پایان نامه تاثیر نیروگاهای بادی بر پایداری ولتاژ شبکه

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه تاثیر نیروگاهای بادی بر پایداری ولتاژ شبکه دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:81

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”
 مهندسی برق- قدرت

فهرست مطالب:
عنوان                                                                صفحه
چکیده    ‌ح
فصل اول    2
فصل 2    4
تعریف و معرفی تولید پراکنده    4
1-2 تعریف تولید پراکنده    5
1-1-2 هدف    5
2-1-2 مکان    6
3-1-2 مقادیر نامی    7
4-1-2 ناحیه تحویل توان    8
5-1-2 فناوری    8
6-1-2عوامل محیطی    12
7-1-2 روش بهره برداری    13
2-2 فواید بالقوه تولید پراکنده    14
3-2 عواملی که مانع گسترش تولید پراکنده می شوند    18
4-2 معرفی انواع تولید پراکنده    21
1-4-2 توربینهای بادی    21
2-4-2 واحد های آبی کوچک    23
3-4-2 پیلهای سوختی    24
4-4-2 سیتم های بیوماس    25
5-4-2 فتوولتائیک    26
6-4-2 انرژی گرمایی خورشیدی    27
7-4-2 زمین گرمایی    28
8-4-2 دیزل ژنراتور    29
9-4-2 میکرو توربین    29
10-4-2 چرخ لنگر    30
11-4-2 توربینهای گازی    30
12-4-2 ذخیره کننده های انرژی    31
13-4-2 ذخیره کننده های ابر رسانای انرژی مغناطیسی (SMES)    31
14-4-2 باتریهای الکتریکی    32
5-  2تحقیقات در دست انجام بر روی تولید پراکنده    33
6-2 نتیجه گیری    34
فصل سوم    36
تأثیر DG بر پروفایل ولتاژ در امتداد فیدرهای توزیع مجهز به تغییر دهنده انشعاب بار (LTC)    36
1-3 پروفایل ولتاژ روی فیدرهای با توزیع بار یکنواخت    38
1-1-3  دامنه عملیات DG    40
2-1-3 نصب چندین DG    41
2-3 پروفایل ولتاژ روی فیدر های با بارهای متمرکز    42
3-3 نتیجه گیری    44
فصل 4    45
تإثیر DG بر تنظیم ولتاژ در فیدرهای با خازن های سوئیچ شده    45
1-4 شبکه توزیع دارای  DG    46
2-4 کنترل خازن و نوع DG    47
1-2-4 انواع کنترل های خازنی    47
2-2-4 نوع تولید پراکنده    48
3-4 پروفایل ولتاژ همراه با DG و کنترل خازن    49
1-4-4 وقتی DG و خازنهای سوئیچ شده قطع باشند    50
2-4-4 وقتی DG و خازنهای سوئیچ شده وصل باشند    50
3-4-4وقتی DG وصل باشد و خازن قطع باشد    51
4-3-4 وقتی خازن و DG هر دو وصل باشند    51
4-4 تاثیر DG و خازنهای سوئیچ شده بر تنظیم ولتاژ    52
5-4 نتیجه گیری    53
فصل پنجم    54
شبیه سازی  تأثیر DG بر تنظیم ولتاژ    54
1-5: تاثیر DC بر پروفایل ولتاژ روی فیدر با ولتاژ ثابت پست فرعی    55
2-5 مورد 2: تاثیر DG برتنظیم ولتاژ با عملیات ولت گردان LTC    58
3-5 مورد 3: تاثیر DG  بر تنظیم ولتاژ با خازنهای سوئیچ شده    62
4-5 نتیجه گیری    64
فصل ششم    65
نتیجه گیری    65
فصل هفتم    68
مراجع    68

 
فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                               صفحه
شکل(1-3): یک شبکه قدرت ساده با تولید پراکنده ...............................................................11
شکل(2-2): منحنی توان توربین بادی  ....................................................................................21
شکل (3-2): بلوک دیاگرام سیستم های توربین بادی ..............................................................23
شکل (4-2): بلوک دیاگرام واحدهای آبی کوچک ...............................................................24
شکل (5-2): بلوک دیاگرام سیستم های پیل سوختی  .............................................................25
شکل(6-2): بلوک دیاگرام سیستم های فتوولتائیک................................................................28
شکل (8-2): سیستم بهره گیری مستقیم از انرژی زمین گرمایی بدون مبدل حرارتی .................29
شکل (9-2): بلوک دیاگرام سیستم های توربین گازی ...........................................................31
شکل 2-3 (الف)پخش بار حقیقی (ب) پخش بار راکتیو در امتداد فیدری با بارگذاری
یکنواخت با دو واحد DG ....................................................................................................42
شکل (a) 3-3 –(الف) فیدری با بارهای متمرکز (ب) پخش بار حقیقی بدون DG(ج) منحنی بار به همراه DG در گره K .......................................................................................................43
شکل 1-4 : (الف)فیدری با DG و خازنهای سوئیچ شده (ب) منحنی های بار با خازنهای سوئیچ شده و DG ...........................................................................................................................50
شکل 1-5 مدار توزیع شعاعی  ................................................................................................55
شکل 2-5 پروفایل ولتاژ بدون DG وبا DG تغذیه کننده 8MW در PF  مختلف                                (با باریکنواخت) .....................................................................................................................57

