بهره برداری از منابع تولید پراکنده،ذخیره سازها و راهکارهای مدیریت سمت مصرف در محیط رقابتی

دانشگاه آزاد اسلامی

واحدبندرعباس

 پایان­نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق.M.Sc

گرایش: قدرت

عنوان:

برنامه ریزی بهره برداری از منابع تولید پراکنده،ذخیره سازها و راهکارهای مدیریت سمت مصرف در محیط رقابتی

 استاد راهنما:

دکتر سید مصطفی عابدی

 استاد مشاور :

دکتر احسان علیشاهی

 بهمن1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                           صفحه

چکیده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….   1

فصل اول : مقدمه

1-1-کلیات………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….3

1-2- ضرورت تحقیق وهدف از انجام پایان­نامه………………………………………………………………………………………………………………………6

1-3- نوآوری­های پایان­نامه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7

1-4- سرفصل­های پایان­نامه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..8

فصل دوم : مروری برانواع مختلف تکنولوژی­های تولید پراکنده

2-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 10

2-2- تعریف تولیدات پراکنده………………………………………………………………………………………………………………………………………….10

2-2-1- اهداف وکاربردهای تولیدات پراکنده………………………………………………………………………………………………………………………….11

2-2-2- ظرفیت تولیدات پراکنده……………………………………………………………………………………………………………………………………………12

2-2-3- مکان نصب تولیدات پراکنده……………………………………………………………………………………………………………………………………..13

2-3-تکنولوژی‌هایDG……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..13

2-3-1-بررسی انواع تکنولوژی‌هایDG………………………………………………………………………………………………….. 14

2-3-1-1 ژنراتورهای مرسوم…………………………………………………………………………………………………………………………………………..16

2-3-1-2 ژنراتورهای غیرمرسوم………………………………………………………………………………………………………………………………………17

2-3-1-3- وسایل ذخیره انرژی………………………………………………………………………………………………………………………………………18

2-3-1-4 مولدهای برق با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر………………………………………………………………………………………………..21

2-3-2- مقایسه تکنولوژی تولیدپراکنده………………………………………………………………………………………………………………………………….25

2-3-3- قابلیت فنی تولیدات پراکنده……………………………………………………………………………………………………………………………………..25

2-4- مشخصه عملکردی تکنولوژی‌هایDG…………………………………………………………………………………………………………………….26

2-5- مزایای استفاده ازمولدهایDG……………………………………………………………………………………………………………………………….27

2-6-قابلیت‌های فنی موردنیازDG……………………………………………………………………………………………………………………………………… 29

2-7- قوانین موجود در ارتباط با اتصالDGبه شبکه………………………………………………………………………………………………………………31

2-8- تجدید ساختار و محیط رقابتی………………………………………………………………………………………………………………………………..33

2-9- نقش تولیدات پراکنده در بازار برق………………………………………………………………………………………………………………………….35

2-10- خلاصه ونتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………36

فصل سوم: مروری بر برنامه‌ریزی بهره‌برداری ازمنابع بادی،خودروهای قابل اتصال به شبکه و راه­کارهای مدیریت مصرف

3-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………38

3-2- منابع بادی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….38

3-2-1- سیاست­های حمایتی منابع بادی………………………………………………………………………………………………………………………………..39

3-3- تاثیرمنابع بادی بر بهره برداری درمحیط رقابتی………………………………………………………………………………………………………………40

3-4- تاثیرمنابع بادی بردینامیک­های قیمت بازارعمده فروشی………………………………………………………………………………………………….41

3-4-1- تغییرات کوتاه مدت قیمت………………………………………………………………………………………………………………………………………..41

3-4-2- قیمت­های منفی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………42

3-5- ساختار بازارهای تعادل درحضورمنابع بادی………………………………………………………………………………………………………………43

3-6- تأثیرات افزایش نرخ نفوذ منابع بادی بر برنامه­ریزی دیگرنیروگاه­ها………………………………………………………………………………44

3-7- راه­کارهای موجود جهت کاهش ریسک سرمایه گذاری درچنین محیط رقابتی………………………………………………………………45

3-7-1- مکانیزم تشویقFIT………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………..46

3-7-2-مدل سهم مشخص وگواهینامه سبز…………………………………………………………………………………………………………………………….47

3-7-3-حراج……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..47

3-7-4- تشویق مالی واعتبار مالیاتی………………………………………………………………………………………………………………………………………47

3-8-برنامه های مدیریت مصرف………………………………………………………………………………………………………………………………………48

3-8-1 مزایای حضورمشتریان در بازار…………………………………………………………………………………………………………………………………..49

3-8-2-توسعه مدل­های خطی برنامه‌های پاسخگویی‌بار……………………………………………………………………………………………………………50

3-8-3- الاستیسیته قیمتی تقاضا    …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 52

3-9-خودروهای برق­ده قابل اتصال به شبکه درسیستم‌های قدرت……………………………………………………………………………………….56

3-9-1- ضرورت درنظرگرفتن خودروهای برق­ده به عنوان ذخیره ­ساز……………………………………………………………………………………….57

3-9-2-فناوری خودرو- به- شبکه………………………………………………………………………………………………………………………………………..59

