بهزاد میرزاییان دهکردی مهدی نیرومنددر اين مقاله يک مبدل غير ايزوله SEPIC جديد که براي کاربردهاي فتوولتائيک مناسب ميباشد، معرفي و آناليز شده است. به علت پايينبودن ولتاژ خروجی سيستمهای فتوولتائيک و نياز به ولتاژ خروجی بالا در بسياری از کاربردها از جمله کاربردهای متصل به شبکه، اين مبدل با بهره ولتاژ بالا أکثردر اين مقاله يک مبدل غير ايزوله SEPIC جديد که براي کاربردهاي فتوولتائيک مناسب ميباشد، معرفي و آناليز شده است. به علت پايينبودن ولتاژ خروجی سيستمهای فتوولتائيک و نياز به ولتاژ خروجی بالا در بسياری از کاربردها از جمله کاربردهای متصل به شبکه، اين مبدل با بهره ولتاژ بالا طراحی شده است. اين مبدل مزايايي از قبيل ولتاژ خروجي بالا با همان استرس ولتاژ مبدل SEPIC عادي و بازده بالا را دارا ميباشد. در اين مبدل کليد تحت شرايط ZVS در حالت روشنشدن و ZCS در حالت خاموششدن عمل ميکند، به همين دليل تلفات سوئيچينگ کاهش مييابد. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
4 - برنامهریزی مقاوم ریزشبکه هوشمند متصل به شبکه با در نظر گرفتن انتشار کربن در حضور بارهای قابل کنترل
امین نامور نوید تقی زادگان کلانتریریزشبکه، مجموعهای از منابع تولیدکننده انرژی و مصرفکنندههای محلی است که میتواند با هزینه کم و قابلیت اطمینان زیاد بهرهبرداری شود. در این مقاله، یک مدل چندهدفه مقاوم برای کاهش هزینههای بهرهبرداری و انتشار کربن پیشنهاد شده است که در آن، یک ریزشبکه هوشمند از یک توربی أکثرریزشبکه، مجموعهای از منابع تولیدکننده انرژی و مصرفکنندههای محلی است که میتواند با هزینه کم و قابلیت اطمینان زیاد بهرهبرداری شود. در این مقاله، یک مدل چندهدفه مقاوم برای کاهش هزینههای بهرهبرداری و انتشار کربن پیشنهاد شده است که در آن، یک ریزشبکه هوشمند از یک توربین بادی و میکروتوربین برای تغذیه بارهای متصل به خود بهره میگیرد. همچنین در این ریزشبکه از یک باتری برای ذخیره انرژی الکتریکی در ساعتهای کمباری و تحویل انرژی در ساعتهای پرباری استفاده شده است. از طرف دیگر این ریزشبکه متصل به شبکه اصلی است و میتواند با آن تبادل انرژی کند. مصرفکنندههای متصل به این ریزشبکه به دو گروه تقسیم میشوند. گروه اول، بارهای غیر قابل کنترل با الگوی بار ثابت و گروه دوم، بارهای قابل کنترل هستند که مصرف انرژی مشخصی دارند و زمان بهرهبرداری از آنها قابل کنترل است. مدل پیشنهادی، یک مسئله برنامهریزی خطی آمیخته با عدد صحیح است و با حلکننده CPLEX در نرمافزار GAMS شبیهسازی شده است. نتایج به دست آمده نشان میدهند زمانی که قیمت برق شبکه کم است، عمده بارها توسط برق شبکه تغذیه میشوند و زمانی که قیمت برق زیاد است بارها توسط میکروتوربین، باتری و توربین بادی تغذیه میشوند. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
5 - کنترل و مدیریت توان سیستم ترکیبی میکروتوربین- بادی در حالت تغذیه بار مستقل AC
احمدرضا عطاپور محسن رحیمی اللهیار اخباریدر مقاله حاضر به بررسی عملکرد، کنترل و مدیریت توان سیستم تحت مطالعه متشکل از توربین- ژنراتور بادی مبتنی بر ژنراتور سنکرون مغناطیسدایم و میکروتوربین در حالت جدا از شبکه و تغذیه بار مستقل پرداخته میشود. به عنوان نوآوری، در این مقاله توربین بادی همیشه و در همه حالات در م أکثردر مقاله حاضر به بررسی عملکرد، کنترل و مدیریت توان سیستم تحت مطالعه متشکل از توربین- ژنراتور بادی مبتنی بر ژنراتور سنکرون مغناطیسدایم و میکروتوربین در حالت جدا از شبکه و تغذیه بار مستقل پرداخته میشود. به عنوان نوآوری، در این مقاله توربین بادی همیشه و در همه حالات در مود ردیابی توان بهینه کار نمیکند بلکه بسته به توان در دسترس توربین بادی و توان مصرفی بار، دو مود عملکردی برای توربین بادی تعریف میشود: مود کنترل توان (یا مود ردیابی توان بهینه) و مود کنترل ولتاژ (یا مود ردیابی توان بار). چنانچه توان در دسترس توربین بادی کمتر از توان بار باشد، توربین بادی در مود ردیابی توان بهینه کار میکند و میکروتوربین کمبود توان بار را جبران میکند. چنانچه توان در دسترس توربین بادی از توان بار فراتر رود، با توجه به این که میکروتوربین نمیتواند توان اضافی را جذب کند، توربین بادی تغییر مود داده و در مود کنترل ولتاژ یا ردیابی توان بار عمل میکند. در این مود، توان تزریقی توسط توربین بادی برابر توان بار و کمتر از توان در دسترس است و توان تولیدی میکروتوربین ناچیز خواهد بود. در خاتمه با استفاده از شبیهسازی سیستم تحت مطالعه در محیط Matlab-Simulink، عملکرد سیستم تحت شرایط مختلف مورد ارزیابی قرار میگیرد. