تحقیق حاضر با عنوان بررسی مشارکت جایگاه شارژ خودروهای الکتریکی در کنترل فرکانس ریز شبکه در حالت جزیره ایاز سری تحقیق های رشته برق میباشد. این تحقیق در91صفحه با فرمت Word (قابل ویرایش) در مقطع کارشناسی ارشد نگارش شده است و همچنین این تحقیق آماده چاپ و پرینت جهت استفاده دانشجویان می باشد.
====================================================================================================================================================
قسمتهایی کوتاه از متن
چکیده:
خورشید یک منبع عظیم انرژی محسوب می شود و با توجه به کاهش هزینه های ساخت سلول های خورشیدی در طول زمان، استفاده از سیستم های فتوولتائیک جهت تولید برق به عنوان یکی از منابع تولید پراکنده مورد توجه بسیاری قرار گرفته است
در این پایان نامه، به ارائه یک سیستم کنترلی مناسب جهت مدیریت انرژی در سیستم تولید پراکنده هیبرید متشکل از سیستم فتوولتائیک، دیزل ژنراتور، ذخیره سازی انرژی در باتری خودرو الکتریکی پرداخته شده است در این تحقیق، سیستم فتولتائیک و باتری خودرو الکتریکی به عنوان منابع اصلی انرژی تحویل دهنده به شبکه می باشند و دیزل ژنراتور به عنوان سیستم پشتیبان مورد استفاده قرار می گیرد
ابتدا به مدل سازی دینامیکی مناسب از اجزای این سیستم ها مبادرت شده و سپس سیستم کنترلی پیشنهاد شده که مبتنی بر مدل فازی می باشد ارائه می گردد این استراتژی پیشنهادی با کنترل کننده کلاسیک مقایسه می گردد میزان مقاوم بودن استراتژی پیشنهادی در برابر تغییرات بار بررسی و در محیط نرم افزار متلب شبیه سازی گردیده است و نتایج مرتبط تحلیل شده است
در بخش نتایج مشاهده می شود که سیستم های کنترلی، قادر به جبران سازی و مدیریت توان در برابر تغییرات ناگهانی بار می باشند و سیستم در تامین تقاضای بار با مشکل مواجه نمی گردد در این میان مشاهده می گردد که استراتژی پیشنهادی که مبتنی بر مدل فازی بوده دارای عملکرد بهتری نسبت به کنترل کننده کلاسیک می باشد
واژه های کلیدی:
خودرو الکتریکی، فتوولتائیک، کنترل فرکانس، منطق فازی
مقدمه
پیامدهای محیطی، کمبود انرژی و نگرانی های مربوط به بیشینه شدن مصرف سوخت های فسیلی موجب پیدایش رویکرد جالب توجهی به انواع مختلف منابع انرژی تجدید پذیر شده است. انرژی الکتریکی در زندگی بشر رایج ترین نوع انرژی است، ولی تولید آن اغلب از طریق سوخت های فسیلی حاصل می آید که این ذخایر سوختی محدودیت های بسیاری دارند [1]. این محدودیت ها سبب شده تا تمایلات جدید به سمت تکنولوژی های تولید توان تجدیدپذیر از قبیل باد، خورشید و ... جلب شود.
خورشید یکی از منابع مهم انرژی است که باید به آن روی آورده زیرا به فن آوری های پیشرفته و پرهزینه نیاز نداشته و می تواند به عنوان یک منبع مفید و تامین کننده انرژی در اکثر نقاط جهان به کار گرفته شود. به علاوه استفاده از آن بر خلاف انرژی هسته ای، خطر و اثرات نامطلوبی از خود باقی نمی گذارد و برای کشورهایی که فاقد منابع انرژی زیرزمینی هستند، مناسب ترین راه برای دستیابی به نیرو و رشد و توسعه اقتصادی می باشد.
فن آوری ساده، آلوده نشدن هوا و محیط زیست و از همه مهم تر ذخیره شدن سوخت های فسیلی برای آیندگان یا تبدیل آن ها به مواد و مصنوعات پر ارزش پتروشیمی، از عمده دلایلی هستند که لزوم استفاده از انرژی خورشیدی را برای صنعت و بطور خاص؛ برق، آشکار می سازند. مزیت نیروگاه خورشیدی برآن است که به یک بار هزینه راه اندازی و نصب نیاز داشته و انرژی رایگان، با هزینه اندک تعمیرات ونگهداری به شبکه تا مدت طولانی تحویل می دهد.
از آنجایی که توان خورشیدی در شب وجود ندارد لذا لازم است یک منبع توان آماده به کار برای تامین تقاضای بار وجود داشته باشد. از این رو نیاز به ترکیب منابع ، مانند سیستم فتوولتائیک و دیزل ژنراتور می باشد. سیستم توان هیبریدی ترکیبی از دو یا چند منبع توان الکتریکی است که حداقل یکی از آنها از نوع تجدیدپذیر باشد [2]. سیستم هیبرید دیزلی- فتوولتائیک قابلیت اطمینان کاملی را فراهم می نماید زیرا دیزل ژنراتور در نبود توان، توسط سیستم فتوولتائیک در شب، به عنوان یک پشتیبان عمل می کند و تامین تقاضای بار را انجام می دهد. در عمل وقتی از دیزل ژنراتور استفاده می شود که توان سیستم فتوولتائیک برای تامین تقاضای بار (خودروهای الکتریکی) کافی نباشد [3].
