دانشگاه علامه طباطبایی

پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد

رشته روابط بین الملل

عنوان:

موازنه سازی آمریکا در مقابل چین

استاد راهنما:

دکتر نور محمدی

استاد مشاور:

دکتر چگینی زاده

استاد داور:

دکتر دهشیار

1- بیان مسأله

امروزه جمهوری خلق چین به عنوان یک قدرت در حال ظهور در نظام بین الملل مطرح است . صعود مسالمت آمیز چین به جرگه کشورهای مطرح نظام بین الملل به یک واقعیت غیر قابل انکار تبدیل شده است .

با آغاز هزاره سوم رشد چین سیر صعودی یافت بطوری که رشد اقتصادی بالای 9درصد را تجربه کرده و با بیش از یک میلیارد و 330 میلیون نفر جمعیت حدود2/3تریلیون دلار ذخیره ارزی دارد. بر اساس آمار بانک جهانی ، تولید ناخالص در سال 2007حدود7 تریلیون و415 میلیارد دلار بوده که این رقم در سال 2008 به 8تریلیون و8میلیارد دلار و در سال 2009 به 8تریلیون و 818 میلیارد دلار رسید . این در حالیست که بحران تمام جهان را تحت تأثیر قرار داده بطوریکه رشد اقتصادی امریکا در سال 2009 منفی بوده و رکودی به میزان6/2- درصد را تجربه کرده است.

2- پیشینه و ادبیات موجود تحقیق

در باره ی موضوع این تحقیق کتابی که به صورت مبسوط بدان پرداخته باشد نوشته نشده است اما میتوان به چند کتاب اشاره کرد که در بخش هایی از آن به روابط دو کشور پرداخته شده است:

الف- کتاب “تراژدی قدرت های بزرگ ” نوشته ی “جان مرشایمر “ترجمه دکتر چگینی زاده که به سیاست قدرت های بزرگ در قرن21 و مناطق مختلف جهان از قبیل شمال شرق آسیا و ظهور چین به عنوان رقیب امریکا در قرن 21پرداخته است.

ب-“جان ابکنبری ” در کتاب “تنها ابرقدرت” به موازنه سازی بر علیه امریکا از سوی قدرت های بزرگ دیگر می پردازد و نظریات اندیشمندان بزرگ روابط بین الملل را مطرح می کند.

3- سؤال اصلی

دغدغه ی این پژوهش پاسخ به این پرسش است که ایالات متحده چگونه در برابر قدرت نوظهور چین موازنه ایجاد می کند؟

4- فرضیه اصلی

ایالات متحده تلاش می کند از طریق ابزارهای موازنه سخت یعنی فروش تسلیحات ، قراردادهای امنیتی و ایجاد پایگاه در کشورهای رقیب و ابزارهای موازنه نرم که مبتنی بر بهره گیری از نهادهای بین المللی و روش های دیپلماتیک است قدرت چین را متوازن کند.

5- متغیرهای تحقیق

متغیر مستقل:ایالات متحده

متغیر وابسته:چین

شاخص سازی

متغیر مستفل: تلاش برای موازته سازی

متغیر وابسته:

1-موازنه سخت:

-ایجاد پایگاه های نظامی

-کمک های تسلیحاتی

-موافقت نامه های امنیتی

2-موازنه نرم

-بهره گیری نهاد های بین المللی

-روش های دیپلماتیک

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 593

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق

گرایش قدرت

عنوان :

کنترل فرکانس سیستم قدرت در حضور منابع انرژی تجدید پذیر به کمک سیستم ذخیره ساز باتری

استاد راهنما:

دکتر عبدالرضا شیخ الاسلامی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

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:

فصل1-مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….1

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

1-2-تاریخچه……………………………………………………………………………………………………………………………2

1-3-.هدف از انجام پژوهش……………………………………………………………………………………………………….4

1-4-نوآوری پژوهش…………………………………………………………………………………………………………………4

1-5- ساختار گزارش…………………………………………………………………………………………………………………5

فصل 2- بررسی روش های کنترل فرکانس و روش پیشنهادی…………………….. …………………………………6

2-1-مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………..7

2-2-اهمیت تنظیم فرکانس………………………………………………………………………………………………………….7

2-3-بررسی روش های کنترل تولید و فرکانس………………………………………………………………………………8

2-3-1-کنترل فرکانس به کمک زاویه گام…………………………………………………………………………………….8

2-3-2-کننرل فرکانس به کمک ذخیره سازهای انرژی…………………………………………………………………….8

2-3-3-کنترل فرکانس به کمک روش های مبتنی بر پیش بینی…………………………………………………………9

2-3-4-کنترل فرکانس به کمک روش کنترل بار- فرکانس………………………………………………………………10

2-4-روش مورد استفاده در این پایان نامه……………………………………………………………………………………..11

2-5-نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………..12

فصل3-ساختار سیستم مورد مطالعه و روش کنترل پیشنهادی …………………………………………………………..13

3-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………….14

3-2-معرفی سیستم قدرت مورد مطالعه………………………………………………………………… ……………………..14

3-2-1–معرفی شکل اولیه سیستم قدرت بدون حضور منابع تجدیدپذیر…………………………………………. 14

3-2-2-معرفی شکل نهایی سیستم قدرت با حضور منابع تجدیدپذیر و باتری………………………………….. 15

3-2-3-معرفی و تفکیک نواحی سیستم قدرت مورد مطالعه…………………………………………………………….16

3-2-4-مقدار ولتاژ نامی سیستم و امپدانس خطوط…………………………………………………………………………17

3-2-5-معرفی واحدهای تولید شبکه……………………………………………………………………………………………18

3-2-5-1 -واحدهای تولید حرارتی……………………………………………………………………………………………..18

3-2-5-2-مشخصات واحد تولید بادی…………………………………………………………………………………………19

3-2-5-3-مشخصات واحد تولید خورشیدی…………………………………………………………………………………20

3-2-5-4-مشخصات سیستم ذخیره ساز باتری………………………………………………………………………………22

3-2-6-اندازه گیری فرکانس سیستم……………………………………………………………………………………………..23

3-2-7- جزئیات عملکرد کنترل کننده …………………………………………………………………………………………24

3-2-8-معرفی روش تحلیل مدار به کار رفته…………………………………………………………………………………25

3-3- نحوه عملکرد واحد تولید حرارتی مجهز به حلقه کنترل فرکانس……………………………………………..26

3-3-1-مدلسازی واحد تولید حرارتی برای بررسی پاسخ فرکانسی…………………………………………………..27

3-4-کنترل فرکانس در سیستم قدرت بهم پیوسته…………………………………………………………………………..29

3-4-1- مفهوم ناحیه کنترلی در سیستم قدرت……………………………………………………………………………….29

2-4-3-معرفی روابط حاکم میان نواحی کنترلی……………………………………………………………………………..30

3-5-ساختار سیستم تولید توان خورشیدی…………………………………………….. ……………………………………35

31-5–مبدلبه……………………………………………………………………………………………………………35

32-5–کنترل و ردیاب نقطه حداکثر توان ……………………………………………………………………………………35

33-5– مدل سلول خورشیدی ………………………………………………………………………………………………….36

34-5–عوامل تعیین کننده دمای سلول…………………………………………………………………………………………37

35-5– رابطه ولتاژ نقطه کار با شدت تابش………………………………………………………………………………….39

36-5–بررسی سیستم تولید توان فوتو ولتائیک…………………………………………………………………………….39

3-6- مدل آیرودینامیکی توربین بادی……………………………………………………………………………………………40

3-7-نحوه عملکرد کنترل کننده پیشنهادی……………………………………………………………………………………..41

3-8- نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………43

فصل4 –نتایج شبیه سازی…………………………………………………………………………………………………………….44

-1-4مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………….45

-2-4نمودار بار متغیر…………………………………………………………………………………………………………………45

فهرست مطالب

-3-4اعمال تغییرات پله ای به بار………………………………………………………………………………………………….45

-4-4نقش ذخیره ساز باتری در صورت تغییرات بار……………………………………………………………………….46

4-5-نمودار سرعت باد……………………………………………………………………………………………………………….47

4-6-نمودار توان تولیدی بادی……………………………………………………………………………………………………..47

4-7-نتیجه استفاده از ذخیره ساز باتری در حضور واحد تولید بادی………………………………………………….48

-8-4نمودار تابش خورشیدی……………………………………………………………………………………………………….48

-9-4نمودار توان واحد خورشیدی……………………………………………………………………………………………….49

-10-4اعمال کنترل کننده به واحد تولید خورشیدی………………………………………………………………………..49

-11-4نتایج اعمال کنترل کننده به واحد تولید خورشیدی………………………………………………………………..49

4-12- استفاده از کنترل کننده در زمان حضور تمام واحدهای تولید در شبکه…………………………………….50

4-12-1- نتیجه اعمال کنترل کننده به سیستم – حالت کلی……………………………………………………………..50

فصل 5-جمع بندی و پیشنهادات………………………………………………………………………………………………….52

5-1-جمع بندی…………………………………………………………………………………………………………………………53

5-2-پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………….54

فهرست منابع……………………………………………………………………………………………………………………………..55

واژه نامه فارسی به انگلیسی………………………………………………………………………………………………………….60

وازه نامه انگلیسی به فارسی………………………………………………………………………………………………………….62

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………….65

چکیده:

رسیدگی به تقاضای روز افزون جهانی و تولید برق قابل اطمینان و پایدار، تبدیل به یک نگرانی اصلی در بخش تولید برق شده است.در حال حاضر، نیروگاه های سوخت فسیلی منبع اصلی و عمده سیستم تولید برق جهان می باشند. از سوی دیگر این نیروگاه ها دلیل اصلی برای آلودگی محیط زیست به شمار می روند.برای حل این مسئله می توان به نقش کلیدی منابع تجدید پذیر توجه کرد، به همین دلیل است که بازار برق امروز به این دست انرژی های نو ،توجه ویژه دارد و در حال حاضر تمرکز اصلی مهندسین بر واحد تولید بادی و خورشیدی می باشد که منابع تزریق توان بدون آلاینده به شبکه هستند.

یکی از چالش های پیشرو در بهره برداری از این منابع ،تغییرات سرعت باد و تغیر در تابش خورشیدمی باشد که پدیده های تصادفی محسوب گشته و موجب نوسان در توان تولیدی خروجی می شوند. این نوسانات توان می توانند باعث افزایش یا کاهش فرکانس خارج از محدوده مجاز یک ریز شبکه شوند.

روش های متعددی به منظور کاهش نوسانات فرکانسی تا کنون ارائه گردیده است ، در این پایان نامه کنترل کننده ای بر اساس روش کنترلی تزریق توان طراحی شده است . کنترل کننده در صورت اعوجاجات فرکانسی ناشی از عدم تعادل توان تولیدی و مصرفی در سیستم قدرت مورد مطالعه، وارد عمل می شود . اصول کار کنترل کننده ی پیشنهادی، اندازه گیری فرکانس در تمام نواحی کنترلی، پردازش آنها و ایجاد یک خروجی کنترلی از جنس فرکانس، برای سیستم می باشد. این خروجی به سیگنال کنترلی از جنس توان تبدیل شده، تا ورودی مناسبی برای واحد های تولید باشد

اختلاف میان مجموع توان تولیدی حاصل از مشارکت واحدهای تولید حرارتی ، خورشیدی و بادی با بار مصرفی سیستم محاسبه می گردد ،اگر مقدار بدست آمده مقداری مثبت باشد، به باتری دستور شارژ داده می شود و به عنوان مصرف کننده عمل می کند .اگر با وجود شارژ باتری این اختلاف همچنان وجود داشته باشد کنترل کننده باید بتواند یک و یا واحد های تولید متداول بیشتری را غیر فعال نماید وتنها منابع تجدید پذیر وارد عمل گردند، اگر مقدار بدست آمده مقداری منفی باشد کنترل کننده به باتری دستور دشارژ میدهد، تا به تولید کمک کنند . مقدار توان تعیین شده به عنوان سیگنال مرجع با توان اندازی گیری شده مقایسه می گردد و اختلاف این دو بعد از عبور کنترلر PI حداقل می گردد ، تا مقدار اندازه گیری شده را به مقدار مرجع برساند.زمانی که این اتفاق می افتد فرکانس نیز روی 50 هرتز تنظیم می شود. علت استفاده از این روش نیز، کم حجم بودن محاسبات و سازگاری با تغییرات دینامیکی سیستم است.

برای بررسی صحت عملکرد این کنترل کننده یک سیستم پنج شینه، حاوی منابع تجدیدپذیر بادی و خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته ، سعی شده سیستم مشابه شبکه های امروزی و حتی شبیه شبکه هایی که در آینده ی نزدیک استفاده خواهند شد، باشد. شبیه سازی آن بوسیله نرم افزار انجام شده است

1-1-مقدمه

امروزه با افزایش روز افزون تقاضا برای انرژی الکتریکی، چالشهای جدیدی پیشروی صنعت برق قرار گرفته است؛ یکی از این چالشها رو به پایان بودن سوختهای فسیلی است. از سوی دیگر، قیمت بالا و روبه رشد سوختهای تجدید ناپذیر، مشکلات زیست محیطی و دیگر مشکلات عدیده ی مربوط به این نوع سوخت ها، تمایل برای تولید الکتریسیته از منابع انرژی نوین را افزایش داده است. امروزه استفاده از انرژی های تجدید پذیر[1] در شبکه به امری رایج بدل شده و البته چالشهایی را نیز به دنبال خود داشته است.