3-9-3-جایگاه فناوری خودرو- به- شبکه درسیستم قدرت………………………………………………………………………………………………………60

3-10- مرورادبیات مسئله برنامه­ریزی بهره­برداری از منابع تولیدپراکنده،ذخیره ­سازها وراهکارهای مدیریت مصرف………………………..61

3-11- تفاوت کارانجام شده دراین پایان­نامه با کارهای گذشته………………………………………………………………………………………………….66

3-12-خلاصه ونتیجه­گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………………….67

فصل چهارم : مدل­سازی برنامه‌ریزی بهره‌برداری با در نظرگرفتن منابع بادی،خودروهای برق ده و راهکارهای مدیریت مصرف

4-1 –مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..70

4-2-فرضیات اصلی………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………….71

4-3 – شرح چارچوب پیشنهادی…………………………………………………………………………………………………………………………………………72

4-3-1- نحوه مدل­ سازی منابع بادی……………………………………………………………………………………………………………………………………..72

4-3-2- عدم قطعیت­های منطقی (استراتژیک)………………………………………………………………………………………………………………………..75

4-4- فرمول­بندی ریاضی مسئله برنامه­ریزی بهره­برداری……………………………………………………………………………………………………..76

4-4-1- مسئله بهینه ­سازی برنامه­ریزی…………………………………………………………………………………………………………………………………..76

4-4-2- مسئله بهینه­سازی سود بازیگران در بهره­برداری…………………………………………………………………………………………………………..77

4-4-3- مدل بازار ومحاسبه قیمت………………………………………………………………………………………………………………………………………..80

4-4-4- نحوه درنظرگرفتن مدل احتمالی منابع بادی درچارچوب پیشنهادی…………………………………………………………………………………83

4-4-5-مدل­سازی هزینه سرمایه­گذاری………………………………………………………………………………………………………………………………….83

4-5- مدل پیشنهادی برای بهره برداری ازخودروهای برق­ده……………………………………………………………………………………………….84

4-6- خلاصه ونتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………….86

فصل پنجم: مطالعات عددی

5-1 –مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 89

5-2- شبکه نمونه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………89

5-3-مطالعات عددی وتحلیل نتایج با درنظرگرفتن نقش منابع بادی درکنار راهکار مدیریت مصرف……………………………………….. 90

5-3-1-آنالیز تحلیل حساسیت نسبت به سقف قیمت بازار………………………………………………………………………………………………………..91

5-3-2-درنظرگرفتن خروجی­ها به صورت احتمالاتی……………………………………………………………………………………………………………… 93

5-4- برنامه ریزی بهره­برداری از منابع بادی وخودروهای برق ده درکنار اجرای راهکارهای مدیریت مصرف………………………………. 94

5-4-1- مطالعه عددی و تحلیل نتایج،نقش خودروهای برق ده درافزایش ضریب ظرفیت منابع بادی………………………………………………95

5-5- نتیجه­گیری وخلاصه……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 98

فصل ششم : جمع­بندی،نتیجه­گیری وپیشنهادها

6-1- جمع­بندی ونتیجه­گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………….  100

6-2- پیشنهادها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 101

منابع

– الف: منابع غیرفارسی………………………………………………………………………………………………………………………………………….………..103

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….106

چکیده:

درسالیان اخیردو تحول بزرگ درسیستم­های قدرت رخ‌داده است. یکی از این تغییرات مربوط به تجدید ساختار صنعت برق و تبدیل محیط متمرکز سنتی به یک محیط غیرمتمرکز می­باشد. تحول دیگردر زمینهٔگسترش استفاده از منابع تولیدپراکنده بخصوص منابع تجدیدپذیردرصنعت برق هست. نکته مهم اینکه در محیط رقابتی بدون اتخاذ راه­کارهای مناسب، سرمایه­گذاران بر روی این منابع سرمایه­گذاری نخواهند کرد. دلیل عمده این مسئله وجود عدم قطعیت زیاد در توان تولیدی منابع تجدیدپذیر، هزینه سرمایه­گذاری بالای این منابع و همچنین عدم قطعیت در سیاست­های حمایتی از این منابع می­باشد. در این پایان­نامه، بهره­برداری همزمان از منابع تولیدپراکنده تجدیدپذیر در کنار ذخیره­سازهای انرژی و با در نظر گرفته راه­کارهای مدیریت مصرف انجام شده است.ذخیره­سازها دارای این قابلیت هستند که در بعضی از ساعات شارژ و در ساعاتی دشارژ گردند. خودروهای برقده قابل اتصال به شبکه یکی از انواع ذخیره­سازهایی هستند که طی سالیان اخیر در مطالعات سیستم قدرت رقابتی و شبکه­های هوشمند قدرت به‌وفور از آن­ها صحبت شده و کارهای متنوعی در این زمینه صورت گرفته است. در این پایان­نامه نیز تأثیر این منابع یعنی خودروهای برقده در نظر گرفته شده است. به‌طورکلی خودروهای الکتریکی با قابلیت اتصال به شبکه خودروهایی هستند که قابلیت اتصال به شبکه‌ی قدرت در نقاط تعریف‌ شده معینی را دارا هستند و از این طریق می‌توانند در تبادل توان الکتریکی با شبکه‌ی قدرت شرکت نمایند. زیرساخت‌های فنی و مخابرات لازم به‌منظور بهره‌برداری بهینه از این خودروها می‌بایست فراهم باشد. این خودروها دارای این قابلیت هستند که در بعضی از ساعات شارژ و در ساعاتی دشارژ گردند. بنابراین این خودروها می­توانند در یک بازی همکارانه در کنار منابع بادی مورد بهره­برداری قرار گیرند. علاوه بر این و با توجه به اینکه در سیستم قدرت هوشمند، علاوه بر منابع سمت تولید، منابع سمت مصرف نیز این قابلیت را دارند که در بازار برق شرکت کرده و در تسویه قیمت بازار سهیم باشند، لذا در این پایان­نامه نیز تأثیر راه­کارهای مدیریت مصرف نیز در نظر گرفته‌شده است. برای اجرایی کردن این راه­کار بار مشترکین به‌صورت الاستیک در نظر گرفته‌شده و بار تابعی خطی از قیمت برق می­باشد.