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
6 - طراحی بهینه ژنراتور سنکرون آهنربای دایم شار شعاعی ششفاز جهت استفاده در توربینهای بادی مقیاس کوچک
محمدابراهیم مؤذن سیداصغر غلامیان میثم جعفری نوکندیدر این مقاله طراحی بهینه ژنراتور سنکرون آهنربای دایم ششفاز جهت استفاده در توربینهای بادی بدون جعبهدنده ارائه شده است. ابعاد و هزینه ساخت زیاد و راندمان کم از معایب ژنراتورهای متصل به توربینهای بادی بدون جعبهدنده به دلیل سرعت نامی پایین میباشد. بنابراین هدف اصلی ای أکثردر این مقاله طراحی بهینه ژنراتور سنکرون آهنربای دایم ششفاز جهت استفاده در توربینهای بادی بدون جعبهدنده ارائه شده است. ابعاد و هزینه ساخت زیاد و راندمان کم از معایب ژنراتورهای متصل به توربینهای بادی بدون جعبهدنده به دلیل سرعت نامی پایین میباشد. بنابراین هدف اصلی این مقاله طراحی بهینه ژنراتور سنکرون آهنربای دایم بر اساس کاهش تلفات و هزینه ساخت ژنراتور است. به همین منظور ابتدا روابط حاکم بر طراحی ژنراتور سنکرون آهنربای دایم شار شعاعی مورد بررسی قرار گرفته و یک الگوریتم طراحی دقیق برای آن استخراج شده است. سپس با تعریف یک مسأله بهینهسازی چندهدفه، متغیرهای طراحی با استفاده از الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات در یک محدوده مناسب بهینهیابی شده و حداقل تلفات و هزینه ساخت ژنراتور به دست آمده است. در پایان مقایسهای بین ژنراتور بهینه شده و یک نمونه ژنراتور آهنربای دائم رتور خارجی واقعی انجام شده است که نشاندهنده قابلیتهای بسیار خوب روش طراحی بهینه ارائهشده میباشد. همچنین صحت طراحی بهینه انجامشده به واسطه تحلیل اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفته است. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
7 - ساختار جدید مزرعه بادی– خورشیدی با قابلیت بهبود عملکرد در شرایط افت ولتاژ و فرکانس شبکه
مهرداد طرفدارحق فرشید نجاتی مازگر سجاد توحیدیدر این مقاله ساختار جدیدی برای مزرعه بادی- خورشیدی ارائه شده است. مزرعه بادی- خورشیدی پیشنهادی دارای قابلیت اتصال پانل خورشیدی و بارهای DC بوده و مجهز به یک سیستم ذخیره انرژی (ESS) میباشد. هر توربین بادی DFIG در مزرعه بادی پیشنهادی دارای یک اتصال به شبکه AC از طریق اس أکثردر این مقاله ساختار جدیدی برای مزرعه بادی- خورشیدی ارائه شده است. مزرعه بادی- خورشیدی پیشنهادی دارای قابلیت اتصال پانل خورشیدی و بارهای DC بوده و مجهز به یک سیستم ذخیره انرژی (ESS) میباشد. هر توربین بادی DFIG در مزرعه بادی پیشنهادی دارای یک اتصال به شبکه AC از طریق استاتور و یک اتصال به لینک DC مشترک از طریق مبدل سمت روتور میباشد. در ساختار پیشنهادی، برای تبادل توان بین لینک DC مشترک و شبکه AC از یک مبدل سمت شبکه با توان بالا استفاده شده است. مزرعه بادی پیشنهادی در شرایط عملکرد عادی از مزایایی همچون کاهش تلفات مبدل و افزایش طول عمر مبدلها بهره میبرد. همچنین ساختار پیشنهادی قادر است قوانین شبکه را در تزریق توان راکتیو و توان اکتیو به ترتیب متناسب با خطاهای ولتاژ و فرکانس با استفاده از سیستم کروبار موازی و منبع ذخیرهساز انرژی و با تغییر حالت کنترلی DFIGها و پانلهای خورشیدی رعایت کند. جهت بررسی قابلیتهای ساختار پیشنهادی، شبیهسازی سیستم با نرمافزار MATLAB/Simulink انجام گردیده و همچنین از یک سیستم آزمایشگاهی جهت بررسی عملکرد ساختار پیشنهادی در شرایط مختلف کاری استفاده شده است. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