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 682

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد علوم و تحقیقات کرمان

دانشکده فنی و مهندسی، گروه برق

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته برق (M.Sc)

گرایش: قدرت

عنوان:

مکان یابی بهینه واحدهای تولید پراکنده در میکروگرید با در نظر گرفتن توان اکتیو و راکتیو

استاد راهنما:

دکتر حسن فاتحی مرج

استاد مشاور:

دکتر سعید اسماعیلی

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:کلیات تحقیق

1-1- مقدمه……………………………………… 3

1-2- اهمیت بحث بر روی میکروگریدها و ضرورت تحقیق……………………… 6

1-3- تاثیرات ناشی از حضور میکروگریدها در شبکه های قدرت………………. 7

1-3-1 کیفیت توان……………………………………… 7

1-3-2 تاثیرات میکروگرید بر بازار برق………………………………………. 8

1-3-3 صرفه جویی اقتصادی………………………………………. 9

1-3-4 تاثیرات میکروگرید بر محیط زیست…………………………………. 10

1-4- مشکلات میکرو گرید……………………………………… 13

1-5- بیان مسئله و پیشینه تحقیق………………………………………. 14

فصل دوم: مروری بر ادبیات و پیشینه تحقیق

2-1- ساختار میکروگرید……………………………………… 17

2-2- معرفی سیستم های تولید پراکنده (DG) و سابقه آن…………………. 18

2-3- معرفی تکنولوژی های مورد استفاده در ساخت میکروگرید…………. 20

2-3-1 پیل سوختی………………………………………. 20

2-3-2 میکروتوربین ها…………………………………….. 24

2-3-2-1 اساس کار و اجزای اصلی میکروتوربین ها در یک نگاه……………. 24

2-3-3 سیستم های مبدل انرژی باد……………………………………… 28

2-3-4 زمین گرمایی………………………………………. 30

2-3-4-1 فرآیند تولید برق در نیروگاه زمین گرمایی………………….. 30

2-3-5 انرژی زیست توده (بیوماس)…………………………………….31

2-3-6 سیستم های فتوولتائیک……………………………………….. 34

2-3-6-1 پدیده ی فتوولتاییک……………………………………….. 36

2-3-6-2 سلول فتوولتائیک……………………………………….. 37

2-3-6-3 مزایای فناوری فتوولتائیک……………………………………….. 38

2-3-6-4 اجزای تشکیل  دهندهی سامانه‌های فتوولتائیک………………. 39

2-3-6-5 اینورترها ……………………………………..40

2-3-6-6 توانایی اینورتر سیستم فتوولتاییک در تولید توان راکتیو ……. 40

فصل سوم: روش اجرای تحقیق

3-1- اجرای روش……………………………………….. 44

3-2- تابع هدف مسئله……………………………………… 44

3-2-1 کاهش تلفات……………………………………….. 45

3-2-2 بهبود پروفیل ولتاژ……………………………………… 45

3-3- پخش بار پیشرو- پسرو……………………………………… 46

3-3-1 مدل پخش بار……………………………………… 46

3-4- الگوریتم ژنتیک (GA)……………………………………… 48

3-5- الگوریتم اجتماع ذرات (PSO)…………………………….. 50

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده ­ها

4-1- شبکه های مورد بررسی………………………………………. 53

4-2- نتایج شبیه سازی میکروگرید 33 شینه……………………….. 55

4-2-1 نتایج شیبه سازی میکروگرید 6 شینه…………………….. 61

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری………………………………………. 67

منابع و ماخذ……………………………………… 69

فهرست منابع فارسی………………………………………. 69

فهرست منابع انگلیسی………………………………………. 70

چکیده انگلیسی…………………………………. 72

چکیده:

میکروگرید شبکه­ای با مقیاس کوچک درسطح ولتاژ توزیع است که از پیوستن تولیدات کوچک، مدولار و ذخیره انرژی در سیستم های ولتاژ پایین یا متوسط شکل می­گیرد، در واقع یک شبکه­ی میکروگرید با ترکیبی از انرژی های تجدیدپذیر همراه با سوخت­های فسیلی به تولید توان در سطح ولتاژ توزیع می پردازد. حضور میکروگریدها در شبکه های توزیع، مزایای بسیاری را برای مشترکین فراهم می نمایند. میکروگریدها قابلیت فراهم نمودن کیفیت توان مطابق با نیازهای مشترکین را دارا می باشند، همچنین تاثیرات مثبت میکروگریدها بر بازار برق و صرفه جویی اقتصادی و از سوی دیگر تاثیر آن بر کاهش آلاینده­های هوا باعث توجه بسیاری از پژوهشگران و کارشناسان بر موضوع میکروگریدها شده است، در چنین شرایطی واضح می­باشد که داشتن یک استراتژی بهینه برای مکان واحدهای تولید پراکنده در میکروگرید حائز اهمیت است و عدم توجه به آن باعث هدر رفتن وقت و منابع مالی زیاد می­شود. در این پروژه به مکان‏یابی بهینه‏ی سیستم‏های فتوولتائیک که به عنوان یکی از منابع تولید پراکنده در میکروگریدها هستند با در نظر گرفتن توان اکتیو و راکتیو تولیدی پرداخته شده است. تابع هدف این مسئله حداقل کردن میزان تلفات خطوط در شبکه و بهبود پروفیل ولتاژ می‏باشد، برای این منظور از الگوریتم­های ژنتیک واجتماع ذرات (pso) که از تکامل یافته ترین الگوریتم های بهینه ساز می‏باشند استفاده شده است. سیستم‏های فتوولتائیک علاوه بر تولید توان اکتیو می­توانند به عنوان STATCOM به منظور تنظیم ولتاژ و اصلاح ضریب توان در طول روز و شب به کار گرفته شوند. بنابراین با درنظر گرفتن قابلیت تولید توان اکتیو و راکتیو برای سیستم­های فتوولتائیک در 24 ساعت، می‏توان استفاده بهینه­تری از آن­ها نمود. الگوریتم های ارائه شده بر روی میکروگرید 33 شینه و 6 شینه در محیط MATLAB  اعمال گردیده و نتایج آن مورد بررسی قرار گرفته است.

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1- مقدمه

با افزایش روز افزون جمعیت جهان و محدود بودن منابع انرژی، کلیه کشورها با مشکل انرژی روبرو هستند. انرژی برای همه مردم مسأله­ای اساسی است. انرژی در تمام شئون جامعه انسانی رسوخ کرده و جنبه­های مختلف آن از زندگی روزانه خانوادگی گرفته؛ تاسیسات جهانی و بین­المللی و طرح­های توسعه ملی را تحت تأثیر قرار داده است. نگاهی گذرا به آمارهای تولید و مصرف انرژی الکتریکی در ایران بیانگر نیازمندی به افزایش سالانه ظرفیت 5000 مگاوات در بخش تولید جهت تأمین تقاضای بار می­باشد. بر اساس برنامه­ریزی­های انجام شده انتظار می­رود ظرفیت نصب شده نیروگاه­های کشور تا پایان سال 1392 به رقمی معادل 72550 مگاوات بالغ گردد. از سوی دیگر محدود بودن منابع فسیلی تأمین انرژی، و تأثیرات نامطلوب زیست محیطی  ناشی ازسوختهای فسیلی، بخش قابل توجهی از تحقیقات و فعالیت­های پژوهشی در حوزه ی انرژی را به  موضوع انرژی های نو و تجدید پذیر معطوف نموده است (Phillipson and Willis 1999, 123-156; Griffin et al 2000, 9; Zareipour, Bhattacharya and Canizares 2000, 9-10; Barker and De Mello 2000, 1645-1656 ). یکی از راهکارهای اساسی به منظور حل مشکلات مطرح شده استفاده از میکروگریدها است. میکروگرید شبکه ای با مقیاس کوچک درسطح ولتاژ توزیع است که از پیوستن  تولیدات کوچک، مدولار و ذخیره انرژی  در سیستم­های ولتاژپایین یا متوسط شکل می­گیرد در واقع یک شبکه­ی میکروگرید با ترکیبی از انرژی­های تجدیدپذیر همراه با سوختهای فسیلی به تولید توان در سطح ولتاژ توزیع می­پردازد، که ازطریق یک نقطه­ی ­کوپلنگ مشترک به شبکه توزیع متصل می­شود (Hatziargyriou et al 2004, 12; Lasseter 2010, 225-234). منابع تولید پراکنده مورد استفاده در میکروگریدها بر خلاف نیروگاه­های مرسوم در شبکه قدرت از نوع منابع  [1]DER می باشند که به کمک ادوات الکترونیک قدرت انعطاف لازم را به منظور تنظیم ولتاژ، فرکانس و توان در هنگام اتصال به شبکه داشته باشند.

تفاوت بین منابع مورد استفاده در میکروگریدها و نیروگاه های مرسوم در صنعت برق شامل موارد زیر می­باشد:

1- منابع مورد استفاده در میکروگریدها دارای ظرفیت کمتری نسبت ژنراتورهای مرسوم در نیروگاه­های بزرگ برق می­باشند.

2- تولید انرژی الکتریکی در منابع میکروگرید بر خلاف ژنراتورهای مرسوم در شبکه ی برق، در سطح ولتاژ توزیع اتفاق می­افتد.

3- منابع مورد استفاده در میکروگرید بر خلاف نیروگاه­های بزرگ در نزدیکی مصرف کننده­ها نصب می شوند تا بارها را با فرکانس و ولتاژ مناسب تامین نموده و باعث کاهش تلفات در خطوط انتقال شوند (Katiraei and Iravani 2006, 167).

از طرفی دیگر، ایران از لحاظ وضعیت جغرافیایی در شمار کشورهایی است که بهره­برداری از منابع انرژی­های نو در آن ممکن می­باشد. یکی از اهداف بلند مدت صنعت برق کشور بکارگیری بیش از پیش انرژی­های نو و منابع تجدیدپذیر انرژی برای کاهش انتشار آلاینده­های زیست محیطی و کاهش مصرف سوخت­های فسیلی می­باشد. در طول یک دهه گذشته توسعه منابع تولید پراکنده به طور وسیعی رشد یافته است. در طی این فرایند شبکه توزیع به یک نگرانی بزرگ برای افراد تبدیل شده است. دلیل اصلی آن این است که این منابع تولید پراکنده در سطح ولتاژهای متوسط و بالا به شبکه توزیع متصل می­شوند، و طوری طراحی شده­اند که بارها به صورت غیرفعال هستند و شارش توان فقط از پست­ها به سمت بار می­باشد و نه برعکس­. به همین دلیل مطالعات بسیاری برای اتصال میکرو گریدها به شبکه توزیع انجام شده است، از بحث های کنترلی گرفته تا حفاظت، پایداری ولتاژ، کیفیت توان و خیلی موارد دیگر. واحدهای تولید توان کوچک، که معمولاً در نزدیک بار قرار دارند، به عنوان یک گزینه برای تامین نیاز افزایشی به انرژی الکتریکی مشترکان، با تاکید بر قابلیت اطمینان و کیفیت توان و سایر ملاحظات مربوط به مسائل اقتصادی، زیست­محیطی ومزایای فنی، در نظر گرفته خواهند شد (Piagi and Lasseter 2006, 8).

با این حال، با توجه به نفوذ بیش از پیش منابع تولید پراکنده، شبکه توزیع فشار ضعیف را دیگر نمی­توان به عنوان یک عنصر غیرفعال متصل به شبکه انتقال در نظر گرفت که تنها شارش توان یک­طرفه به سمت آنها برقرار باشد. همچنین تاثیر منابع تولید کوچک در شبکه فشار ضعیف بر روی تعادل توان و کنترل فرکانس بسیار مهم­تر خواهد شد.

در پروژه­های تحقیقاتی که تاکنون انجام شده است، میکروگرید این چنین تعریف می­شود: تجمیع منابع تولید توان کوچک در شبکه فشار ضعیف در سطح وسیع.

یک تعریف کامل از میکروگرید به شکل زیر ارائه شده است:

میکروگرید شامل سیستم توزیع فشار ضعیف با منابع تولید پراکنده (میکروتوربین، سلول سوختی، فتوولتائیک و. . . ) به همراه ادوات ذخیره­ساز (فلایویل، خازن­های انرژی و باتری­ها) است. چنین سیستمی می­تواند به طور غیر مستقل زمانی که به شبکه متصل است و به طور مستقل زمانی که از شبکه جدا شده است، عمل کند. بهره­برداری از منابع کوچک توان در شبکه در صورتی که به طور مناسب مدیریت و هماهنگی شود، می­تواند مزایای زیادی را برای کل سیستم داشته باشد، 3 نکته مهم در این تعریف وجود دارد:

1- میکروگرید جایگاهی برای تجمیع منابع سمت تغذیه (منابع تولید کوچک) و منابع سمت مصرف (ذخیره کننده­ها و بارهای کنترل­پذیر) می­باشد که در یک شبکه توزیع محلی قرار گرفته است.

2- یک میکروگرید باید قادر باشد که هم در شرایط عادی (متصل به شبکه) و هم حالت اضطراری (جدا از شبکه) به کار خود ادامه دهد.

3- تفاوت بین یک میکروگرید و یک شبکه غیرفعال که در آن ریزمنابع وجود دارند، به طور عمده در شیوه مدیریت و هماهنگی منابع موجود تولید توان می­باشد.

یک میکروگرید می­تواند در اندازه­های متفاوتی باشد. مثالی از یک میکروگرید به عنوان یک شبکه فشار ضعیف، در شکل 1-1 نشان داده شده است. هرچقدر که سایز میکروگرید بیشتر باشد باید با خازن­های متعادل­کننده و تجهیزات تولیدی بیشتر از توقف در سمت تولید و سمت مصرف جلوگیری شود، اما در حالت کلی، ماکزیمم ظرفیت میکروگرید (در حالت پیک بار مورد تقاضا) به چند MW محدود می­شود. بیشتر از این مقدار ظرفیت به عنوان مفهوم میکروگرید چندگانه[2] تلقی می­شود که با جدا کردن منابع به عنوان میکروگرید­های جدا از هم، بررسی می­شود (Katiraei et al 2008, 54-65; Lasseter 2002, 305-308  ).

از لحاظ فنی میکروگرید از اتصال منابع تولید کوچک به شبکه فشار ضعیف  به وجود می­آید. که معمولاً به وسیله ادوات کنترلی مدرن و خصوصا واحدهای الکترونیک قدرت این منابع به شبکه توزیع متصل می­شوند. بنابراین یک گروه کنترل شده از منابع انرژی متصل به شبکه فشار ضعیف، اما در عین حال قابل کار کردن به صورت مستقل از شبکه (جزیره­ای) می­تواند به عنوان یک تعریف از میکروگرید باشد.