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

برنامه ریزی توان راکتیو شبکه با در نظر گرفتن عدم قطعیت باربا استفاده از یک روش تکاملی

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد علوم تحقیقات گیلان

 پایان نامه کارشناسی ارشد ناپیوسته رشته برق قدرت

 عنوان:

برنامه ریزی توان راکتیو شبکه با در نظر گرفتن عدم قطعیت باربا استفاده از یک روش تکاملی

 استاد راهنما:

دکترسید سعید محتوی پور

استاد مشاور:

دکتر عبدالرضا توکلی

 سال تحصیلی 93

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

چکیده:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 1

فصل اول……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2

1-1  مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2  طرح موضوع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3

1-3  ساختار گزارش………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3

فصل دوم توان راکتیو، ادوات تامین کننده و برنامه ریزی آن…………………………………………………………………… 5

2-1  کلیاتی در تعریف توان راکتیو……………………………………………………………………………………………………………………………… 5

2-2  وسایل تولید قدرت راکتیو………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5

2-2-1  ژنراتورهای سنکرون…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 6

2-2-2  کندانسورهای سنکرون…………………………………………………………………………………………………………………………………… 6

2-2-3  موتورهای سنکرون………………………………………………………………………………………………………………………………………. 6

2-2-4  خازن…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 6

2-2-5  محل نصب خازن………………………………………………………………………………………………………………………………………. 10

2-2-6 خازن گذاری در جهت کاهش تلفات……………………………………………………………………………………………………………… 11

2-3  علل تشدید نیاز به خازن گذاری در شبکه های ایران…………………………………………………………………………………………….. 12

2-4 پیشینه موضوع برنامه ریزی توان راکتیو……………………………………………………………………………………………………………….. 13

2-5 روش‌های مورد استفاده برای حل مساله برنامه‌ریزی توان راکتیو……………………………………………………………………………….. 19

2-5-1 روش‌های تحلیلی (AM)…………………………………………………………………………………………………………………………….. 20

2-5-2  روش‌های برنامه‌ریزی عددی (NP)………………………………………………………………………………………………………………. 20

2-5-3 روش های اکتشافی (HM)…………………………………………………………………………………………………………………………… 20

2-5-4  روش‌های هوش مصنوعی (AI)……………………………………………………………………………………………………………………. 21

2-5-5 روش‌های ترکیبی (AI)………………………………………………………………………………………………………………………………… 22

2-6  شرح مختصری بر برخی از الگوریتم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی (AI)……………………………………………………………………. 24

2-6-1  الگوریتم (PSO)………………………………………………………………………………………………………………………………………… 24

2-6-2 الگوریتم (GA)…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 26

2-6-2-1 کدگذاری………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 26

2-6-2-2 ارزیابی………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 26

2-6-2-3 ترکیب…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 27

2-6-2-4 جهش…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 28

2-6-2-5 رمزگشایی……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 28

2-7  الگوریتم بهینه‌سازی مبتنی بر آموزش-یادگیری (TLBO)……………………………………………………………………………………….. 29

2-7-1 مرحله مدرس……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 29

2-7-2  فاز یادگیرنده…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 30

2-8  طبقه بندى کارهای ارائه شده……………………………………………………………………………………………………………………………. 30

فصل سوم الگوریتم PSO…………………………………………………………………………………………………………………………….. 33

3-1  مروری بر الگوریتم  PSO……………………………………………………………………………………………………………………………….. 33

3-2  انواع توپولوژی ذرات……………………………………………………………………………………………………………………………………… 34

3-2-1  توپولوژی ستاره ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 34

3-2-2  توپولوژی حلقه…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 34

3-2-3  توپولوژی چرخی………………………………………………………………………………………………………………………………………. 35

3-3  روند الگوریتم PSO……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

3-4  مراحل اجرای الگوریتم PSO……………………………………………………………………………………………………………………………. 37

3-5 بررسی تاثیرات پارامترهای PSO………………………………………………………………………………………………………………………… 38