8 - کنترل تحملپذیر خطای مبدل پشت به پشت توربین بادی مبتنی بر DFIG بر اساس روش توسعهیافته مود لغزشی
مهرنوش کمرزرین محمد حسین رفان پرویز امیریتشخیص عیب و کنترل تحملپذیر خطای توربین بادی، موجب افزایش قابلیت اطمینان و در دسترس بودن آن میشود. یکی از اجزای الکتریکی توربین بادی با نرخ خطای بالا، مبدل توان است. در این مقاله، روش جدیدی به منظور کنترل تحملپذیر خطای (FT) مبدل پشت به پشت توربین بادی مبتنی بر ژنراتو أکثرتشخیص عیب و کنترل تحملپذیر خطای توربین بادی، موجب افزایش قابلیت اطمینان و در دسترس بودن آن میشود. یکی از اجزای الکتریکی توربین بادی با نرخ خطای بالا، مبدل توان است. در این مقاله، روش جدیدی به منظور کنترل تحملپذیر خطای (FT) مبدل پشت به پشت توربین بادی مبتنی بر ژنراتور دو سو تغذیه (DFIG) ارائه شده است. با بروز خطا در هر یک از IGBTهای مبدل توربین بادی، عملکرد مبدل مخدوش شده و بخشی از سیگنال جریان هر ساق مبدل از بین میرود. کنترلکننده کلاسیک، این تغییر رفتار جریان را نمیتواند به نحو کاملی اصلاح کند، بنابراین سامانه عملکرد غیر عادی دارد و در نتیجه تولید توان با نوسانات زیادی همراه خواهد بود. به منظور جبران، در این مقاله یک روش جدید مبتنی بر کنترل مود لغزشی ارائه شده است. ابتدا با بروز خطا، سامانه تشخیص عیب، ساق معیوب را مشخص میکند و پس از پیکربندی مجدد سختافزار، سامانه کنترل پیشنهادی مبتنی بر کنترل مود لغزشی، جایگزین سامانه کنترل کلاسیک و عملیات کلیدزنی میگردد. روش تشخیص عیب ارائهشده در این مقاله، مبتنی بر شبکه عصبی مصنوعی است و بر اساس تطبیق با پارامترهای عملکردی توربین بادی، توسعه داده شده است. روش FT پیشنهادی با استفاده از شبیهساز سختافزار در حلقه آزمایشگاهی با ژنراتور 90 کیلووات DFIG ارزیابی میشود. نتایج تجربی، دقت مناسب روش تشخیص عیب را نشان داده و از طرفی روش FT پیشنهادی به خوبی توانسته که جبرانسازی خطای مدار باز IGBT را انجام دهد. تفاصيل المقالة -
حرية الوصول المقاله
9 - بررسی و تحلیل اثرات پیامدهای توربینهای بادی بر محیطزیست
فرید منوچهری سربسی سید مجید کشاورزکاهش منابع سوخت فسیلی که بخش عظیمی از منابع تولید انرژی بهحساب میآیند و همچنین تأثیرات مصرف اینگونه منابع انرژی باعث بروز مسائل مربوط به آلودگی محیطزیست مانند پدیده گرم شدن جهانی دمای زمین، کاهش ضخامت لایه ازون و از بین بردن منابع طبیعی مانند جنگلها، مراتع و دریاها أکثرکاهش منابع سوخت فسیلی که بخش عظیمی از منابع تولید انرژی بهحساب میآیند و همچنین تأثیرات مصرف اینگونه منابع انرژی باعث بروز مسائل مربوط به آلودگی محیطزیست مانند پدیده گرم شدن جهانی دمای زمین، کاهش ضخامت لایه ازون و از بین بردن منابع طبیعی مانند جنگلها، مراتع و دریاها شده است. در این راستا استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر مانند انرژی باد در حال رونق فراوانی است؛ که با بررسی شرایط آب و هوایی هر منطقه میتوان قابلیت استحصال انرژی باد از آن محیط را استخراج کرد. رشد روزافزون صنایع توربینهای بادی در جهان باعث شده که این صنعت یکی از صنایع پیشتاز درزمینهی انرژیهای نو باشد و انتظار میرود که در سالهای آینده این رشد به شکل چشمگیری افزایش یابد. هرچند که نیروگاههای بادی در مقایسه با نیروگاههای سنتی اثرات مخرب کمتری بر روی محیطزیست دارند، ولی تأثیر زیستمحیطی پرههای توربین بادی به چالشی بزرگ تبدیل خواهد شد. دفع و بازیافت پرهها، صدای ایجادشده توسط پرهها، اثرات بصری، کشته شدن پرندگان و حشرات توسط پرهها، اختلالات جوی و آلایندگیهای هنگام ساخت و انتقال و نصب پرهها ازجملهی این مشکلات هستند. بسیاری از این مشکلات با پیشرفت فناوری یا با نصب صحیح نیروگاه رو به کاهشیافته است. هدف از این تحقیق بررسی و ارزیابی اثرات توربینهای بادی بر انسان و محیطزیست میباشد. تفاصيل المقالة