بهره ­برداری هماهنگ و کنترل ریزمنابع با یکدیگر و با منابع ذخیره­ساز مانند فلایویل، خازن­های انرژی، باتری­ها و بارهای کنترل­پذیر مانند آب ­گرمکن و تهویه هوا، در قلب مفهوم میکروگرید جای دارد. از نقطه نظر شبکه یک میکروگرید می­تواند به عنوان یک نهاد کنترل شده درون سیستم قدرت در نظر گرفته شود، که می­تواند به عنوان یک بار تجمیع شده مستقل عمل کند.

2-1- اهمیت بحث بر روی میکروگریدها و ضرورت تحقیق

در بیش از نیم قرن گذشته توسعه سیستم قدرت بر اساس متمرکز سازی واحد های نیروگاهی با ظرفیت بالا در مکان­های محدودی استوار بوده است؛ که در این صورت، سطح ولتاژ برای انتقال به مکان­های دوردست از طریق خطوط انتقال بهHV ، EHV و UHV افزایش می­یابد. سپس این سطح ولتاژ هنگام عبور از سیستم انتقال ولتاژ بالا[1] به سیستم توزیع ولتاژ متوسط[2]  و سیستم توزیع ولتاژ پایین[3] کاهش می­یابد تا اینکه توان الکتریکی به مصرف کننده­ها برسد. در طول سال­ها، بروز مشکلاتی باعث گرایش روزافزون به استفاده از ژنراتورهایی با اندازه کوچک شده که به شبکه توزیع محلی متصل بوده و به آن ها منابع تولید پراکنده[4] اطلاق می­شود. از مزایای استفاده از منابع تولید پراکنده می­توان به سازگاری با محیط زیست، رفع محدودیت ساخت و ساز خطوط انتقال جدید، افزایش قابلیت اطمینان شبکه توزیع، کاهش استفاده از منابع سوخت­های فسیلی و کمک به خصوصی­سازی شبکه برق اشاره نمود. واحدهای تولید پراکنده را می توان با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر یا تجدیدناپذیر و با استفاده از تکنولوژی مدرن و یا متداول ساخت.

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 532

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – الکترونیک

عنوان:

طراحی و پیاده سازی سیستم انتقال فکس از طریق پروتکل اینترنت (FoIP)

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن 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)

چکیده

نیاز به انتقال اطلاعات، مسیر IP را به عنوان یک مسیر مناسب برای ارسال ارزان در سال های اخیر توجیه پذیر ساخته است. یکی از موارد انتقال دیتا، انتقال سیگنال فکس است. هدف از این پروژه، پیاده سازی یک دروازه Fax over IP، بر روی  DSO به شماره TMSC6416 می باشد. نیاز به فکس در زندگی روزمره و یافتن مسیری مناسب برای انتقال سیگنال آن روی شبکه IP، منجر به آن شده تا مبحث Fax over IP در ردیف استانداردهای مخابراتی قرار گیرد.

مساله این پروژه، پیاده سازی دروازه فکس بلادرنگ می باشد.

در اینجا دروازه ای طراحی و پیاده سازی می شود که ارسال اطلاعات فکس بین دو سیستم فکس از طریق خطوط تلفن، به نحئی که مسیر IP بخشی از مسیر ارتباطی باشد، انجام می گیرد. در واقع تصویر فکس از سیگنال های آنالوگ استخراج می شود و این اطلاعات استخراج شده به صورت اطلاعات دیجیتال بر روی شبکه بسته ای منتقل می شود.

برای آنکه دروازه FoIP به درستی عمل کند باید پروتکل های T.30 و T.38 و Data pump های فکس و همچنین برخی از استانداردهای کدگذاری بر روی IP، پیاده سازی شوند. پروتکل کنترلی اصلی در فکس، T.30 از مجموعه پروتکل های سری T از ITU است. این پروتکل تمامی روال های کنترلی لازم در همه موارد جهت انتقال فکس را بیان می کند.

در ضمن کنترل نحوه عملکرد دروازه به گونه ایست که پس از پذیرفته شدن شرایط ایجاد شده برای دو فکس، پروتکل T.38 از ITU کار کنترلی را برای ارسال آن بر روی IP انجام می دهد.

مقدمه

امروزه بر تعداد سازمان هایی که استراتژی کلی آنها براساس VoIP می باشد، خیلی سریع افزوده شده است. FoIP یکی از مهمترین کاربردهای تکنولوژی VoIP است. این تکنولوژی پتانسیل بالایی در کاهش هزینه ارتباطات مخصوصا در سازمان های بزرگ، دارد.

در FoIP مقصد ارسال فکس به جای اینکه یک شماره معین باشد، آدرس IP است. آدرس IP یا شماره میزبان، یک سری عدد است که به یک فکس معین که به یک شبکه معین متصل است تخصیص داده شده است.

استفاده از FoIP مزایای زیادی می تواند داشته باشد. یکی از مهمترین مزایای آن می تواند کاهش هزینه ارتباط باشد چون یک سیستم FoIP می تواند دیتا را به یک سیستم دیگر FoIP از طریق اینترنت و بدون استفاده از خطوط آنالوگ تلفن، انتقال دهد. به عبارت دیگر، هزینه ارسال فکس به مقدار ناچیزی کاهش پیدا می کند، در واقع همانند ارسال Email خواهد شد. بعلاوه، در FoIP به دلیل اینکه این سیستم با اترنت کار می کند می توان به حداکثر سرعت انتقال دیتا دست یافت. با این سرعت FoIP برای تبادل حجم بالای دیتا مناسب می باشد (مانند تصویر dpi 600 یا یک صفحه “17*”11). نصب این سیستم ساده است و این سیستم را می توان از راه دور، مانند چاپگر در شبکه، کنترل کرد.

همین طور که بیان شد، یکی از مهمترین کاربردهای تکنولوژی FoIP، VoIP می باشد. این روش توانایی زیادی برای کاهش هزینه ارتباطی دارد. در اینجا سعی می شود تا پی ببریم که FoIP چگونه کار می کند، و در رابطه با نقاط ضعف و قوت آن بحث می کنیم، و راه های مختلف را برای استفاده از FoIP در ساختار مخابرات بررسی می کنیم.

FoIP چگونه کار می کند؟

وسایل فکس در اصل برای برقراری ارتباط روی PSTN طراحی شده اند. فکس تماس گیرنده به فکس پاسخ دهنده از طریق سبکه سوئیچ متصل می شود. همین که ارتباط فیزیکی بین سیستم های فکس برقرار شد در این مدت، پیام های دریافت تصویر فکس و مذاکراتی بین آنها به طور حتم انجام خواهد شد.

در مقابل، در جایی که از FoIP استفاده می شود، اتصال PSTN فقط بین سیستم فکس و دروازه وابسته به آن برقرار است. دروازه ها ارتباط کنترل فکس و تصویر دیتا را از طریق IP برقرار می کنند.

دو مد اصلی برای FoIP تعریف می شود: “ذخیره کردن و سپس ارسال” و دیگری “ارسال بلادرنگ”. ذخیره کردن و سپس ارسال FoIP نیازمند یک دروازه مبداء است تا تصویر فکس را به طور کامل دریافت و آن را ذخیره کند و سپس آن را برای دروازه مقصد ارسال کند، و از آنجا به سمت سیستم فکس مقصد بفرستند. ارسال بلادرنگ FoIP نیازمند دروازه های FoIP است تا اینکه فکس را به صورت بلادرنگ به پایانه دورتر تحویل دهد. به هرحال بسته هی فکس روی اینترنت می تواند با تاخیر همراه باشد، یا تکراری باشد یا گم شوند. دروازه های بلادرنگ FoIP باید QOS را تنظیم کنند.

توصیه نامه T.30 از ITU-T روش ارسال فکس را از طریق PSTN تشریح می کند.

FoIP مدارک و اسناد را توسط توصیه نامه T.38 از ITU-T بر روی شبکه IP ارسال می کند. توصیه نامه T.38 مشخص میکند که چگونه اطلاعات مربوط به فکس و یا تصویر فکس به فرمت بسته بندی درآید. اما قبل از توصیه نامه 38.T، سیستم های متداول فکس از طریق ارتباط Dial-up با استفاده از خطوط PSTN باهم ارتباط برقرار می کنند. در سیستم FoIP مقصد ارسال فکس به جای شماره فکس، یک آدرس IP می باشد. آدرس IP یک تعداد عدد است که به یک سیستم فکس که به شبکه معینی متصل است تخصیص داده می شود، معمولا از شبکه TCP/IP استفاده می شود. (TCP یکی از دو پروتکل بالای IP است. پروتکل دیگر UDP است که سریع تر است و کمتر قابل اطمینان است.)

اگر شبکه IP از Gatekeeper استفاده کند – وسیله ای که شماره تلفن را به آدرس IP تبدیل می کند – شماره تلفن می تواند به جای آدرس مقصد به کار رود.

سیستم فکسی که قابلیت ارسال بر روی IP را داشته باشد می تواند به سیستم های فکس معمولی هم فکس ارسال کند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 614

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد کرمان

دانشکده فنی و مهندسی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc)

رشته برق، گرایش قدرت

عنوان:

استراتژی بهینه قیمت دهی در بازار عمده فروشی برق با استفاده از الگوریتم دینامیکی pso مبتنی بر gso

استاد راهنما:

دکتر فرشید کی نیا

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: مقدمه ای بر روند تجدید ساختار و بازار برق

1-1- مقدمه……………………………………….. 3

1-2- ساختار سنتی صنعت برق………………………………………… 5

1-2-1- معیارهای ساختار سنتی صنعت برق…………………………………. 6

1-3- تجدیدساختار در صنعت برق………………………………………… 7

1-3-1- انگیزه های تجدیدساختار صنعت برق………………………………. 7

1-3-2- عوامل موثر بر روند تجدیدساختار…………………………………. 8

1-3-3- مدل های اجرایی در ساختار مدرن صنعت برق………………….. 9

1-3-3-1- مدل انحصار یکپارچه عمودی……………………………………… 9

1-3-3-2- مدل انحصار خریدار……………………………………….. 9

1-3-3-3- رقابت در بازار عمده فروشی…………………………….. 10

1-3-3-4- مدل اختیار کامل مشتری در انتخاب عرضه کننده برق………. 10

1-4- مراحل هشتگانه تجدیدساختار در صنعت برق………………….. 11

1-4-1- جداسازی و تفکیک ساختار سنتی……………………… 11

1-4-2- تجدیدساختار و ایجاد بازار عمده فروشی برق…………….. 12

1-4-3- تضمین دسترسی به شبکه انتقال و دسترسی باز…………… 13

1-5- مراحل ثانویه در ساختار مدرن صنعت برق…………………… 15

1-5-1- مدیریت ریسک………………………………………. 15

1-5-2- مدیریت تراکم……………………………………….. 15

1-5-3- برنامه ریزی توسعه……………………………………….. 15

1-5-4- سرویس های جانبی………………………………………… 16

1-5-5- سیستم اطلاعرسانی باز و همزمان……………………………………….. 17

1-6- روند تجدید ساختار در سایر کشورها………………………………………. 17

1-6-1- تجدیدساختار در صنعت برق کالیفرنیا…………………………………… 18

1-6-2- تجدیدساختار در صنعت برق آفریقای جنوبی……………………….. 19

1-6-3- تجدیدساختار در صنعت برق ترکیه……………………………………….. 19

1-6-4- تجدیدساختار در صنعت برق قزاقستان………………………………….  20

1-6-5- روند تجدید ساختار در ایران……………………………………….. 20

1-6-6- خصوصیات بازار برق ایران……………………………………….. 21

1-6-7- ارکان بازار برق ایران……………………………………….. 22

فصل دوم: مروری بر مقالات ارائه شده در زمینه پیشنهاد قیمت دهی بهینه

2-1- مقدمه……………………………………….. 25

2-2- بررسی مقالات…………………………………………. 25

2-3- مقایسه مقالات از نظر تعریف ریاضی و روش حل مساله…………….. 32

فصل سوم: تعریف مسئله استراتژی بهینه قیمت دهی به صورت مفهومی و ریاضی

3-1- مقدمه……………………………………….. 35

3-2- دسته بندی مقالات…………………………………………. 35

3-3- بیان مسئله به صورت مفهومی………………………………………… 37

3-3-1 مجهولات مسئله (متغیرهای کنترلی مسئله)……………………… 38

3-3-2- تابع هدف مسئله……………………………………….. 39

3-3-3- قیود مسئله………………………………………. 39

3-4- لحاظ کردن تغییرات استراتژی سایر بازیگران در قیمت بازار………… 41

3-5- انتخاب مدل اجرای بازار……………………………………….. 43

3-6- تعریف مسئله به صورت یک مسئله بهینه سازی………….. 43

3-6-1- تابع هدف…………………………………………. 43

3-6-2- قیود……………………………………….. 45

3-6-2-1- محدودیت تولید ژنراتورها ……………………………………….45

3-6-2-2- قید حداقل زمان خاموش و روشن بودن ژنراتورها …………..45

3-6-2-3- قید مربوط به نرخ تغییرات خروجی…………………………… 46

فصل چهارم: معرفی الگوریتم pso مبتنی بر GSO

4-1- روش بهینه سازی اجتماع ذرات…………………………………………. 48

4-2-  روش PSO پایه……………………………………….. 48

4-2-1 پیش زمینه……………………………………….. 48

4-3- PSO پایه……………………………………….. 49

4-4- PSO گسسته……………………………………….. 53

4-5- الگوریتم PSO مبتنی بر GSO…………………………………………

4-6- تابع برازندگی………………………………………… 55

4-6-1- در نظر گرفته قیود……………………………………….. 55

فصل پنجم: مطالعات عددی

5-1- معرفی تولید کننده………………………………………. 57

5-2- نتایج مطالعه………………………………………. 57

5-3- مقایسه عملکرد الگوریتم مورد نظر با الگوریتم PSO……………

فصل ششم: جمع بندی و نتیجه گیری

6-1- نتیجه گیری………………………………………… 72

منابع و مآخذ……………………………………….. 73

چکیده انگلیسی………………………………………… 76

چکیده:

با بروز تجدید ساختار در صنعت برق، تولید کنندگان صنعت برق به عنوان نهادهای مستقل در بازار برق حضور پیدا می کنند. در واقع نیروگاه ها باید برق تولیدی خود را به بازار برق عرضه کنند و از طریق بازار برق تسویه مالی صورت می گیرد. در این تحقیق مساله استراتژی بهینه قیمت دهی برای یک تولید کننده مطرح شده است. هدف اصلی از طرح مساله کسب حداکثر سود ممکن از فروش برق در یک دوره اجرای بازار می باشد. محدودیتهای فنی نیروگاه مانند محدودیت فیزیکی تولید، محدودیت نرخ تغییرات خروجی، محدودیت زمان خاموش/روشن ماندن نیز در تعریف مساله لحاظ شده است. برای در نظر گرفتن استراتژی سایر رقبا در بازار نیز از مدل احتمالی برای قیمت بازار استفاده شده است. حل مساله بهینه سازی موجود از یک الگوریتم ترکیبی استفاده شده است. پایه الگوریتم مورد نظر PSO می باشد که برای بهبود کارایی این الگوریتم از منطق الگوریتم gso در آن استفاده شده است. در بخش مطعات عددی مساله مورد نظر برای یک تولید کننده نمونه در بازار برق ایرن حل شده است. نتیجه مطالعات عددی نشان می دهد روش مورد نظر قادر است استراتژی مناسبی در بازار برق پیشنهاد کند. ضمن اینکه سود ژنراتور در تمامی ساعات مثبت بوده است. همچنین در ساعاتی که تغییرات قیمت بازار برق زیاد بوده است، میزان قیمتهای ارائه شده کمتر از مقدار میانگین و در ساعاتی که تغییرات قیمت بازار کم بوده است، قیمتهای ارائه شده بیشتر از میانگین قیمت بازار بوده است.