3-5-1 ثابت های شتاب………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 38

3-5-2 تعداد ذرات ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 38

3-5-3 حداکثر سرعت……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 39

3-5-4 وزن اینرسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

فصل چهارم……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 41

4-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 41

4-2 چارچوب عملکرد مالک بهردار در مسئله برنامه ریزی خازن گذاری…………………………………………………………………………. 41

4-3 کاهش سناریو…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 46

4-4 الگوریتم پسروی کاهش سناریو………………………………………………………………………………………………………………………….. 48

4-5- فرمول بندی ریاضی مسئله برنامه ریزی تصادفی خازن گذاری………………………………………………………………………………. 49

4-6مطالعات تحلیلی…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 58

فصل پنجم:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 85

5-1 نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 85

5-2 پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 87

منابع انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 88

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 94

 چکیده:

در شبکه­های الکتریکی، هزینه­های ناشی از تلفات سیستم و عیوب ناشی از انحراف ولتاژ از حدود مجاز از بزرگترین معضلاتی هستند که گریبان­گیر تولید، انتقال و توزیع نیرو می­باشد. از این رو کاهش هزینه­های برنامه­ریزی و بهره­برداری سیستم­های قدرت، و در عین حال، رعایت حدود و قیود آن از اهداف اصلی طراحان سیستم­های قدرت بوده است. استفاده از خازن های موازی و تغییر نسبت Tap Changerها از اقتصادی ترین روش­ها جهت تامین بار راکتیو و تنظیم حدود ولتاژ محسوب می شوند. خازن ها با کاستن تقاضای بار راکتیو ژنراتورها می­توانند سایز و اندازه آنها را کوچک کنند. همچنین خازن ها می توانند جریان خطوط از محل خازن تا نیروگاه را کمتر کرده و در نتیجه تلفات و بارگذاری روی خطوط، ترانسفورماتورها و خطوط انتقال را کاهش دهند. بکارگیری خازن به صورت همزمان با تغییر نسبت Tap Changer علاوه بر موارد مذکور باعث به تاخیر انداختن یا حذف سرمایه جهت توسعه شبکه قدرت می شوند. در این پایان‌نامه به بررسی چگونگی برنامه­ریزی خازن­گذاری با در نظر گرفتن عدم قطعیت­های تاثیرگذار در سطح شبکه انتقال پرداخته می­شود. در این راستا، مالک شبکه انتقال به عنوان بازیگر مالک­­­-بهره­بردار در نظر گرفته شده است که به دنبال کمینه­سازی هزینه‌های خود می­باشد. در راستای کمینه­سازی هزینه­ها، مالک‌بهره­بردار با دو دسته متغیر تصمیم­گیری روبروست. دسته اول متغیرهای تصمیم­گیری مربوط به خازن‌گذاری در سطح شبکه انتقال می­باشد که در ابتدای دوره برنامه­ریزی اثرگذار می­باشند. دسته دیگر متغیرهای کنترلی در اختیار بهره­بردار شامل تنظیم تپ ترانس، دیسپچ نمودن توان اکتیو و راکتیو ژنراتورها که در طول دوره بهره­برداری مورد نظر قرار خواهند گرفت. این دو دسته متغیر به عنوان متغیرهای در اختیار مالک-بهره­بردار لحاظ شده‌اند. به عبارت دیگر مالک-بهره­بردار شبکه با تصمیم­سازی در ارتباط با این متغیرها به دنبال کمینه­سازی هزینه­های سرمایه­گذاری و بهره­برداری خود می­باشد. از سوی دیگر پارامترهایی در شکل‌دهی تعریف مسئله برنامه­ریزی مالک­-بهره­بردار نقش اساسی ایفا می­کنند. این پارامترها شامل قیمت، میزان بار مصرفی، قیمت توان اکتیو و راکتیو و هزینه خازن­گذاری می­باشد که با عدم قطعیت همراه بوده و تاثیر آن­ها به کمک مدلسازی ریسک در برنامه­ریزی تصادفی و درخت سناریو بر روی تصمیمات مالک‌بهره‌بردار قابل ارزیابی خواهند بود. در این پایان­نامه با شبیه­سازی برنامه­ریزی تصادفی طراحی شده بر روی شبکه­های 30، 57 و 118 باسه IEEE به ارزیابی صحت مدل برنامه­ریز شده پرداخته شده است.

برای دانلود مقاله اینجا را کلیک کنید.

تداخلات الکترومغناطیسی در سیستم کامل محرک و موتور سنکرون آهنربای دائم

موسسه آموزش عالی مازیار

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته برق قدرت

       موضوع:

تحلیل تداخلات الکترومغناطیسی در سیستم کامل محرک و موتور سنکرون آهنربای دائم بهمراه ارائه یک مدل جدید فرکانس بالای موتور سه فاز وسیستم محرک با کلیدزنی فضای برداری

استاد راهنما:

جناب آقای دکتر عبدالرضا اسماعیلی

استاد مشاور:

جناب آقای دکتر اسدا… کاظمی

چکیده  :

امروزه دسترسی به منابع انرژی الکتریکی از مسائل مهم در جوامع می باشد اما این منابع می باید به شکل قابل قبولی برای مصارف مختلف درآید از این رو راه کارهای تبدیل منابع انرژی از اهمیت زیادی برخوردار است و این مبدلهای الکتریکی  نیز با توجه به ساختارهای متفاوت خود کاربردهای مختلفی پیدا می کنند آنچه که در این مبدلها مد نظر است میزان تلفات و همچنین صرفه اقتصادی آنها و نوع بکارگیری آن می باشد.یکی از رویکردها استفاده از الکترونیک قدرت در طراحی این مبدلها است .از جمله مبدلهای پر کاربرد اینورترها هستند که تبدیل dcبه acرا برای کاربردهای فراوان امروزه عهده دار می باشند.