شکل 4-5 بیشینه خروجی توان حقیقی DG  بعنوان تابعی از فاصله از پست فرعی ..................58
شکل 6-5 پروفایل ولتاژ بدون DG وبا DG تغذیه کننده 8MW در PF=0.91  در فاصله های مختلف(بار گسترده)  .............................................................................................................59 شکل 7-5 پروفایل ولتاژ در سطوح مختلف بار پیش از نصب DG((الف)بار یکنواخت (ب)بار متمرکز)   ..............................................................................................................................60
شکل 8-5:پروفایل ولتاژ با5MW DG نصب شده درمحلهای مختلف در طول بار پیک((الف)بار متمرکز، (ب)بار یکنواخت) ..................................................................................................61
شکل 9-5 : پروفایل ولتاژ برای اندازه های مختلف DG نصب شده در 8/0 مایلی از پست فرعی در طول بار پیک((الف) بار یکنواخت (ب)بار گسترده)   ........................................................62
شکل 10-5 : پروفایل ولتاژاز بی باری تا پیک بار همرا با خازن سوئیچ شونده وDG ................63
شکل 11-5 : پروفایل ولتاژ قبل و بعد از سوئیچینگ خازنی(w/o DG) ..................................64
شکل 12-5 : پروفایل ولتاژ قبل و بعد از سوئیچینگ خازنی( با 2MW DG در گره 7) ..........65
شکل 13-5:پروفایل ولتاژ در طول بار پیک  با بار متمرکز .......................................................65


فهرست جداول

عنوان                                                                                                                               صفحه

جدول (1-2) : مقادیر نامی تعریف شده برای تولید پراکنده توسط برخی مراکز تحقیقاتی….…7
جدول (2-2) : طبقه بندی تولید پراکنده با توجه به مقادیر نامی توان تولیدی...............................8
جدول (3-2): فناوریهای بکار رفته در تولید پراکنده ................................................................10
جدول (4-2): تأثیر برخی از فناوریهای تولید انرژی الکتریکی بر محیط زیست.........................12
جدول (7-2): مقایسه بین برخی منابع تولید پراکنده [3] ...........................................................35
جدول 1-5 فیدر و داده های بار  .............................................................................................55



 
چکیده

تولید پراکنده مفهوم جدیدی در حوزه تولید سنتی برق و بازار برق می باشد. از تولید پراکنده معمولاً به صورت تولید در محل، تولید توزیعی، تولید تعبیه شده، تولید
غیر متمرکز، انرژی غیر متمرکز یا تولید پراکنده انرژی یاد می شو. طبق تعریف IEEE از تولید پراکنده، تولید برق بوسیله تجهیزاتی صورت می گیرد که به قدری از نیروگاه های مرکزی کوچکترند که اتصال در هر نقطه نزدیک به سیستم قدرت را مقدور می سازند.
تاثیر DG بر پروفیل ولتاژ  در شبکه های توزیع بررسی شد که نصب  واحد های تولید پراکنده  در امتداد  فیدر های توزیع نیرو  به دلیل تزریق بیش از حد توان اکتیو و راکتیو  می تواند به  بروز اضافه ولتاژ منتهی شود .
هماهنگی بین خروجی های DG و کنترل های انشعاب LTC برای امکانپذیر ساختن سطوح بالاتر منابع پراکنده امری ضروری است .در غیر این صورت ، اگر ولتاژ پست فرعی توسط ولتگردان LTC ثابت نگه داشته شود ، سطوح تزریق توان به شدت می تواند محدود شود .
اگر ولتاژ پست فرعی  توسط ولتگردان LTC کنترل شود سطوح تزریق توان DG و محل DG بسیار حائز اهمیت است .انتهای فیدر با ولتاژ کمتر مقدار مجاز  کار کند. از این وضعیت  اغلب بعنوان « فریب دادن  LTC بوسیله DG »یاد می کنند، زیرا DG با تنظیم ولتاژ کمتر از مقدار مورد نیاز برای حفظ خدمات بسنده ، LTC را گمراه می کند.
در نهایت تاثیر DG  بر پروفیل ولتاژ  وحالات سوئیچ شدن خازن بررسی می شود که در این حالت توجه به اصلاح تنظیمات کنترل خازن سوئیچ شونده را پیش از نصب واحد تولید پراکنده روی فیدر توزیع می طلبد.   