فصل اول: مقدمه ای بر روند تجدید ساختار و بازار برق

1-1- مقدمه

با توسعه سیستم­های قدرت، ملاحظات زیست محیطی و اقتصادی از یک طرف و مساله امنیت و تداوم کار مطمئن سیستم از سویی دیگر چالش­هایی را پیش­روی برنامه­ریزان، طراحان و بهره­برداران سیستم قرار داده است. این مسائل باعث شده تا در دهه­های اخیر محققان به تحقیق راجع به حل این چالش­ها در صنعت برق بپردازند.

در گذشته سیستم­های قدرت دارای ساختار عمودی[1] بودند، به این معنی که تولید انرژی الکتریکی، انتقال و توزیع آن در یک منطقه، توسط یک واحد کنترل انجام می­شد. مصرف­­کنندگان کوچک و بزرگ انرژی مورد نیازشان را از دولت خریداری می­کردند و سیستم بازار برق، تک قطبی[2] (انحصاری) بود. در واقع دولت­ها با احداث نیروگاه­های کوچک و بزرگ در نقاط مختلف کشور یا منطقه و انتقال آن به محل­های مصرف و توزیع، بازار برق را اداره می­کردند و بر کل سیستم توسط مرکزی واحد نظارت داشتند. با گسترش روز افزون سیستم­های انرژی الکتریکی و استفاده بهینه از منابع و رقابت­های اقتصادی و محدودیت­های زیست محیطی، گرایش به بازار چند قطبی(رقابتی) توسعه یافت و نیاز به آن باعث شد تا دولت­ها به تشویق شرکت­ها و بنگاه­های اقتصادی جهت سرمایه­گذاری و مشارکت در صنعت برق روی آورند. این تغییر قوانین و اعمال تشویق­های اقتصادی دولت­ها جهت کنترل رشد فزاینده صنعت برق، تحت عنوان مقررات­زدایی[3] مطرح شد.

این امر که خصوصی­سازی صنعت برق را در بخش­های تولید و فروش در پی دارد، در سال 1982 میلادی در شیلی، 1992 در آرژانتین و سپس در کشور­های بولیوی، پرو، گواتمالا، کلمبیا، السالوادور، پاناما، برزیل، مکزیک، اسکاتلند، ایرلند شمالی، نروژ، انگلستان، اسپانیا، هلند و بخش­هایی از ایالات متحده آمریکا به شیوه­های مختلفی اجرا شده است[1].

 در سیستم بازار برق چند قطبی، خریداران می­توانند عرضه­کننده انرژی را انتخاب کنند. با تامین سرویس بهتر و انرژی ارزانتر، خریداران بیشتری جذب می­شوند که این کار سود بیشتری عاید عرضه­کننده می­نماید و از طرفی خریداران نیز منافع بیشتری می­برند. عرضه­کنندگان یا تامین­کنندگان انرژی کارگزارانی[4] هستند که انرژی را به مشتری می­فروشند. هرچند که ممکن است آنها تولید­کننده نباشند، اما می­توانند سهم تولید نیروگاه­ها را بخرند. این ساختار جدید سیستم قدرت، مفاهیم گذشته را به چالش می­کشد. در گذشته تمرکز تحقیقات روی فرمول­سازی برخی محدودیت­های عملی از قبیل دامنه ولتاژ شین­ها، محدودیت­های تولید، ظرفیت خطوط انتقال، محدودیت­های احتمالی، ملاحظات محیطی و مسائلی از این قبیل بود.

جهت تضمین دسترسی آزاد[5] عرضه­کنندگان و خریداران به سیستم انتقال، بهره­برداری از سیستم انتقال مستلزم مستقل بودن از سهام[6] بازار است. بهره­برداران مستقل سیستم[7] نقش هماهنگ­ساز مرکزی را ایفا می­کنند، و با فراهم کردن امنیت و قابلیت اطمینان سیستم مسئولیت مهم خود را به انجام می­رسانند. همچنین ISO درجه کیفیت و امنیت سیستم را تضمین می­نماید.

محیط­های انتقال و توزیع در سیستم­های رقابتی با دسترسی باز بوده و مسائل مرتبط با آنها، اهمیت انکارناپذیری دارد. در ساختارهای مدیریتی شبکه، خواه به صورت ترکیب بهره­بردار سیستم[8] و بهره­بردار بازار[9] و خواه به صورت بهره­بردار مستقل سیستم، سیستم­های انتقال به عنوان بزرگراه­های انتقال انرژی نقش ویژه­ای را به خود اختصاص داده­اند. در سیستم SO+MO اداره بازار رقابتی و تمام موارد مرتبط با قراردادهای خرید و فروش، از بهره­بردار شبکه جداست، اما در ساختار ISO هر دو مورد مذکور توسط بهره­بردار مستقل شبکه انجام می­شود. ساختارهای مدیریتی شبکه در شکل (1-1) نشان داده شده است[8].

2-1- ساختار سنتی صنعت برق

تقریبا در تمام کشورها و در صد ساله اخیر، صنعت برق به صورت انحصاری بوده و تحت نظارت دولت قرار داشته است. این صنعت به صورت یک انحصار یکپارچه و با ساختار عمودی فعالیت می­کرده و مالکیت کلیه تاسیسات تولید، انتقال و توزیع در اختیار شرکت برق ملی یا محلی قرار داشته است و فقط این شرکت مجاز به تولید، انتقال، توزیع و فروش برق در قلمرو خدماتی خود و همچنین موظف به تامین نیاز تمام مصرف­کنندگان نه الزاما آنهایی که سود آورند، بوده است. شیوه­های عملیاتی و کسب و کار این شرکت­ها می­بایست مطابق با رهنمود­ها و قواعدی بود که توسط ناظرین دولتی تامین می­گردید و نرخ­های شرکت برق نیز مطابق با مقررات تنظیمی دولت بود. همچنین دولت تضمین می­کرد که این نرخ­های تنظیمی یک حاشیه سود عادلانه و منطقی بالاتر از هزینه­ها را برای شرکت برق به همراه داشته باشد[2].

3-1- تجدید ساختار در صنعت برق

سر­آغاز تجدید­ساختار در صنعت برق را می­توان از سال  1970 میلادی دانست که در طی آن ابتدا فعالیت در بخش تولید برق، برای تولید­کنندگان کوچک و تازه وارد مجازشمرده شد. در سال 1978 دولت ایالات متحده آمریکا قوانینی تصویب نمود که بر طبق آن شرکت­های برق مجبور به خرید برق از اینگونه تولیدکنندگان بودند. در سال 1982 در شیلی قانونی به تصویب رسید که بر اساس آن به مصرف­کنندگان بزرگ حق انتخاب خرید از شرکت­های مختلف را می­داد. بازار برق انگلستان و ولز در سال 1990 شکل گرفت که مکانیزم بهره­برداری از آن بهترین مکانیزم بهره­برداری از بازار برق در دنیا بود. به دنبال آن نروژ در سال 1991 یک بازار به صورت رقابتی طراحی کرد که در سال 1996 با وارد شدن سوئد به این بازار توسعه یافت، که اکنون به نام NORD POOL شناخته می­شود.

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 563

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

“M.Sc” سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – مخابرات

عنوان:

بررسی کاربرد مواد Metamaterial در آنتن ها

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن 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)

چکیده:

در چند سال اخیر، تلاش هایی برای بهبود خصوصیات تشعشعی آنتن ها صورت گرفته است. با معرفی مواد متامتریال و بررسی ویژگی های منحصر به فرد این مواد، تحقیقات زیادی در مورد کاربرد این مواد در سیستم های تشعشعی صورت گرفته است. بهبود گین، دایرکتیویتی وقدرت انتشار آنتن، از جمله مهمترین اهداف می باشد. در این سمینار تاثیرات استفاده از این مواد در آنتن ها بررسی و مطالعه می شود. ابتدا چند ساختار متامتریال معرفی شده و مورد ارزیابی قرار می گیرد، سپس تاثیرات تک تک این ساختار ها در بهبود گین آنتن دو قطبی، بررسی می شود. یکی از جالب ترین ویژگی های این مواد اینست که در برخی فرکانس ها ضرایب نفوذ پذیری الکتریکی و مغناطیسی شان صفر یا کوچکتر از صفر می شود. طبق قوانین الکترو مغناطیسی می دانیم که یکی از ضرایب نفوذ پذیری الکتریکی یا مغناطیسی در یک فرکانس مشخص صفر شود منجر به صفر شدن ضریب شکست شده و در نتیجه باعث خواهد شد که جهت امواج خروجی از ماده، به بردار نرمال سطح نزدیکتر شود که از این خصیصه برای بهبود دایرکتیویتی و گین آنتن، استفاده خواهیم کرد. از سوی دیگر، چون این مواد قادر به پشتیبانی امواج وارونه هستند، می توانند سیستم تشعشعی را چند بانده کنند.

مقدمه:

متامتریال ها عموما ترکیبی از هادیها که روی دی الکتریک چاپ می شوند، می باشند. پارامترهای پراکندگی این مواد در یک موجبر با خصوصیات معادل پلاسما یا ساختار تشدید آنالیز و مقایسه می شوند. متامتریال ها مواد مصنوعی هستند که با استفاده از ایجاد برخی خصوصیات ویژه در مواد معمولی بوجود آمده و خصوصیات الکترو مغناطیسی آنها کمی متفاوت با مواد معمولی می باشد. این مواد همچنین بعنوان ساختارهای الکترومغناطیسی همگن مصنوعی با خصوصیات غیر عادی که به سهولت در طبیعت یافت نمی شوند نیز شناخته می شوند. خصوصیت جالب توجه متامتریال ها اینست که ضریب شکستشان می تواند منفی یا نزدیک به صفر شود. طبق قوانین الکترو مغناطیسی اگر ضریب شکست ماده ای نزدیک به صفر شود، پدیده فوق شکست رخ داده و امواج بازتابشی به جهت بردار نرمال سطح نزدیک شده و باعث متمرکز شدن میدانها شده و خصوصیات تشعشعی بطور موثری بهبود می یابد. بدین منظور ماده متامتریال با ضریب شکست نزدیک به صفر در فرکانس مورد نظر به صورت لایه فوقانی در بالای صفحه تشعشعی آنتن قرار گرفته و تاثیر آن در بهره آنتن بررسی خواهد شد.

فصل اول

کلیات

1-1) هدف

پس از معرفی مواد متامتریال و بررسی خصوصیات این مواد، می خواهیم تاثیر استفاده از این مواد را در سیستم های تشعشعی بررسی کنیم. این مواد دارای خصوصیات منحصر به فردی می باشند که بواسطه این خصایص می توان راندمان سیستم های تشعشعی را بطور موثری بهبود بخشید. مهمترین ویژگی این مواد اینست که ضرایب نفوذ پذیری الکتریکی و مغناطیسی شان در برخی از فرکانس ها صفر یا کوچکتر از صفر شده و در نتیجه ضریب شکست نیز دچار تغییر می شود. طبق قوانین الکترو مغناطیسی اگر ضریب شکست ماده ای نزدیک به صفر باشد، جهت موج خروجی از سطح به جهت بردار نرمال نزدیک شده (پدیده فوق شکست) و در نتیجه منجر به متراکم شدن میدان های الکترو مغناطیسی شده و دایرکتیویتی و گین آنتن افزایش می یابد. ویژگی دیگر این مواد اینست که به علت پشتیبانی از امواج وارونه، منجر به چند بانده شدن آنتن می شوند، یعنی آنتن در چند باند فرکانسی مختلف عملکرد تقریبا یکسانی خواهد داشت. در این سمینار تاثیر استفاده از این مواد در آنتن ها، بررسی خواهد شد.

برای دانلود متن کامل  اینجا کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 574

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

دانشگاه علوم و فنون مازندران

 پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد

رشته: مهندسی برق قدرت

عنوان:

کنترل فرکانس سیستم قدرت در حضور منابع انرژی تجدید پذیر به کمک سیستم ذخیره ساز باتری

استاد راهنما:

جناب آقای دکتر عبدالرضا شیخ الاسلامی

استاد مشاور:

سرکارخانم دکتررویا احمدی

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)

چکیده:

رسیدگی به تقاضای روز افزون جهانی و تولید برق قابل اطمینان و پایدار، تبدیل به یک نگرانی اصلی در بخش تولید برق شده است.در حال حاضر، نیروگاه های سوخت فسیلی منبع اصلی و عمده سیستم تولید برق جهان می باشند. از سوی دیگر این نیروگاه ها دلیل اصلی برای آلودگی محیط زیست به شمار می روند.برای حل این مسئله می توان به نقش کلیدی منابع تجدید پذیر توجه کرد، به همین دلیل است  که بازار برق امروز به این دست انرژی های نو ،توجه ویژه دارد و در حال حاضر تمرکز اصلی مهندسین بر واحد تولید بادی و خورشیدی می باشد که منابع تزریق توان بدون آلاینده به شبکه هستند.