در میان اینورترها طراحی های مختلفی جهت رسیدن به اهداف کاری و رسیدن به خروجی بهتر وجود دارد از جمله آنها استفاده از اینورترهای چند سطحی میباشد که در این میان نیز پیکربندیهای متفاوتی مطرح است که با توجه به نوع کاربرد می تواند مورد استفاده قرار گیرد و با توجه به ساختار الکترونیک قدرت طراحی و

می تواند راهگشای ما برای استفاده از انرژی های نو و پیلهای سوختی و سلول های خورشیدی و..باشد.

ولتاژ مطلوب خروجی در این مبدل ها از ترکیب چندین سطح ولتاژ dc به وجود می آید. با افزایش تعداد سطوح در اینورتر، شکل موج تولید شده به شکل موج سینوسی با اعوجاج هارمونیکی کم نزدیک می شود. شکل موج ولتاژ خروجی در مبدل های چند سطحی می تواند به صورت پلکانی و یا مدولاسیون پهنای پالس سینوسی باشد . این ولتاژ در فرکانس کلیدزنی و تلفات کمتر و با سازگاری الکترومغناطیسی بیشتری نسبت به اینورترهای مرسوم به وجود می آید. با افزایش تعداد منابع dc ، اندازه ی ولتاژ روی هر یک از کلیدها کاهش یافته و بنابراین مقدار dv/dt نیز بر روی کلیدها کم می شود. ساختارهای زیادی برای اینورترهای چندسطحی مطرح شده که ساختار اتصال سری پل به دلیل ساختار ماجولی و سادگی کنترل مورد توجه خاص می باشد.

واژه های کلیدی:      اینورترهای چند سطحی، مولتی کسکید،هارمونیک های خروجی

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان                                                                                                                                               صفحه

 

 

                                                                                                                                      

فصل- اول                       سیستمهای محرک موتور های AC

1.1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………   15

1.2اینورتر و چگونگی عملکرد آن  …………………………………………………………………………………………. 18

21 …………..………………………………………………….……..      “inverter” dc به  ac  1.2.1   مبدلهای

1.2.2 هارمونیک ها در سیستم های الکتریکی ………………………………………………………………………………………………………………………………………       23

1.2.3  اینورتر منبع ولتاژ دو سطحی و سه سطحی…………………………………………………………………………………………………………………………………..    24

1.3  مشخصات شکل موج خروجی مناسب و روش های رسیدن به آن  …………………………………………………………………………………………………   28

29  ………………………………………………………………………………………………………….. ac به dc1.4 روشهای کنترل دامنه در مبدل الکترونیک قدرت

1.4.1  کنترل فاز ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..29

31  …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….   pwm1.4.2  مدوله سازی پهنای باند

37                                         1.5  موتور آهنربای دائم ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

1.5.1 معادلات موتور آهنربای دائم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 37

1.5.2 روش کنترل میدان گردان از طریق کنترل جریان در موتور آهنربای دائم……………………………………………………………………………………………..42

1.6 تداخلات الکترومغناطیس در مبدل های قدرت …………………………………………………………………………………………………………………………………………47

1.6.1روشهای کاهش تداخل امواج الکترومغناطیس در منبع ایجاد این امواج…………………………………………………………………………………………………49

1.6.2 اندازه گیری و استانداردهای معتبر در ارتباط با تداخلات الکترومغناطیس …………………………………………………………………………………………52

فصل دوم              اینورتر های چند سطحی  …………………………………………………………………………………………………………    36

2.1  اینوتر های چند سطحی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………  55

2.2 رویکرد پیکربندی های اینورترهای چند سطحی……………………………………………………………………………………………………………………………….  58

2.3 پیکربندی های مختلف اینورترهای چند سطحی………………………………………………………………………………………………………………………………  60

…………………………………………………………………………………………………………………………………60   diode clamped multi level inverter 2.3.1

………………………………………………………………………………………………………………. 66 Flying  capacitor multi level inverter(fcm)2.3.2

……………………………………………………………………………………………………………..70 cascaded  inverter multi separated sources 2.3.3

 

فصل سوم              اینورترهای چند سطحی کسکید با ساختار ترکیبی     ……………………………………………………………. 77

 

3.1 اینورترهای ولتاژ پل  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  78

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 81blanking time3.2 زمان پوچ

3.3  ساختار تکفاز اینورتر کسکید………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 82

3.4  ساختار کسکید افزایشی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  91

3.5 کاهش المانهای مداری در ساختار کسکید افزایشی…………………………………………………………………………………………………………………….  96

3.6 ساختار کسکید افزایشی کاهشی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………  102

……………………………………………………………  107OHSW  فصل چهارم         روش هارمونیک بهینه برای تفکیک موج پله 