برای تکمیل مدیریت تولید، بهترین گزینه، ذخیره انرژی است. با استفاده از سیستم ذخیره انرژی، یک منبع الکتریکی کم هزینه می تواند به طور موثر پیک تقاضا را تامین نماید [4-5].
تاکنون روش های متعددی در زمینه ی کنترل مناسب توان هیبرید دیزلی- فتوولتائیک با واحد ذخیره انرژی جهت به دست آوردن عملکرد دینامیکی مطلوب و استخراج بیشترین بهره وری از انرژی موجود ارائه شده است. رویکرد متداول، استفاده از کنترل کننده های کلاسیک می باشد. در سال های اخیر، کنترل های منطق فازی در مهندسی سیستم های قدرت، مورد توجه بسیار و رو به رشدی قرار گرفته اند. منطق فازی یک سیستم استدلالی برای شکل دهی استدلال تقریبی است [6]. سیستم منطق فازی یک چهارچوب بسیار مناسب برای مدل سازی کارآمد و کامل عدم قطعیت در استدلال بشری با استفاده از متغیرهای زبانی و توابع عضویت فراهم می نماید. کنترل های منطق فازی در مقایسه با کنترل های متداول از نظر عملکرد و مقاوم بودن در برابر عدم قطعیت، برتر بوده است. همچنین در سال های اخیر از کنترل کننده فازی-کلاسیک به دلیل حساسیت و انعطاف پذیری آن در برابر تغییر پارامترها و تغییر بارهای بزرگ حتی در حضور عوامل غیرخطی نظیر محدودیت نرخ تولید مورد توجه قرار گرفته است[7].
در بخش اول این تحقیق، به پیاده سازی یک مدل دینامیکی از سیستم توان هیبرید دیزلی- فتوولتائیک با واحد ذخیره سازی انرژی (باتری) برای خودرو الکتریکی پرداخته شده است. سپس به طراحی کنترلی برای سیستم مذکور پرداخته شده است. اولین استراتژی استفاده از کنترل کننده کلاسیک می باشد. سپس از کنترل کننده فازی-کلاسیک به دلیل قابلیت خوب این کنترل کننده در مسائل پیچیده ، برای بهبود انحراف فرکانس شبکه بهره می بریم. در بخش شبیه سازی نشان داده خواهد شد که کنترل کننده پیشنهاد شده، عملکرد نسبتاً مناسبی در برابر تغییرات بار از خود نشان می دهد و نسبت به تغییرات پارامتری مقاوم است.
فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق
1-1 مقدمه 2
1-2 تعریف مسأله 3
1-3 پیشینه تحقیق 4
1-4 سوالات اصلی تحقیق 6
1-5 اهداف 6
1-6 ضرورت و اهداف پژوهش 7
فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق
2-1 مقدمه 10
2-2 ریز شبکه 10
2-3 تولیدات پراکنده 10
2-3-1 تعریف تولیدات پراکنده 10
2-3-2 مزایای تولیدات پراکنده 11
2-3-3 بهره برداری از واحدهای تولید پراکنده 11
2-3-4 انواع تولیدات پراکنده 13
2-4 سیستم هیبرید 13
2-4-1 مزایای ریز شبکه و چالش های سیستم هیبریدی 14
2-5 سیستم فتوولتائیک 15
2-5-1 تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریکی در سیستم فتوولتائیک 15
2-6 روش های کاربرد سیستم های برق خورشیدی 21
2-6-1 متصل به شبکه سراسری برق 21
2-6-2 مستقل از شبکه سراسری برق 23
2-7 مدل پنل خورشیدی 24
2-7-1 بررسی روش های دنبال کننده ماکزیمم توان 26
2-8 دیزل ژنراتور 30
2-9 وسایل ذخیره انرژی 31
2-10 خودرو الکتریکی 33
2-10-1 تعریف و معرفی انواع خودروهای الکتریکی 33
2-10-2 تعریف V2G و کابردهای آن 35
2-10-3 فرصت ها و چالش های اتصال خودرو الکتریکی به شبکه 38
2-10-4 روش های مدل سازی باتری 39
2-11 سیستم کنترل فازی 44
2-11-1 مقدمه فازی 44
2-11-2 سیستم های فازی 45
2-11-3 ساختار یک کنترل کننده فازی 48
فصل سوم: روش تحقیق
3-1 مقدمه 53
3-2 ساختار سیستم پیشنهادی 53
3-3 کنترل کننده PI 54
3-4 کنترل کننده فازی-کلاسیک 58
فصل چهارم: محاسبات و یافته های تحقیق
4-1 مقدمه 63
4-2 شبیه سازی پنل خورشیدی 63
4-3 سیستم پیشنهادی 66
4-4 نتایج شبیه سازی 66
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1 نتیجه گیری 75
5-2 پیشنهادات 76
مراجع 77
ضمیمه 82
چکیده انگلیسی 83