یکی از چالش های  پیشرو در بهره برداری از این منابع ،تغییرات سرعت باد و تغیر در تابش خورشیدمی باشد که پدیده های تصادفی محسوب گشته و موجب نوسان در توان تولیدی خروجی می شوند. این نوسانات توان می توانند باعث افزایش یا کاهش فرکانس خارج از محدوده مجاز  یک ریز شبکه شوند.

روش های متعددی به منظور کاهش نوسانات فرکانسی تا کنون ارائه گردیده است ، در این پایان نامه کنترل کننده ای بر اساس روش کنترلی تزریق توان طراحی شده است . کنترل کننده در صورت اعوجاجات فرکانسی ناشی از عدم تعادل توان تولیدی و مصرفی در سیستم قدرت مورد مطالعه، وارد عمل می شود . اصول کار کنترل کننده ی پیشنهادی، اندازه گیری فرکانس در تمام نواحی کنترلی، پردازش آنها و ایجاد یک خروجی کنترلی از جنس فرکانس، برای سیستم می باشد. این خروجی به سیگنال کنترلی از جنس توان تبدیل شده، تا ورودی مناسبی برای واحد های تولید باشد

اختلاف میان مجموع توان تولیدی حاصل از مشارکت واحدهای تولید حرارتی ، خورشیدی و بادی  با بار مصرفی سیستم  محاسبه می گردد ،اگر مقدار بدست آمده مقداری مثبت باشد، به باتری دستور شارژ داده می شود و به عنوان مصرف کننده عمل می کند .اگر با وجود شارژ باتری این اختلاف همچنان وجود داشته باشد کنترل کننده باید بتواند یک و یا واحد های تولید متداول بیشتری را غیر فعال نماید وتنها منابع تجدید پذیر وارد عمل گردند، اگر مقدار بدست آمده مقداری منفی باشد کنترل کننده به باتری دستور دشارژ میدهد، تا به تولید کمک کنند . مقدار توان  تعیین شده به عنوان سیگنال مرجع با توان اندازی گیری شده مقایسه می گردد و اختلاف این دو بعد از عبور کنترلر PI حداقل می گردد ، تا مقدار اندازه گیری شده را به مقدار مرجع برساند.زمانی که این اتفاق می افتد فرکانس نیز روی 50 هرتز تنظیم می شود. علت استفاده از این روش نیز، کم حجم بودن محاسبات و سازگاری با تغییرات دینامیکی سیستم است.

برای بررسی صحت عملکرد این کنترل کننده یک سیستم پنج شینه، حاوی منابع تجدیدپذیر بادی و خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته ، سعی شده سیستم مشابه شبکه های امروزی و حتی شبیه شبکه هایی که در آینده ی نزدیک استفاده خواهند شد، باشد. شبیه سازی آن بوسیله نرم افزار  انجام شده است.

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه

امروزه با افزایش روز افزون تقاضا برای انرژی الکتریکی، چالشهای جدیدی پیشروی صنعت برق قرار گرفته است؛ یکی از این چالشها رو به پایان بودن سوختهای فسیلی است. از سوی دیگر، قیمت بالا و روبه رشد سوختهای تجدید ناپذیر، مشکلات زیست محیطی و دیگر مشکلات عدیده ی مربوط به این نوع سوخت ها، تمایل برای تولید الکتریسیته از منابع انرژی نوین را افزایش داده است. امروزه استفاده از انرژی های تجدید پذیر[1] در شبکه به امری رایج بدل شده و البته چالشهایی را نیز به دنبال خود داشته است.

این منابع تولید انرژی، پدیده های تصادفی محسوب می شوند و  تغییرات سریع آب و هوایی و مشخص نبودن میزان تولید آنها سبب ایجاد نوسانات بالایی در توان تولیدی به شبکه ایجاد می کنند. نوسان توان نیز منجر به نوسان فرکانس می گردد .این امر در کیفیت توان و پایداری شبکه تنش هایی را ایجاد خواهد کرد. به همین دلیل روش های کنترل فرکانس و حفظ پایداری شبکه اهمیت خاصی پیدا کرده است. در ادامه این فصل به بررسی لزوم کنترل فرکانس و هدف اجرای این طرح می‌پردازیم و نوآوری این پایان‌نامه و ساختار آن را مطرح خواهیم کرد.

2-1- تاریخچه

   توسعه شگرف علم و فن‌آوری در جهان امروز ظاهراً آسایش و رفاه زندگی بشر را موجب شده است.  لیکن این توسعه یافتگی، مایه بروز مشکلات تازه‌ای نیز برای انسان‌ها شده است که از آن جمله می‌توان به آلودگی محیط زیست، تغییرات گسترده آب‌وهوایی در زمین و غیره اشاره نمود. به ویژه می‌دانیم که نفت و مشتقات آن از سرمایه‌های ارزشمند ملی و حیاتی کشور می‌باشند که مصرف غیربهینه از آنها گاهی زیان‌های جبران ناپذیری را ایجاد می‌کند. از این رو صاحبنظران و کارشناسان به دنبال منابعی هستند که به تدریج جایگزین سوخت‌های فسیلی شوند. سوخت‌های فسیلی آلودگی‌های زیست محیطی بیشماری را ایجاد می‌نمایند. چنانچه افزایش دمای هوا مطابق روند فعلی ادامه یابد بازگرداندن آن به وضعیت سابق تقریباً غیرممکن خواهد بود.  بهترین راه حلی که اکثر دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند متوقف کردن روند رو به رشد این گازهای مضر است. متخصصان بر این باورند که با استفاده از انرژی‌های پاک نظیر انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی، هیدروژن و ….به جای انرژی‌های حاصل از سوخت‌های فسیلی، از آلودگی‌های زیست  محیطی و خطرات مرتبط بر آن جلوگیری خواهد شد. از سوی دیگر انرژی‌های فسیلی مانند نفت، گاز و زغال سنگ سرانجام روزی به پایان خواهند رسید و با پایان گرفتن آنها تمدن بشری که بستگی مستقیم به انرژی دارد دچار چالش جدید و بزرگ خواهد شد. این امر سبب شده است که کشورهای توسعه یافته صنعتی با جدیت هر چه تمامتر استفاده از سایر انرژی‌های موجود در طبیعت و به خصوص انرژی‌های تجدید شونده را مورد توجه قرار دهند. استفاده از انرژی خورشید، باد ، امواج، زمین گرمایی، هیدروژن، زیست توده و … که به انرژی‌های تجدیدپذیر موسومند مستلزم مطالعات و تحقیقات فراوانی می‌باشد که قبل از استفاده باید انجام گیرند. مجموعه انرژی‌های تجدیدپذیر روز به روز سهم بیشتری را در سیستم تأمین انرژی جهان به عهده می‌گیرند. انرژی‌های تجدیدپذیر به ویژه برای کشورهای در حال توسعه از جاذبه بیشتری برخوردار است. لذا در برنامه‌ها و سیاست‌های بین المللی از جمله در برنامه‌های سازمان ملل متحد در راستای توسعه پایدار جهانی نقش ویژه‌ای به منابع تجدید پذیر انرژی محول شده است.

انرژی باد یکی از انواع اصلی انرژی‌های تجدیدپذیر می‌باشد که از گذشته‌های دور همواره مورد توجه انسان‌ها بوده است. اولین گام واقعی برای مهار انرژی باد به 200 سال پیش از میلاد باز می‌گردد، هنگامی که ایرانیان باستان از آسیاب‌های بادی قرن ها قبل از کشور‌های اروپایی استفاده می‌کردند. در قرن 18 با ظهور توربین‌های بادی اولیه در ایالت متحده آمریکا با ظرفیت12 کیلووات، این امکان برای تولید برق از این منبع پایدار فراهم شد. مانند منابع تجدیدپذیر دیگر، باد دارای دسترسی وسیع جهانی است، اما به طور قابل‌توجهی نسبت به سایر منابع تجدید‌پذیر با توجه به تجاری بودن آن پیشرفت داشته است، بعلاوه انرژی باد دارای کمترین میزان CO₂ در میان منابع تجدیدپذیر دیگر می باشد. متوسط نرخ رشد استفاده از باد در بین سال‌های 2005 و 2010 ، 27 % بوده است ،دلایل اصلی این رشد قابل توجه بهبود ظرفیت توربین‌های بادی (در برخی موارد تا 40%) و افزایش قابلیت اطمینان و اندازه توربین‌ها می‌باشد.

ظرفیت توربین ارتباط نزدیکی به منطقه روتور دارد، در حال حاضر بزرگترین توربین دارای ظرفیت 6-5 مگاوات با روتوری به قطر 126  متر می‌باشد. تا به امروز حداقل 83 کشور در حال اجرای استفاده از انرژی باد به طور تجاری می‌باشند.

پیش‌بینی می‌شود که تا سال 2030، 1900 گیگاوات ظرفیت جدید در سراسر جهان  نصب خواهد شد. مهم‌ترین علت رشد قابل توجه بازار انرژی باد، قیمت رقابتی آن در مقایسه با سایر منابع انرژی می‌باشد، حتی سوخت‌های فسیلی می‌باشد. قیمت تولید برق بادی به کاهش خود ادامه خواهد داد، در حالیکه هزینه‌ی برق سوخت فسیلی افزایش می‌یابد. همچنین کشور ایران سرشار از منابع تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر می‌باشد. موقعیت جغرافیایی کشور ایران موجب شده است که منبع بسیار بزرگی از انرژی‌های خورشیدی و بادی در آن موجود باشد، بنابراین کشور ایران نیز همواره برنامه‌های ملی ویژه‌ای در دست اقدام داشته و استفاده از انرژی‌های نو و تجدیدپذیر مورد تاکید بوده است.

3-1- هدف از انجام پژوهش

 با بررسی‌های انجام شده این نتیجه حاصل شده است که در بین انرژی‌های تجدیدپذیر انرژی باد و خورشید از پیشرفت بیشتری برخوردار بوده و اکثریت تولید توان در بین انرژی‌های تجدید‌پذیر توسط این دو منبع تامین می‌گردد.

حضور نیروگاه های وابسته به انرژی های نو، تنش ها و نوسانات شدیدی را در توان حقیقی [1] تزریقی به شبکه، و در نتیجه فرکانس و سایر پارامترهای الکتریکی شبکه به وجود می آورد. همچنین مشخص نبودن میزان تولید و تغییرات سریع این منابع یکی از موانع اساسی در اتصال انرژی نیروگاه‌های تجدیدپذیر به شبکه سراسری می‌باشد. از اینرو برای حصول اطمینان از تعادل میان تولید و عرضه برق مورد تقاضا، محدودیت هایی وجود دارد که سبب پیچیدگی و مشکلات استفاده از انرژی های تجدید پذیر می گردد.در این شرایط باید راهکاری برای کنترل سیستم قدرت اتخاذ شود تا این نوسانات دینامیکی مدیریت شده و دامنه آنها محدود گردد.

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 1220

انشگاه آزاد اسلامی

واحد اهر

دانشکده فنی و مهندسی-گروه برق قدرت

پایان ­نامه برای دریافت درجه کارشناسی­ارشد (M.Sc.)

 گرایش: الکترونیک قدرت

عنوان:

جایابی بهینه خازن با هدف بهبود پروفیل ولتاژ و کمینه­سازی تلفات توان شبکه توزیع واقعی با مدل­سازی بارهای مختلف

استاد راهنما:

دکتر آیدین سخاوتی

استاد مشاور:

دکتر محمداسمعیل اکبری

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:

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1 دیباچه……………………………………………………………………………………………………. .2

1-2 مطالعه­ی تاثیرگذاری خازن روی شبکه…………………………………………………………. .4

1-2-1 کاربرد بانک خازنی………………………………………………………………………………..9

1-2-2 مکان بانک خازنی بهینه………………………………………………………………………. 10

1-2-3 مزایای خازن شنت………………………………………………………………………………. 12

1-2-4 گزینه­های عملی برای کاهش تلفات………………………………………………………….. 13

1-3 معیار طراحی………………………………………………………………………………………. 14

1-4 جبران­سازی توان راکتیو…………………………………………………………………………… 15

1-5 اصلاح ضریب قدرت…………………………………………………………………………….. 17

1-6 محدوده و هدف پایان­نامه………………………………………………………………………. 19

1-7 بیان مسأله اساسی تحقیق……………………………………………………………………. 20

1-8 طرح کلی پایان­نامه……………………………………………………………………………. 22

فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق

2-1 دیباچه…………………………………………………………………………………………….. 24

2-2 روش­های تحلیلی………………………………………………………………………………… 24

2-3 روش­های برنامه­ریزی ریاضی…………………………………………………………………. 25

2-4 روش­های ابتکاری……………………………………………………………………………….. 27

2-5 روش­های مبتنی بر هوش مصنوعی………………………………………………………… 29

2-5-1 الگوریتم ژنتیک………………………………………………………………………………. 29

2-5-2 سیستم­های خبره…………………………………………………………………………….. 31

2-5-3 آب­کاری شبیه­سازی شده……………………………………………………………………. 32

2-5-4 شبکه­های عصبی مصنوعی…………………………………………………………………. 34

2-5-5 تئوری مجموعه فازی………………………………………………………………………. 35

فصل سوم: بهینه ­سازی اجتماع ذرات

3-1 دیباچه…………………………………………………………………………………………….. 39

3-2 کاربرد بهینه­سازی اجتماع ذرات در سیستم­های قدرت…………………………………… 40

3-2-1 جایابی و تعیین ظرفیت بهینه­ خازن……………………………………………………. 41

3-2-2 پخش بار اقتصادی……………………………………………………………………… 42

3-2-3 پخش بار بهینه……………………………………………………………………………… 42

3-2-4 کنترل ولتاژ و توان راکتیو بهینه………………………………………………………… 43

3-2-5 طراحی پایدارسازی سیستم قدرت…………………………………………………… 44

3-3 مفهوم PSO……………………………………………………………………………………..