4.1  مقدمه      …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………   108

4.2 شکل موج پله ای هارمونیک بهینه شده………………………………………………………………………………………………………………………………………. 111

4.2.1  اینورتر چند سطحی با تقارن ربع موج……………………………………………………………………………………………………………………………………. 111

4.2.2 سری فوریه شکل موج مورد نظر…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 113

منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..123

 

فهرست شکل ها

                                                                                                                                                                                             عنوان                                                                                                                                                                       صفحه

فصل اول                    سیستمهای محرک موتور های AC

 

شکل 1.1 انواع تبدیل توان الکتریکی و مبدلهای الکترونیک قدرت مربوط ……………………………………………………………………………………..  16

شکل 1.2 نمای کلی یک مولد قدرت…………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 17

شکل 1.3 مبدل توان پایه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 18

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………20   DC شکل 1.4 شکل موج ولتاژ ورودی

شکل 5.1 شکل موج های ولتاژ و جریان خروجی در اینورتر پایه …………………………………………………………………………………………………..   21

شکل 1.6 ساختار پل نیمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 24

شکل 1.7 شکل موج خروجی پل نیمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 26

شکل 1.8 ساختار پل…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 26

شکل 1.9 شکل موج خروجی پل………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 28

شکل 1.10 روش کنترل دامنه توسط کنترل فاز………………………………………………………………………………………………………………………………… 31

34………………………………………………………………………………………………………………..PWM شکل 1.11 موج خروجی برای مبدل با استفاده از

شکل 1.12 طیف فرکانسی در حالات مختلف  …………………………………………………………………………………………………………………………………. 36

شکل 1.13 سیستم محرک .وموتور آهنربای دائم……………………………………………………………………………………………………………………………….. 38

شکل 1.14 طرح شماتیک کنترل موتور آهنربای دائم…………………………………………………………………………………………………………………………….. 42

فصل دوم               اینورترهای چند سطحی

شکل 2.1  شمای تک قطبی اینورتر چند سطحی با استفاده از سوئیچ………………………………………………………………………………………………..  56

شکل 2.2 شکل موج خروجی بصورت پله ای……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 57

شکل 2.3 شماتیک کلی اینورترهای چند سطحی سه فاز…………………………………………………………………………………………………………………….. 58

سه سطحی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….60    DCMLI شکل 2.4

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..61      DCMLI شکل 2.5 اینورتر تک فاز از

شش سطحی سه فاز ………………………………………………………………………………………………………………………………..  63 DCMLI شکل 2.6 اینورتر

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………64DCMLI شکل 2.7 ساختار های دیگر

…………………………………………………………………………………………………………………………. 66 CAPACITOR CLAMPED شکل 2.8 اینورترهای

سه سطحی……………………………………………………………………………………………………………. 67CAPACITOR CLAMPED شکل 2.9 اینورتر

……………………………………………………………………………………………………………… 70CASCCADE شکل 2.10 یک سلول اینورتر چند سطحی

شکل 2.11 اتصال سلول ها به صورت آبشاری…………………………………………………………………………………………………………………………………… 71

……………………………………………………………………………………………………….. 72CASCCADEشکل 2.12 ساختار کلی اینورتر چند سطحی

شکل 2.13 ساختار تکفاز اینورتر چند سطحی………………………………………………………………………………………………………………………………… 73

فصل سوم                  اینورترچند سطحی کسکید با ساختار ترکیبی

شکل 3.1 ساختار کلی اینورتر ساده پل ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 79

شکل 3.2 الگوی سوئیچینگ برای وصل بودن یکسان تمام سوئیچ ها…………………………………………………………………………………………..80

شکل 3.3 حالت دوم الگوی سوئیچینگ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 81

شکل 3.4 زمان پوچ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 82

سطحی تکفاز………………………………………………………………………………………………………………………………..83 M اینورتر آبشار ی شکل 3.5

شکل 3.6 شکل موج ولتاژ خروجی یک اینورتر نه سطحی……………………………………………………………………………………………………………..84

…………………………………………………………………………………………………………85MATLAB شکل 3.7 شمای مدلینگ اینورتر نه سطحی در

……………………………………………………………………………………………………..86MATLAB شکل 3.8 نتایج شبیه سازی اینورتر نه سطحی در

……………………………………………………………………………………………87MATLAB شکل 3.9 مدار و نتایج شبیه سازی اینورتر 7 سطحی در

…………………………………………………………………………………………..88MATLAB شکل 3.10مدار و نتایج شبیه سازی اینورتر 9 سطحی در

ممکن …………………………………………………………………………………………………………………………………………….90DC شکل 3.11 دو اتصال منبع

شکل 3.12 اتصال کوتاه های ممکن در هر حالت……………………………………………………………………………………………………………………………. 91

………………………………………………………………………………………………………………………….93     شکل 3.13 دیاگرام مداری کسکید افزایشی

شکل 3.14 ساختار کسکید افزایشی با دو سلول………………………………………………………………………………………………………………………………. 93

شکل 3.15 شماتیک شبیه سازی و تحلیل فرکانسی کسکید افزایشی…………………………………………………………………………………………. 95