فصل اول

مقدمه
توان الکتریکی جزء لاینفک جامعه مدرن است. پس از گذشت سال ها از توسعه این صنعت، شبکه برق ایران به صورت سیستم پیچیده بزرگی شکل گرفته است. این سیستم بسیار بزرگ شامل  نیروگاه بزرگ، کیلومتر ها خطوط انتقال برق ولتاژ زیاد و شبکه های توزیع متعددی است که تقریباً در سراسر ایران توان الکتریکی را به  تمام مصرف کننده برق ایران  می رسانند. با این وجود، سیستم برق ایران فرسوده و درهم فشرده تر می شود. بزودی این سیستم برق بدون تغییرات عملیاتی و سرمایه گذاری های ثابت بزرگ قادر به برآوردن نیازهای انرژی آینده نخواهد بود.
نیروگاه های متمرکز معمولاً بر اساس مصرف سوخت های فسیلی (زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی ) یا واکنش هسته ای استوار هستند. در مدل های تولید متمرکز مشتریان باید برق را از طریق شبکه های توزیع و شبکه های انتقال به دست آورند.این شبکه ها در چندین محل متراکم شده اند. علاوه بر مشکلات انتقال، نیروگاه های متمرکز معایب بسیار بزرگ دیگری مثل انتشار گاز گلخانه ای، زباله های هسته ای، اتلاف توان روی خطوط انتقال طویل و مسائل امنیتی دارند.
در شبکه برق آینده، شبکه های توزیع از شبکه های غیر فعال کنونی به شبکه های فعال تکامل می یابند که انواع مختلفی از منابع تولید پراکنده مثل پیل های سوختی موتورهای رفت و برگشتی، توربین های گازی پراکنده و میکرو توربین ها  را در برخواهند داشت. با این وجود، هر چه تعداد واحد DG بیشتری به شبکه بسته شود، مشکلات بیشتری پدیدار می شود. در اغلب موارد مسئله عدم آشنایی با تکنولوژی DG وجود دارد که به درک خطرات و عدم قطعیت های دیگر و نیز به نبود داده ها، مدل ها و ابزارهای تحلیلی استاندارد برای ارزیابی DG یا روش های استاندارد برای گنجاندن DG در برنامه ریزی و عملیات های شبکه برق کمک کرده است]4 [-]7[.
با وجود این، DG فواید بالقوه ای را در برنامه ریزی و عملیات های شبکه برق عرضه می دارد. استفاده از DG برای برآورده سازی نیاز های سیستم محلی می تواند تراکم را در شبکه های انتقال تا حد زیادی کاهش دهد و به بهبود قابلیت اطمینان کلی شبکه برق کمک می کند. همچنین از DG می توان برای کاهش آسیب پذیری شبکه برق نسبت به تهدیدات ناشی از حملات تروریستی و سایر اشکال فاجعه آمیز قطع شبکه استفاده نمود.
مفهوم تولید پراکنده در اصل جدید نیست .در مراحل بسیار اولیه صنعت برق در اوایل قرن بیستم ، تمام احتیاجات انرژی نزدیک نقطه مصرف یا در خود نقطه مصرف تولید می شد]4[.
پیشرفت تکنولوژی و سایر پیشرفت های اقتصادی صنعت برق به نزدیک شدن صنعت برق به شبکه نیروگاه های حرارتی گیگا واتی دور از مراکز شهری شناخته شده امروزی منجر شد. همزمان ، که این سیستم تولید متمرکز داشت تکامل می یافت، برخی از مشتریان، نصب و راه اندازی  واحدهای توان الکتریکی خود را به لحاظ فنی و اقتصادی ضروری دانستند. اینگونه شکلهای «سنتی» DG اساساً بعنوان توان پشتیبان یا توان اضطراری در طول خرابی ها بکار می روند.
در چند دهه گذشته، تولید پراکنده حوزه کاربردی خود را تا اندازه زیادی گسترش داده است. اینک DG نه تنها به عنوان توان پشتیبان بلکه اساساً به عنوان توان متصل به شبکه عمل می کند. پیشرفت های اخیر در تکنولوزی مواد کاربرد تولید پراکنده را تا حد زیادی توسعه داده است. هم اکنون بخشهای مهم کاربرد DG، شکلهای جدید DG یا « DG مدرن »می باشند که از منابع قابل تجدید مثل فتو ولتائیک ها، باد و پیل های سوختی استفاده می کنند ]4[. و انتظار می رود در آینده این تعداد DG به سرعت افزایش یابد.