3-4 عناصر اصلی الگوریتم PSO…………………………………………………………………

3-5 اجرای الگوریتم PSO………………………………………………………………………….

3-6 مزایای الگوریتم PSO به سایر الگوریتم­های تکاملی………………………………… 52

فصل چهارم: بهینه­ سازی تابع هدف

4-1 دیباچه…………………………………………………………………………………………….. 55

4-2 بیان مساله……………………………………………………………………………………… 57

4-3  قیود………………………………………………………………………………………………. 59

4-4 مدل بار پیشنهادی…………………………………………………………………………….. 61

4-4-1 مدل­سازی بار از لحاظ نوع مصرف…………………………………………………….. 61

4-4-2 مدل­سازی بار از لحاظ توان، امپدانس و جریان ثابت………………………………. 63

4-5 حل مساله جایابی خازن با استفاده از الگوریتم PSO…………………………………….

فصل پنجم: نتایج شبیه ­سازی

5-1 دیباچه……………………………………………………………………………………………. 67

5-2 جایابی دو خازن………………………………………………………………………………… 68

5-3 جایابی چهار خازن…………………………………………………………………………….. 71

5-4 جایابی شش خازن……………………………………………………………………………… 74

5-5 جایابی هشت خازن……………………………………………………………………………. 77

5-6  جمع بندی…………………………………………………………………………………………80

فصل ششم: بحث و نتیجه ­گیری

6-1 دیباچه………………………………………………………………………………………….. 82

6-2 نتیجه ­گیری…………………………………………………………………………………….. 82

6-3 پیشنهادها…………………………………………………………………………………….. 84

پیوست­ها

الف: اطلاعات شبکه­ نمونه……………………………………………………………………… 86

مراجع………………………………………………………………………………………………… 89

چکیده:

شبکه­ های توزیع دارای بارهای متنوعی­اند که این بارها مقادیر متفاوتی از توان راکتیو را مصرف می­کنند. با در نظر گرفتن تاثیر نوع بار روی محل و اندازه­ی بانک­های خازنی در سیستم­های توزیع، در این پایان­نامه، یک روش بدیع جهت مدل­سازی بارهای مختلف شبکه به منظور بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات توان در حضور خازن شنت انجام می­گیرد. برای این منظور، دو مدل ارائه می­شود: الف) تجاری- خانگی- کشاورزی-عمومی- صنعتی و ب) امپدانس ثابت – جریان ثابت – توان ثابت. در واقع برتری اصلی این پایان­نامه نزدیک کردن مطالعه به دنیای واقعیست، چرا که تقریبا تمامی مطالعات انجام شده در زمینه جایابی بهینه­ی خازن اساسا از تاثیر نوع بار بر محل و ظرفیت بهینه خازن نصب شده اغماض کرده­اند، حال آنکه این پایان­نامه اثبات خواهد کرد که در نظرگیری مدل بار متفاوت روی محل/ ظرفیت خازن تاثیرگذار خواهد بود. قابلیت دیگر این پایان­نامه، فرمول­بندی تابع هدف به صورت یک مساله­­ی چند هدفه است. برای این منظور، انحراف ولتاژ به تابع تک­هدفه افزوده شده است. مساله فوق با استفاده از الگوریتم بهینه­سازی اجتماع ذرات^[1] (PSO) حل خواهد شد. جهت اثبات تاثیر مدل­سازی پیشنهادی بار روی پاسخ­های مساله جایابی بهینه­ی خازن، سناریوهای زیر بکار می­رود: مدل­سازی بار و بدون آن با حضور خازن و بدون حضور آن.

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1- دیباچه

تحلیل شبکه ­های توزیع یکی از دغدغه­ های اصلی بهره­برداران شبکه است. یک مهندس سیستم بایستی اطلاعاتی درباره­ی تعداد، اندازه، محل و نوع المان­های شبکه، به منظور تحلیل شبکه­ توزیع، بداند. از آنجائی­که اکثریت سیستم­های توزیع عملا شعاعی­اند، جهت مدل­سازی و تحلیل شبکه بایستی به چالش­های مختلفی غلبه کرد، که عبارتند از [1]:

– سیستم

شبکه­ی توزیعی دارای تنوع وسیعی از اجزاست که دارای پیچیدگی و ابعاد بزرگی­اند. به عنوان مثال، اغلب بارهای متصل شده، تنها از یکی از سه فاز تغذیه می­کنند.

– توزیع بار

توزیع بار در فیدرها و شاخه ­ها نوعا یکسان نبوده و از این رو سیستم توزیع نامتعادل است. سیستم­های نامتعادل، نامناسب­اند.

– داده

کل سیستم توزیع با حداقل نظارت و کنترل عمل می­کند. بنابراین، داده ­های واقعی موجود سیستم برای مدل­سازی و تحلیل آنها بسیار محدود است.                                                                      

طراحان نیازمند اطلاعات دقیق برای مدل­سازی و طراحی جایگزین برای سیستم­های پیچیده، به منظور غلبه بر مشکلات مختلف همراه با طراحی، بهره ­برداری و کنترل سیستم­های توزیع، هستند.   

پاسخ  برخی از انواع مشکلات مانند انتخاب هادی، تنظیم ولتاژ، جایابی خازن نیازمند مدل­­ها  و تکنیک­های دقیق است.

مطالعات تحلیلی و طراحی برای شرکت­ها به منظور اطمینان از تامین کیفیت توان انجام شده است.   

برخی از دلایل پیچیدگی جنبه­ های طراحی سیستم توزیع در ادامه ارائه شده است.

– جنبه های تجاری سیستم های توزیع

بدلیل اتصال داخلی تجهیزات مختلف شبکه­ توزیع، یک جزء روی عملکرد فنی و اقتصادی سایر اجزاء در سیستم تاثیر می­گذارد، که این موجب می­شود ارزیابی راه­ حل فنی- اقتصادی یک فرآیند پیچیده ­ای باشد.

– اندازه

تعداد زیادی اجزاء یک سیستم توزیع را تشکیل می­دهند. این بدان معناست که شناسائی و تحلیل جایگزین­ها بسیار مشکل است. ارزیابی تمامی جایگزین­های محتمل بسیار مشکل و گاهی نیز ناممکن است.

– عدم قطعیت

در برنامه­ریزی بلند مدت، پیش­بینی ارتقاء در آینده امری ضروری است. هر عدم ­قطعیتی روی طراحی شبکه­ی توزیع تاثیر می­گذارد. گاهی اوقات، بهترین پیش­بینی­های طراحی، بار و اقتصادی، عدم قطعیت در مورد بارگذاری آینده سیستم برای طراحی نامناسب شبکه توزیع را در بر نمی­گیرد. بنابراین، طراحی سیستم توزیع به منظور ارضاء تقاضای آینده با اجتناب از عدم قطعیت در پیش­بینی بار و سایر موارد شبکه ­های توزیع ضروریست.

– سایر جنبه های ایمنی

در فرآیند طراحی، طراحان سیستم قدرت بایستی جنبه­های دیگر از ایمنی شامل مراجع قانونی، گروه ­های اجتماعی، مداخله رهبران کسب و کار و سایر خدمات را در محاسبات در نظر بگیرند.

2-1- مطالعه­ تاثیرگذاری خازن روی شبکه

تجربه­ طراحان شبکه­ توزیع در قالب یک سیستم خبره به شکل تعدادی از قوانین با عنوان پایه­ی قانون[1] بیان می­شود. بسیاری از مفاهیم در طراحی شبکه­ های توزیع در توافق با تقاضاست. کل توان و تولید مورد تقاضا به سادگی «مجموع مصرف­کنندگان» نیست. تقاضای یک مصرف ­کننده (که به آن در اصطلاح «بار» اطلاق می­شود) عینا توسط تولیدکننده (که به آن «توان مفید» اطلاق می­گردد) ارضاء نمی­شود. توان مفید، توان اکتیو مورد نیاز برای تولید کارهای مفید است، این همان توان مصرفی در بخش مقاومتی مدار است. ادوات قدرت به صورت ایده ­آل مقاومتی نبوده و دارای راکتانس­اند، که این امر منجربه مصرف توان راکتیو در مدار می­شود [2].

شرکت­های الکتریکی دریافته­اند که تولید توان راکتیو در نیروگاه و تامین تمامی مصرف­کنندگان در فواصل دور از پست از نظر اقتصادی ممکن نیست. نصب بانک­های خازنی در غیاب بارها یا مراکز بار راکتیو سیستم قدرت بسیار اقتصادی است. ارسال توان راکتیو سیستم به دو صورت می­تواند صورت گیرد. یک روش، حذف دلیل یا نیاز به آن است، که با مدیریت بخشی از امپدانس بار صورت می­گیرد. این کار را می­توان با جبران­سازی راکتانس القائی توسط پست با استفاده از خازن­های سری همانند شکل­های (1-1) و (1-2) انجام داد. این روش، جبران­ سازی سری نامیده می­شود.

روش دیگر برای غلبه بر نیاز به توان القائی راکتیو، تزریق مقدار معادل توان خازنی راکتیو مورد نیاز در قالب بارها با استفاده از نصب خازن­های شنت است. خازن­های سری، جریان­های پس­فاز مورد نیاز برای بارهای القائی را می­کشد. این مفهوم در شکل (1-3) نشان داده شده است. از این شکل می­توان دریافت که خازن­های شنت منجر به تغییر در زاویه بین ولتاژ سمت فرستنده (V_R) و جریان می­شود که آن را به اصلاح ضریب توان می­نامند.

ترجیحا از خازن­های سری در شبکه ­های توزیع، بدلیل نیاز به مطالعات مهندسی زیاد و حفاظت آن، استفاده نمی­شود. بعلاوه، احتمال داشتن فرورزونانس در ترانسفورماتورهای توزیع و افزایش ولتاژ ناشی از جریان پس­فاز بالا حاصل از راه­اندازی موتورهای القائی بزرگ وجود دارد. خازن­های سری، از نظر حفاظت در مقابل موج جریان خطای ولتاژهای زیاد، به خوبی حفاظت نمی­شوند. به عبارت دیگر، خازن­های شنت یا جبران­سازی راکتیو، جریان راکتیو مورد نیاز بارهای القائی را فراهم می­آورند.

در نتیجه، جریان خالص سیستم کاهش یافته و ضریب توان نیز افزایش می­یابد. تلفات کل توان­های اکتیو و راکتیو کاهش یافته و به دنبال آن توان ظاهری نیز کم می­شود. اصلاح ضریب توان برآیند منتج به افزایش صرفه­جوئی سیستم و کمینه­سازی تلفات می­شود. 

مزایای نصب بانک خازنی اقتصادی امری اثبات شده است [4]، که سبب آزادسازی ظرفیت­های تولید، انتقال و توزیع سیستم می­گردد. این امر روی افزایش ظرفیت سیستم تاثیر گذاشته و از این رو، امکان کاهش هزینه­های آیند را فراهم می­آورد. علاوه بر کاهش تلفات انرژی، تلفات تجهیزات و خط نیز کمینه می­شود.

ضریب توان اقتصادی، زمانیکه هزینه­ی نصب بانک خازنی برابر با مزایای اقتصادی نصب آن است، حاصل می­شود. ضریب توان اقتصادی را با اجراهای مکرر برنامه­ پخش بار به صورت زیر می­توان بدست آورد [4]:

– تنظیم ضریب توان سیستم در حد 90%، با اعمال خازن­های شنت در هر شین.

– محاسبه­ سود و هزینه­ی ضریب توان جریان.

– به ازای 1% افزایش ضریب توان سیستم، افزودن بانک­های خازنی به شینه­ ها و محاسبه­ ضریب توان اقتصادی.

– توقف فرآیند در زمانی که سودها و هزینه ­ها با هم برابرند.

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 531

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد علوم و تحقیقات هرمزگان

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق M.SC

گرایش:الکترونیک

موضوع:

طراحی و تحلیل پارامتری تقویت کننده عملیاتی در تکنولوژی های CMOS و CNFET

استاد راهنما:

دکتر سید علی حسینی

استاد مشاور:

دکتر محمود آل شمس

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:کلیات تحقیق

1- بیان مسئله و ضرورت انجام تحقیق……………………………………. 3

1-1 تکنولوژی های مورد استفاده…………………………………… 5

1-1-1  نانولوله های کربنی……………………………………. 5

1-1-2 نانو سیم های سیلیکونی……………………………………. 6

فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده

2-1 ساختار ترانزیستور مبتنی بر نانولوله کربنی……………………………….. 11

2-2 کاربرد نانولوله کربنی در نانو الکتریک…………………………………….. 13

2-3 روشهای تولید و رشد نانولوله کربنی…………………………………….. 14

2-4 ترانزیستورهای اثر میدانی مبتنی بر نانولوله های کربنی………………. 16

2-4-1روال ساخت ترانزیستورهای مبتنی بر نانولوله های کربنی…………… 18

2-5 مزایای استفاده از ترانزیستورهای مبتنی بر نانو لوله های کربنی………….. 19

2-6 چالش های استفاده از ترانزیستورهای مبتنی بر نانولوله های کربنی………20

2-6-1 تغییر پذیری در قطر نانولوله های کربنی…………………………………….. 21

2-6-2 تراکم بسته بندی نانولوله ها…………………………………… 23

2-6-3 فاصله بین نانولوله های کربنی مجاور و تغییر پذیری آن………………… 24

2-6-4 نامرتبی در نانو لوله ها…………………………………… 24

2-6-5 وجود اتصالات SB بین سورس و درین و نانولوله ها……………………… 24

2-6-6 رشد ناخواسته فلز در نانو لوله ها…………………………………… 25

فصل سوم: روش تحقیق

1- مقدمه……………………………………. 27

3-1op-amp  دو طبقه……………………………………. 28

3-1-1 بهره حلقه باز فرکانس پایین AOLDC…………………………………….

3-2-1 نرخ مد مشترک ورودی…………………………………….. 31

3-1-3 توان مصرفی…………………………………….. 32

3-1-4 سویینگ خروجی…………………………………….. 32

3-1-5 آفست…………………………………….. 32

3-2 جبران سازی op-amp…………………………………….