شکل 3.16 نمونه ای از مدار سلول کسکید افزایشی پیشنهادی……………………………………………………………………………………………………. 98

شکل 3.17 دیاگرام مداری سلول پیشنهادی  کسکید افزایشی……………………………………………………………………………………………………. 99

شکل 3.18 شماتیک مدل پیشنهادی کسکید افزایشی در MATLAB ……………………………………………………………………………………… 100

شکل 3.19 دیاگرام مداری ماژولی سلول پیشنهادی کسکید افزایشی………………………………………………………………………………………… 100

شکل 3.20 خروجی مدار و تحلیل فرکانسی سلول کسکید افزایشی پیشنهادی…………………………………………………………………………. 101

شکل 3.21 دیاگرام مداری ساختار کسکید افزایشی کاهشی……………………………………………………………………………………………………….. 104

شکل 3.22 شماتیک شبیه سازی مدل کسکید افزایشی و نتایج شبیه سازی……………………………………………………………………………… 105

فصل چهارم                                       روش هارمونیک بهینه برای شکل موج پله OHSW

شکل 4.1 S اینورتر چند سطحی H-BRIDG که به صورت سری به هم متصل شده اند…………………………………………………………. 109

شکل 4.2 ولتاژ خروجی S اینورتر H-BRIDG که به صورت سری به هم متصل شده اند…………………………………………………………. 110

شکل 4.3 تقارن ربع موج S  اینورتر H-BRIDG …………………………………………………………………………………………………………………………..113

شکل 4.4 یک چهارم اول شکل موج مورد نظر ………………………………………………………………………………………………………………………………114

 برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

پایان نامه تحلیل، مدلسازی و شبیه ­سازی مقیاس­پذیری در شبکه­ های حسگر بدون­ سیم با معیار ظرفیت

دانشگاه صنعتی امیرکبیر

(پلی تکنیک تهران)

دانشکده مهندسی برق

پایان­ نامه کارشناسی­ ارشد گرایش مخابرات- سیستم

تحلیل، مدلسازی و شبیه ­سازی مقیاس­پذیری در شبکه­های حسگر بدون­ سیم با معیار ظرفیت

چکیده

پژوهش حاضر، درمورد مسئله مقیاس پذیری در شبکه های سنسوری بدون سیم با قابلیت تصویربرداری است که با در نظر گرفتن یک سناریوی نسبتا کاربردی از شبکه سنسوری، و براساس معیارهای عملکرد ظرفیت قطع (outage) و ظرفیت ارگادیک (ergodic) شبکه، مقیاس­پذیری را مورد تحلیل، مدلسازی ریاضی و شبیه سازی قرار داده است.

مقیاس پذیری اصولا برای تعیین اثرات افزایش یا کاهش تعداد سنسور ها در پارامتر مورد نظر می باشد، هنگامیکه هدف، جلوگیری از هزینه های زیاد ساخت شبکه به علت ازدیاد غیر ضروری تعداد سنسور ها یا کاهش بیش از حد بازدهی شبکه ناشی از کمبود چگالی تعداد سنسور ها، است. برای نیل به این هدف، ابتدا سعی شده تا از سناریوی ای استفاده کنیم که از خوشه بندی شبکه بهره می برد. ابتدا با بدست آوردن توزیع های فاصله برای سنسورها با یکدیگر و با سرخوشه(هِدِر) و نیز توزیع فاصله سرخوشه ها تا ایستگاه اصلی، از طریق شبیه سازی، توانستیم توزیع تداخل و نتیجتا توزیع نسبت سیگنال به نویز و تداخل را در این شبکه، برای هر دو لایه درون خوشه و برون خوشه، بدست آوریم و سپس با استفاده از فرمول بندی های شبکه اقتضایی و سپس تعمیم به حالت خاص سناریوی شبکه سنسوری، فرم های مناسب و فرم بسته را در هردو لایه شبکه، برای تخمین تابع توزیع ظرفیت به دست آورده ایم. با مقایسه این نتایج تحلیلی با نتایج حاصل از شبیه سازی ها، صحت آنها را تصدیق نمودیم.

برای بررسی مسئله مقیاس پذیری نیز با کمک شبیه سازیها به ازای پارامتر های مختلف شبکه، مانند تغییر چگالی سنسورها و سرخوشه ها در سطح شبکه، تغییر مقادیر نمای تضعیف کانال، تغییر حدآستانه برای ظرفیت قطع، اضافه نمودن فیدینگ (با توزیع رایلی) و … مقادیر میانگین و مجموع ظرفیت ارگادیک و قطع را در هر حالت بدست آورده و مقایسه نموده ایم. با شروع از سناریوی پراکنده(تنک) و حرکت به سمت سناریوی متراکم (چگال)، ابتدا مقادیر ظرفیت کل با اضافه شدن تعداد سنسور ها و نیز افزایش توان دریافتی در سرخوشه ها، افزایش یابد، اما با ادامه این روند، اثرات تداخلی بر این عوامل غالب شده و مقدار ظرفیت ها بعد از رسیدن به نقاط ماکزیمم، که بعنوان حد بهینه چگالی ها مطرح میشود، شروع به کاهش نماید. همچنین برای توزیع های احتمال ظرفیت و نسبت سیگنال به نویز و تداخل، در هردو لایه شبکه، فرمولهای تحلیلی و یا تقریب های آنها ارائه شده است و بر این اساس تلاش شده تا نقاط بهینه برای چگالی سنسورها وسرخوشه ها را بدست آوریم.

کلمات کلیدی: شبکه سنسوری بدون سیم، ظرفیت ارگادیک و قطع، خوشه بندی، مقیاس پذیری.

فهرست مطالب

                                                

چکیده vi

فهرست مطالب… vii

فصل اول : مقدمه ای بر شبکه های سنسوری   بدون سیم.. 1

1-1- مقدمه. 2

1-2- کاربرد های شبکه سنسوری بدون سیم.. 6

1-2-1- کاربرد های پزشکی.. 6

1-2-2- کاربرد های نظامی و دفاعی.. 7

1-2-3- کاربرد های کنترلی و نظارتی در طبیعت، محیط زیست و کشاورزی.. 8

1-2-4- کاربردهای عمومی و صنعتی.. 9

1-3- مرور بر پیشینه و تحقیقات انجام شده در شبکه های حسگر بدون سیم.. 10

1-4- هدف پروژه. 21

1-5- ساختار پایان نامه. 22

فصل دوم : مدل مسئله ومعرفی سناریوی شبکه سنسوری بدون سیم.. 23

2-1- مقدمه. 24

2-2- تعاریف کلی از مفاهیم مطرح شده. 24

2-3- معیار عملکرد. 25

2-3-1- نسبت سیگنال به نویز و تداخل.. 25

2-3-2- نرخ خطای بیت… 26

2-3-3- تعریف ظرفیت شانون (ارگادیک) برای شبکه بدون سیم. 26

2-3-4- ظرفیت قطع شبکه. 26

2-4- مدل سیستم و سناریوی مورد بررسی در شبکه حسگربدون سیم.. 27

فصل سوم : تحلیل ریاضی وفرمولبندی پارامترها در شبکه حسگر بدون سیم  33

3-1- مقدمه. 34

3-2- ظرفیت و مروری بر تعاریف آن.. 34

3-3- مدلهای توزیع نسبت سیگنال به نویز و تداخل(SINR) 37

3-3-1- مدل تقریبی.. 37

3-3-2- مدل دقیق.. 45

3-4- محاسبه تابع های توزیع و چگالی ظرفیت… 53

3-5- محاسبه نقطه اکسترمم ظرفیت با تغییر تعداد گره های شبکه. 56

فصل چهارم : شبیه سازی شبکه سنسوری بدون سیم و تحلیل نتایج… 59

4-1- مقدمه. 60

4-2- چگونگی شبیه سازی.. 60

4-3- نتایج شبیه سازی و اثر پارامتر ها و تحلیل آنها 62

4-4- نتایج شبیه سازی و تطابق با تحلیل ها 94

4-5- نتایج شبیه سازی تغییر تعداد گره ها و بررسی مقیاسپذیری.. 100

فصل پنجم : جمع بندی و نتیجه گیری… 115

5-1- مقدمه. 116

5-2- جمع بندی و نتیجه گیری.. 116

5-3- پیشنهادات برای توسعه تحقیقات… 120

فهرست مراجع.. 123

Abstract 127

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

عنوان دومین مطلب آزمایشی من

این متن دومین مطلب آزمایشی من است که به زودی آن را حذف خواهم کرد.

زکات علم، نشر آن است. هر وبلاگ می تواند پایگاهی برای نشر علم و دانش باشد. بهره برداری علمی از وبلاگ ها نقش بسزایی در تولید محتوای مفید فارسی در اینترنت خواهد داشت. انتشار جزوات و متون درسی، یافته های تحقیقی و مقالات علمی از جمله کاربردهای علمی قابل تصور برای ,بلاگ ها است.

همچنین وبلاگ نویسی یکی از موثرترین شیوه های نوین اطلاع رسانی است و در جهان کم نیستند وبلاگ هایی که با رسانه های رسمی خبری رقابت می کنند. در بعد کسب و کار نیز، روز به روز بر تعداد شرکت هایی که اطلاع رسانی محصولات، خدمات و رویدادهای خود را از طریق بلاگ انجام می دهند افزوده می شود.

عنوان اولین مطلب آزمایشی من

این متن اولین مطلب آزمایشی من است که به زودی آن را حذف خواهم کرد.

مرد خردمند هنر پیشه را، عمر دو بایست در این روزگار، تا به یکی تجربه اندوختن، با دگری تجربه بردن به کار!

اگر همه ما تجربیات مفید خود را در اختیار دیگران قرار دهیم همه خواهند توانست با انتخاب ها و تصمیم های درست تر، استفاده بهتری از وقت و عمر خود داشته باشند.

همچنین گاهی هدف از نوشتن ترویج نظرات و دیدگاه های شخصی نویسنده یا ابراز احساسات و عواطف اوست. برخی هم انتشار نظرات خود را فرصتی برای نقد و ارزیابی آن می دانند. البته بدیهی است کسانی که دیدگاه های خود را در قالب هنر بیان می کنند، تاثیر بیشتری بر محیط پیرامون خود می گذارند.