3-1-2حذف صفر……………………………………. 43

3-2-2 جبران سازی برای عملکردهای با سرعت بالا……………………… 45

3-3سرعت تغییرات خروجی (Slew Rate)……………………………. 51

3-4 CMRR……………………………………

3-5 PSRR…………………………………….

3-6 خلاصه مقادیر cmos op-amp…………………………………….

فصل چهارم: نتایج

4-1 ساختار مبتنی بر ترانزیستورهای نانولوله کربنی……………………… 60

4-2 cnfet op-amp دو طبقه……………………………………. 62

4-3  بهره حلقه باز cnfet op-amp…………………………………….

4-4  پاسخ فرکانسی cnfet op-amp…………………………………….

4-5  پاسخ پله cnfet op-amp…………………………………….

4-6  شبیه سازی CMRR در  cnfet op-amp…………………………………….

4-7  خلاصه پارامترهای cnfet op-amp…………………………………….

فصل پنجم:بحث و نتیجه گیری

5-1 مقایسه پارامترهای cmos&cnfet op-amp……………………………

5-2 نتیجه گیری…………………………………………………70

5-3 کارهای آینده ………………………………………………..71

منابع……………………………………. 72

چکیده انگلیسی…………………………………….. 78

چکیده:

رشد سریع فناوری ساخت مدارهای الکترونیکی و ورود به مرز فناوری نانو، همراه با مزایای دور از انتظاری که برای این فناوری به دنبال داشته، چالش های فراوانی را نیز فرا روی متخصصین الکترونیک قرار داده است. برخی از این چالش ها مربوط به فرآیند و فناوری ساخت مدارهای الکترونیکی و بخشی نیز مربوط به کوچک شدن ابعاد ترانزیستورها است که پایه و اساس آنها می باشد. افزایش این مسائل پژوهشگران را به فکر جایگزینی مواد جدیدی به منظور استفاده در مدارهای الکترونیکی انداخت، که به جای استفاده از ترانزیستورها و ابزارهای سیلیکونی که با چنین محدودیت هایی روبرو است، از مواد دیگری استفاده کنند. یکی از محتملترین جایگزینهای CMOS ، ترانزیستورهای مبتنی بر نانو لوله های کربنی (CNFET) است، که شامل نانو لوله های تک جداره نیمه هادی همجوار است که به دلیل خاصیت الکترونی عالی، قابلیت جایگزین شدن بر مدارات CMOS سیلیکونی را دارد. از این ترانزیستور در ساختار یک OPAMP استفاده شده است. در این پایان نامه ابتدا ترانزیستورهای مبتنی بر نانولوله های کربنی (CNFET) ،تاریخچه ،مزایا و محدودیت های آن ها را به طور اجمال مورد بررسی قرار می دهیم. در ادامه به مطالعه ،طراحی و تحلیل CMOS-OPAMP می پردازیم و با استفاده از HSPICE در تکنولوژی 50nm مشخصه های تقویت کننده را شبیه سازی می کنیم.سپس ترانزیستورهای مبتنی بر سیلیکون(SI-FET) را با ترانزیستورهای مبتنی بر نانولوله کربنی(CNFET) جایگزین می کنیم تا CNFET-OPAMP ایجاد گردد و با استفاده از مدل فشرده استانفورد برای ناحیه کانال درونی نانولوله های تک دیواره ای(SWNTs) در ترانزیستورهای اثر میدانی مبتنی بر نانولوله کربنی (CNFET) ،مشخصه های CNFET-OPAMP را شبیه سازی می کنیم و در پایان مقایسه ای بین مشخصه های CMOS-OPAMP و CNFET-OPAMP ارائه می دهیم که35% افزایش در بهره حلقه باز،266% افزایش GBP،افزایش PM ،افزایش CMRR به میزان 114% ،افزایش سرعت تغییر خروجی به میزان 62% و کاهش 476%  در توان مصرفی را نشان می دهد.

فصل اول: کلیات تحقیق

1- بیان مسئله و ضرورت انجام تحقیق

در سال 1965گوردون مور پیشبینی کرد که تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه در هر دو سال، دوبرابر خواهد شد [1].

در سالهای نه چندان دور اخیر ،دانشمندان و محققان به این حقیقت رسیده اند که نانولوله های کربنی یکی از مهمترین نشانه های انقلاب تکنولوژی نانو هستند.در ابعاد پایین،ساختارهای نانو از قبیل نقاط کوانتومی ،نانوسیم ها و نانولوله های کربنی وییگیهای منحصر به فردی دارند که آنها را کاندیدای نوظهوری برای کاربردهای تکنولوژیکی پیشرفنه در آینده تبدیل نموده است.نانولوله های کربنی ویژگی منحصر به فردی به عموان یکی از اندک سیستم هایی که اندازه آزمایشگاهی افزاره ممکن است به مدل های با ابعاد اتمی برسد و با پیشبینی ها تطبیق پیدا کند می باشند ،بنابراین تایید نتایج روشهای محاسباتی و طراحی تئوری با نتایج آزمایشگاهی محقق می گردد.این افزاره های در مقیاس نانو اغلب ویژگیهای نامحدودی دارند ولی طراحی افزاره ها و مدارات نانوبعدی ،بدون محدودیت نیست.مقیاس کردن در توپولوژی مبتنی بر سیلیکون دارای محدودیت های جدی وابسته به تکنولوژی ساخت و عملکرد افزاره است.

پیشبینی ها توسط[1]  ITRS  نشان میدهد که مقیاس کردن CMOS در حدود سال 2018 با رسیدن به عرض کانال 20 نانومتر به پایان خواهد رسید [2].

حتی رسیدن به اندازه22  نانومتر هم به مشکلات حل نشده زیادی برخورد میکند که مهمترین آنها توان مصرفی )به ویژه جریانهای نشتی 2 (، تغییرات فرآیند ساخت3 ، مشکلات قابلیت اطمینان4 و افزایش هزینه ساخت است. مقیاس کردن ترانزیستورها، کم شدن توانایی برای تحمل تغییرات پروسه ساخت را به همراه دارد. با کوچکتر شدن ترانزیستورها اتمهای کمتری قطعات مختلف را میسازند. کمبود قابلیت پیشبینی، فرآیند طراحی را پیچیده کرده و با ادامه کاهش ابعاد تکنولوژی، این پیچیدگی بیشتر هم میشود .[3] بزرگترین مشکل برای کاهش ابعاد ترانزیستورها، مسائل مربوط به اقتصاد است. هزینه ساخت به صورت نمایی در حال افزایش بوده و همزمان با افزایش نمایی تعداد ترانزیستورها در حال افزایش است. این افزایش در واقع به دلیل استفاده از روش ساخت بالا به پایین در طراحی مدارهای مجتمع است. این بدان معناست که لایه ها روی یک ویفر سیلیکونی اضافه میشوند که نیازمند هزاران مرحله، قبل از ساخت کامل مدار است. با وجود آنکه این فرآیند امکان ساخت مدارها و سیستمهای قابل اطمینان را به ما میدهد، کاهش ابعاد، تولید ماسکهای قابل اطمینان را بسیار گران میکند[4].

دیگر محدودیت های به وجود آمده از مقیاس کردن را می توان در تونل زنی الکترون ها از طریق کانال کوتاه و فیلم های نازک عایق،جریان های نشتی منتشر شده،اتلاف توان پسیو،عدم تطبیق در ساختار افزاره،محدودیت های قابلیت حرکت و نوسانات ناخواسته ناخالصی ،خلاصه کرد.

برای پوشش دادن این محدودیت ها و حفظ یکپارچگی و پیشرفت تکنولوژی ساخت با کاهش ابعاد محتمل در آینده،روشهای نوین می بایست توسعه یابند تا تکنولوژی را به ابعاد جدید برای عبور از چالش هایی از قبیل هزینه و … هدایت کنند.افزاره های مبتنی بر نانولوله های کربنی پتانسیل لازم برای عمل کردن در افزاره های با ابعاد نانو و با سرعت بالا در آینده نزدیک به علت شباهت با ساختار cmos ،عملکرد افزاره و قابلیت کاهش توان مصرفی با ادامه کاهش ابعاد را خواهند داشت.

با بررسی مشکلات موجود در صنعت نیمه هادی ،به محدودیتهای اندازه فیزیکی و هزینه های سرسام آور  برخوردیم که برای حل آنها نیاز به تغییر اساسی در نحوه ساخت مدارهای مجتمع وجود دارد. بسیاری از محققان عقیده دارند که این تغییر به سمت قطعات نانوالکترونیک خواهد بود. قطعات نانوالکترونیک ممکن است راه حلی برای افزایش هزینه های ساخت ارایه کرده و اجازه دهند که مدارات مجتمع زیر ابعاد ترانزیستورهای مدرن مقیاس  شود. مؤثرترین تغییر در حرکت به سمت فناوری نانوالکترونیک نحوه ساخت است. در این تکنولوژی سیمها، دیودها، ترانزیستورها و سوییچها میتوانند به صورت مجزا، زیاد و ارزان ساخته شوند.[2]

1-1- تکنولوژی های مورد استفاده

عناصر اصلی مدارهای نانوالکترونیک، قطعات استفاده شده برای ساخت آن است .حرکت به سمت نانوتیوبهای کربنی یا نانوسیمهای سیلیکونی به این دلیل است که آنها به صورت فیزیکی خیلی کوچکتر از سیمهای مسی که توسط نقش نگاری نور ساخته میشوند میباشند. تعداد کمی از تکنولوژیها وجود دارند  که میتوانند جایگزین ترانزیستور به عنوان قطعه منطقی پایه شوند. اینها شامل مقاومت دیفرانسیلی منفی  ، ترانزیستورهای ساخته شده از نانوسیمها یا نانوتیوب ها، مدارات1QCA و سوییچهای با قابلیت پیکربندی مجدد میباشد. این قطعات اندازهای در حد چند نانومتر دارند.

1-1-1- نانولوله های کربنی

نانولوله های کربنی مولکولهای کربنی استوانه ای هستند که ویژگیهای منحصر به فردی دارند و برای کاربردهایی مانند نانوالکترونیک، الکترونیک نوری و موارد دیگر مفید هستند (شکل 1-1). آنها می توانند بسته به ساختارشان به صورت سیمهای فلزی یا قطعات نیمه هادی عمل کنند.

نانولوله های کربنی در سال 1991 و به عنوان محصول جانبی آزمایش قوس الکتریکی2که برای تولید C60 انجام شد کشف شدند. ویژگیهای نانوتیوبها به CCVD3 هم کشف شده است. نانوتیوبهای کربنی میتوانند با هر کدام از این روشها تولید شوند . ویژگیهای نانوتیوبها به ساختارشان وابسته بوده و بسته به کایرالیتی 4به عنوان فلز یا نیمه هادی عمل میکنند.

ویژگی دوم نانوتیوبها که ویژگیهای الکتریکی آنها را تحت تاثیر قرار میدهد، تعداد دیواره ها است. تفاوت اصلی بین تک دیواره و چنددیواره در اندازه قطر نانوتیوبها است.

در حال حاضر بهترین کاربرد نانوتیوبهای کربنی به عنوان یک ترانزیستور است. همانطور که در شکل زیر  میتوان دید، نانوتیوبهای کربنی خیلی مشابه MOSFET ها هستند که در آن کانال سیلیکونی با یک نانوتیوب کربنی جایگزین شدهاست. بسیاری از ترانزیستورهای مبتنی بر نانوتیوب از نانوتیوبهای کربنی تک دیواری ساخته شدهاند، چون انرژی شکاف باند آنها در حد نیمه هادی است. شکل  زیر یک ترانزیستور مبتنی بر نانوتیوب مبتنی بر ساختارهای Top Gate و Back Gate را نشان میدهد.

این ساختار ترانزیستورها پتانسیل جایگزین شدن به عنوان تکنولوژی آینده در مقیاس نانو به دلیل خاصیت عالی  الکترونی نانولوله های کربنی را دارند. برای مثال، انتقال پرتابی نزدیک، تحرک پذیری حامل ها  در نیمه هادی نانولولههای کربنی و ادغام راحت ماده عایق K بالا [7] باعث بهبود حالت الکتروستاتیکی گیت می شود.

ترانزیستورهای بر پایه نانولوله های کربنی از یک نانولوله کربنی تک دیواره (SWCNT)به عنوان ماده کانال استفاده میکنند. الکترود کنترلی گیت در ناحیه هدایت کانال واقع شده و با استفاده از لایه ی نازکی از عایق )اکسید گیت(از آن جدا شده است. شکل 2-1 نمایی از بالا و پهلو یک CNFET را نشان میدهد، بطوریکه آرایه ای از چهار نانو لوله ی تک دیواره به عنوان کانال استفاده شده است. اولین بار این ساختار توسط دکر [8] و IBM در سال 1998 مورد بررسی قرار گرفت.

سپس، پیشرفتهای قابل ملاحظه ای بروی ساختار مدارات و قطعات مبتنی بر نانو لوله های کربنی انجام شده است. پیاده  سازی فیزیکی وارونگر [9] ، اسیلاتور 5مرحله ای [10] ،گیت NAND و NOR و سلولهای SRAM [11] که با این ساختار ساخته شده اند، توسط گروههای تحقیقاتی مختلف مورد بررسی قرار ، گرفته است. در سال 2006،   IBM اعلام کرد که اولین مدار مجتمع مبتنی بر نانولوله های کربنی را ساخته است [12] . راگرز، یک مدار مجتمع با مقیاس متوسط با استفاده از ترانزیستورهای ، بر روی یک بستر پلاستیکی نازک را به اثبات رساند. [13] در حال حاضر، اصلی ترین چالش که در نانو لوله  های کربنی با آن مواجهیم رشد نا خواسته فلز بروی لوله ها و همچنین جایابی و تراز و تنظیم آرایهای از نانو لوله های کربنی مجاور هم ساخته شده است.

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 515

انشگاه آزاد اسلامی

واحد علوم و تحقیقات یزد 

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق(M. Sc.)

گرایش قدرت

عنوان:

تعیین تعداد حالت بهینه در مدل تحلیلی قابلیت اطمینان نیروگاه بادی

استاد راهنما:

دکتر علی اکبر دامکی علی آباد

استاد مشاور:

دکتر علی امام حسینی

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)

چکیده:

امروزه به دلایل زیست محیطی و اقتصادی روند استفاده از انرژی­های تجدیدپذیر به ویژه توربین­های بادی به منظور تولید برق در کشورهای مختلف دنیا افزایش یافته است. از طرف دیگر توان تولیدی توربین­های بادی وابسته به سرعت باد بوده و با توجه به عدم قطعیت سرعت باد، توان خروجی این نیروگاه­ها متغیر می­باشد. این امر بر مسائل مختلف سیستم قدرت از جمله قابلیت اطمینان تأثیر می­گذارد. به منظور بررسی تأثیر مزارع بادی بر مطالعات قابلیت اطمینان سیستم قدرت نیاز به یک مدل تحلیلی قابلیت اطمینان می­باشد که در این مدل هم خرابی اجزا و هم عدم قطعیت سرعت باد در نظر گرفته می­شود. با توجه به اینکه تنوع توان­های خروجی مربوط به توربین بادی بسیار زیاد می­باشد لازم است به کمک تکنیک خوشه­بندی تعداد حالت­های مربوط به مدل قابلیت اطمینان این توربین­ها کاهش یابد. در این مقاله به منظور تعیین تعداد حالات مناسب برای مدل قابلیت اطمینان مزرعه بادی روش­های خوشه ­بندی مختلف مورد استفاده قرار گرفته و نتیجه می­شود که بر اساس معیار متوسط انرژی تعیین نشده روش فازی میانگین مناسب­ترین روش می­باشد.

پیشگفتار:

در سال­های اخیر استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر به خصوص انرژی باد به منظور تولید برق در سراسر جهان رشد زیادی داشته است. پاک بودن و نداشتن مشکلات زیست محیطی، ارزان بودن و نداشتن نگرانی از پایان یافتن منابع این انرژی­ها از دلایل این امر بوده است. از طرف دیگر توان تولیدی این نیروگاه­ها بدلیل وابستگی به منابع تجدیدپذیر در طول زمان متغیر بوده و نمی­توان توان ثابتی از این نیروگاه­ها انتظار داشت. به عنوان نمونه توان تولیدی نیروگاه­های بادی به سرعت باد وابسته بوده و چون سرعت باد تغییر می­کند توان تولیدی نیز متغیر خواهد بود. این امر بر مسائل مختلف سیستم قدرت شامل این نیروگاه­ها از جمله قابلیت اطمینان تأثیر می­گذارد. بر همین اساس لازم است در سیستم­های قدرت امروزی که درصد قابل توجهی از توان را نیروگاه­های بادی تولید می­کنند مطالعه دقیق­تری در زمینه قابلیت اطمینان صورت پذیرد. در این تحقیق با در دست داشتن داده­های ساعت به ساعت سرعت باد و منحنی توان توربین نیروگاه­های بادی توان خروجی واحدهای بادی بدست می­آید. از آن­جا که سرعت باد از تنوع بسیار زیادی برخوردار است مدل بدست آمده دارای تعداد زیادی حالت خواهد بود که برای انجام مطالعات قابلیت اطمینان به هیچ وجه مناسب نیست. بر همین اساس لازم است به کمک تکنیکی مناسب، تعداد حالت­های بهینه و همچنین توان این حالت­ها تعیین شود و یک مدل قابلیت اطمینان مناسب چند حالته برای نیروگاه­های بادی تعیین شود.

مدل تحلیلی بدست آمده می­تواند در مطالعات مختلف سیستم قدرت به مانند برنامه­ریزی استفاده شود و همچنین  تعداد و ظرفیت نیروگاه­هایی که لازم است در آینده به منظور تأمین بار پیش­بینی شده نصب گردند، با این مدل بدست می­آید. در تعیین مدل مناسب قابلیت اطمینان (تعداد حالت­ها و ظرفیت مربوط به هر حالت) از روش­های مختلف خوشه­بندی استفاده شده و مناسبترین تکنیک که می­تواند بهینه­ترین مدل را از نقطه نظر قابلیت اطمینان بدست دهد تعیین می­شود. این تکنیک از مقایسه نتایج مربوط به روش­های مختلف خوشه­بندی حاصل می­شود.

در مطالعات قابلیت اطمینان روش­های تحلیلی (مدل چند حالته با احتمال رخداد مربوط حالت­ها) و غیر تحلیلی (مبتنی بر روش شبیه سازی مونت کارلو) وجود دارد. در این تحقیق از روش تحلیلی استفاده شده و یک مدل قابلیت اطمینان چند حالته برای نیروگاه­های بادی بدست می­آید و لذا مدل بدست آمده مشکلات ناشی از روش شبیه سازی به مانند نیاز به حجم حافظه بالا، صرف نمودن زمان طولانی در شبیه سازی و … را به همراه ندارد.

فصل اول: مقدمه

4-1- اهمیت موضوع

 افزایش تدریجی قیمت سوخت­های فسیلی، رو به پایان نهادن این منابع، مسائل زیست محیطی ناشی از مصرف این­گونه سوخت­ها و تولید گازهای گلخانه­ای[1] نظیر CO₂, SO₂, NO₂ که منجر به تخریب لایه ازن می­گردد، سبب رشد روزافزون استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر[2] به مانند توربین­های بادی، انرژی برقآبی و سیستم­های فتوولتاییک[3] شده است.  این امر با پیشرفت تکنولوژی ساخت سیستم­های فتوولتاییک و توربین­های بادی و کاهش قیمت تمام ­شده برق تولیدی آن­ها سرعت گرفته است. در شکل 1-1 روند افزایش استفاده از انرژی باد در تولید برق نشان داده شده است]1[. همان­گونه که در این شکل مشخص است ظرفیت توربین­های بادی نصب شده در جهان از 6100 مگاوات در سال 1996 به 318137 مگاوات در سال 2013 رسیده است. امروزه با پیشرفت تکنولوژی توربین­های بادی با قطر بزرگتر از 120 متر و ظرفیت بیش از 5 مگاوات ساخته شده است که با نصب گسترده آن­ها در مزارع بادی امکان تولید توان­های زیاد و قابل وصل به شبکه انتقال میسر شده است. به عنوان نمونه در جدول 1-1 تعدادی از مزارع بادی نصب شده با ظرفیت­های زیاد آورده شده است]1[.

انتظار می­رود در سال 2035 ظرفیت نصب­شده منابع انرژی­ تجدیدپذیر شامل باد، فتوولتاییک و برقآبی در کشور آمریکا 107 گیگاوات شود که بتوانند 23 درصد از کل بار  مورد نیاز این کشور را تأمین نمایند]2[. همچنین بسیاری از کشورها در برنامه­ریزی­های خود از [1]RPS تبعیت می­کنند. به این معنا که خود را ملزم ساخته­اند تا یک تاریخ مشخص، درصد مشخصی از بار مصرفی خود را از انرژی­های تجدیدپذیر تأمین نمایند.

نیروگاه­های بادی یکی از بزرگترین منابع انرژی تجدیدپذیر بوده که در بسیاری از کشورها جایگزین تولیدات متداول سنتی شده و سبب کاهش میزان انتشار گازهای گلخانه­ای گردیده­اند. همان­گونه که گفته شد استفاده از انرژی باد در حال افزایش است. بر اساس گزارش شورای انرژی جهانی باد (GWEC) میزان میزان رشد ظرفیت نیروگاه های بادی بین سال­های 2006 تا 2013 بیش از 330 درصد بوده است که در نمودار و جدول شکل1-2 ، 10 کشور برتر دنیا در زمینه تولیدات بادی به همراه سهم آن­ها در تأمین برق بادی آورده شده است. این گزارش نشان از گسترش استفاده از انرژی باد در تولید برق در آینده دارد. اما طبیعت موسمی و متغیر تولیدات بادی ممکن است مشخصات سیستم قدرت نظیر ولتاژ، فرکانس و کفایت سیستم را تحت تأثیر قرار داده و آسیب­پذیری سیستم قدرت را افزایش دهد. منظور از موسمی بودن باد عدم دسترسی به آن در یک پریود زمانی مشخص و منظور از متغیر بودن باد، تغییرات ساعت به ساعت و کوچک در مشخصه موسمی آن است.

تولید باد تجمعی به مانند چند مزرعه بادی در یک سیستم قدرت ممکن است موسمی نباشد اما توان خروجی یک مزرعه تنها می­تواند در پریود 24 ساعته به صورت منقطع و موسمی باشد. تکنیک­های مختلفی به منظور پیش­بینی میزان تولیدات بادی منقطع وجود دارد. پیش­بینی باد توسط شبیه­سازی، روش­های آماری و ترکیبی از این دو از جمله این تکنیک­ها می­باشند. روش شبیه­سازی مبتنی بر در نظر گرفتن تعداد زیادی سناریو برای واحدهای بادی می­باشد که با پیش­بینی آب و هوا به صورت عددی (NWP) شروع شده و به دنبال آن پیش­بینی نمونه بادهای محلی با استفاده از روش­های تحلیلی صورت می­گیرد. روش آماری از NWP شروع شده و به دنبال آن از روش­های آماری، شبکه­های عصبی و یا روش­های منطق فازی به جای روش­های تحلیلی برای محاسبه مقدار ساعت به ساعت تولیدات بادی منقطع استفاده شده که در این روش­ها اطلاعات زیادی مورد نیاز می­باشد. اگر چه تولیدات بادی تا حدی قابل پیش­بینی هستند اما نمی­توانند با دقت 100 درصد به منظور دیسپاچینگ واحدها پیش­بینی شوند. بنابراین امکان دارد که مقدار تولید باد واقعی با مقدار پیش­بینی شده متفاوت باشد. که این عدم قطعیت موجود می­تواند به صورت در نظر گرفتن سناریوهای مختلف مدل ­شود.

پیش­بینی تولیدات بادی و دقت این پیش­بینی در تحلیل و ارزیابی تأثیر تولیدات بادی بر مسائل برنامه­ریزی و بهره­برداری سیستم قدرت اهمیت دارد. همچنین مدلسازی خطای پیش­بینی بار (پروفیل بار) و عدم قطعیت­های دیگر نظیر مدلسازی خروجی­های تولید و خطوط انتقال نیز در این­گونه مطالعات مهم می­باشد. مزرعه­های بادی توسط شرکت­های برق مدیریت شده و برنامه روشن و خاموش شدن واحدهای دیگر به رفتار ساعت به ساعت باد در این­گونه مزارع و دسترس­پذیری تولیدات بادی منقطع وابسته است.

در برخی از قسمت­های آمریکا منقطع بودن باد می­تواند تولیدات بادی را حتی تا چند صد مگاوات در ساعات مختلف تغییر دهد. این متغیر بودن تولیدات بادی تأثیر زیادی بر بهره­برداری سیستم قدرت دارد و در بازار برق مشکلاتی را ایجاد کرده است. اپراتورهای اتاق کنترل و اپراتورهای مستقل سیستم (ISO) در بازارهای برق رقابتی از روش­های بهینه­سازی مختلفی به منظور مدیریت امنیت سیستم با بهره بردن اقتصادی از تولیدات بادی استفاده می­کنند.

بنابراین یکی از مشکلات واحدهای بادی، خورشیدی و آبی متناوب بودن[1] منابع انرژی آن­هاست که سبب شده است تولید برق آن­ها همراه با عدم­قطعیت[2] باشد. بنابراین برای تأمین پیوسته بار نمی­توانند به تنهایی استفاده شوند.

با زیاد شدن سهم انرژی­های نو در تأمین بار، بررسی تأثیر آن­ها بر مسائل مختلف موجود در سیستم قدرت نظیر بهره­برداری، کیفیت توان و قابلیت اطمینان اهمیت پیدا کرده است. به دلیل اینکه توان تولیدی نیروگاه­های بادی به سرعت وزش باد وابسته است و سرعت باد نیز در طول سال بسیار متغیر است توان تولیدی این نیروگاه­ها ثابت نبوده و از این لحاظ مزارع و نیروگاه­های بادی با نیروگاه­های متداول متفاوت است.

از نقطه نظر قابلیت اطمینان، مدل نیروگاه­های متعارف به دلیل اینکه دو وضعیت برای نیروگاه قابل تصور است به صورت مدل مارکوف دو حالته شامل حالت سالم و حالت خراب می­باشد. از آن­جا که توان نیروگاه­های بادی بسیار متفاوت می­باشد بنابراین مدل قابلیت اطمینان این نیروگاه­ها دارای تعداد بسیار زیادی حالت می­باشد و باید بتوان به کمک یک الگوریتم مناسب تعداد این حالت­ها را کاهش داد؛ به گونه­ای که مدل بدست آمده در عین کم نمودن پیچیدگی از دقت مناسبی نیز برخوردار باشد. در این پایان­نامه هدف این است که یک روش مناسب ارائه شود تا بتوان بر اساس آن تعداد حالت­های مناسب مدل قابلیت اطمینان مزارع بادی را به دست آورد و سپس تأثیر افزایش تولیدات مربوط به منابع تجدیدپذیر باد را بر مطالعات قابلیت سیستم قدرت بررسی و یک روش بهینه را جهت قابلیت اطمینان نیروگاه های بادی انتخاب نمود.

5-1- مرور مقالات و کارهای صورت گرفته

به منظور بدست آوردن تأثیر نیروگاه­های بادی بر مطالعات قابلیت اطمینان کارهای زیادی انجام شده است. در مراجع ]4-3[ برای مزارع بادی یک مدل قابلیت اطمینان ارائه شده و کفایت سیستم قدرت در سطح اول با استفاده از معیارهای احتمالاتی و سلامت سیستم در حضور نیروی باد بررسی شده است. برای این­که حالت واقعی­تر سیستم قدرت در نظر گرفته شود مطالعات سیستم مرکب تولید و انتقال نیز انجام شده و بر این اساس اولویت در تعیین مکان و ظرفیت نصب نیروگاه­های بادی به دست آمده است. مدلی که برای واحد بادی به دست آورده شده است تنها عدم قطعیت موجود در سرعت وزش باد را در نظر گرفته و المان­های موجود در سیستم تبدیل انرژی را مورد توجه قرار نداده است.

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 645