پایان نامه ارشد مهندسی برق قدرت: ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدید ساختاریافته با حضور منابع تولید پراکنده

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی برق

گرایش : قدرت

عنوان : ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدید ساختاریافته با حضور منابع تولید پراکنده

دانشگاه کاشان

دانشکده برق وکامپیوتر

گروه برق

پایان نامه

جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد

دررشته مهندسی برق- قدرت

عنوان:

ارتقاء کیفیت توان در شبکه های تجدید ساختاریافته با حضور منابع تولید پراکنده

استادراهنما:

دکترحمیدرضامحمدی

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: مقدمه1-1- موضوع تحقیق................................................................................................................21-2- بیان مسئله وسوابق تحقیقات صورت گرفته....................................................................31-3- اهداف پایان نامه..............................................................................................................51-4- سازماندهی پایان نامه.......................................................................................................5فصل دوم: کیفیت توان در بازار برق تجدید ساختار یافته2-1- مقدمه..............................................................................................................................82-2- صنعت برق سنتی............................................................................................................82-3- انگیزه های تجدید ساختار صنعت برق...........................................................................92-4- عوامل موثربر روند تجدید ساختار..................................................................................92-5-مدل های اجرایی ساختار صنعت برق............................................................................122-5-1- مدل انحصاریکپارچه عمودی........................................... .......................................132-5-2- مدل انحصارخریدار..................................................................................................142-5-3 - مدل رقابت دربازارعمده فروشی............................................................................152-5-4- مدل انتخاب کامل مشتری........................................................................................172-6- مراحل هشتگانه اصلاحات درصنعت برق.....................................................................192-7- کیفیت توان در بازار برق تجدید ساختار یافته..............................................................222-8- ملزومات قراردادهای کیفیت توان.................................................................................252-9- قراردادهای بین شرکت های مختلف............................................................................242-10- مانیتورینگ وارزیابی کیفیت توان................................................................................262-11- نتیجه گیری.................................................................................................................29فصل سوم: تجهیزات جبران سازی پدیده های کیفیت توان3-1- مقدمه..........................................................................................................................313-2- فیلتر اکتیوموازی..........................................................................................................323-2-1- توصیف کلی فیلتراکتیو موازی................................................................................323-2-2 -مدار های قدرت فیلتر اکتیو موازی........................................................................333-2-3- استراتژی کنترلی فیلتر اکتیو موازی.........................................................................353-2-4- شبیه سازی فیلتر اکتیو موازی.................................................................................353-3- فیلتر اکتیو سری..........................................................................................................373-3-1- مدار قدرت فیلتر اکتیو سری..................................................................................383-3-2- کنترل کننده فیلتراکتیوسری....................................................................................393-3-3- شبیه سازی فیلتر اکتیو سری..................................................................................393-4- جبران ساز یکپارچه کیفیت توان................................................................................413-4-1- توصیف کلی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان.....................................................413-4-2- مدارقدرت جبران ساز یکپارچه کیفیت توان..........................................................................42  3-4-3- کنترل کننده جبران ساز یکپارچه کیفیت توان.......................................................................433-4-4- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان.......................................................443-5- جبران ساز یکپارچه کیفیت توان چند مبدله..................................................................463-5-1- استراتژی کنترل........................................................................................................473-6- نتیجه گیری...................................................................................................................48فصل چهارم: ارتقاء کیفیت توان در شبکه های تجدید ساختار یافته با استفاده از جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزاشده4-1- مقدمه............................................................................................................................514-2- جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده..................................................................514-3- ایده اصلی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده.................................................524-4- عملکرد جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده.....................................................544-5- استراتژی کنترل.............................................................................................................594-5-1-کنترل جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده بر پایه استفاده از حلقه قفل فازتوسعه یافته......................................................................................................................604-5-2- کنترل جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده برپایه استفاده از تئوری توانلحظه ای..........................................................................................................................714-5-3- روش کنترل تک سیکلی.......................................................................................714-6-نتیجه گیری....................................................................................................................74فصل پنجم: شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با روش کنترل پیشنهادی5-1- مقدمه...........................................................................................................................775-2- معرفی شبکه مورد مطالعه.............................................................................................775-3- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با استراتژی کنترل مبتنی برحلقه قفل فاز توسعه یافته.......................................................................................................805-4- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با استراتژی کنترل مبتنی برتئوری توان لحظه­ای و استفاده از کنترل هیسترزیس و SPWM...........................................865-5- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با استراتژی کنترل مبتنی بر تئوری توان لحظه ای و استفاده از کنترل تک سیکلی............................................................895-6- مقایسه نتایج.................................................................................................................935-7- نتیجه گیری...................................................................................................................96فصل ششم: نتیجه گیری وپیشنهادات6-1- نتیجه گیری...................................................................................................................986-2- پیشنهادات.....................................................................................................................99منابع ومأخذ..........................................................................................................................100چکیده:درسالیان اخیر توجه به بهره­وری و راندمان بالا درصنایع مختلف، دامنه کاربرد تجهیزات الکترونیک قدرت را به سرعت گسترش داده است. این تجهیزات بدلیل داشتن مشخصه غیرخطی، باعث افزایش مشکلات کیفیت توان در شبکه­های توزیع شده­اند. از طرف دیگر با توجه به پیشرفت تکنولوژی واستفاده گسترده از کامپیوتر در کنترل سیستم­های صنعتی، حساسیت بارها به پدیده­های کیفیت توان نیز افزایش یافته است.حال در چنین شرایطی با توجه به طرح موضوع تجدید ساختار درصنعت برق، یکی از پارامترهایی که در فضای رقابتی بازار برق می­ تواند بسیارموثرباشد ارائه برق با کیفیت و قیمت متنوع جهت مصرف­کنندگان با درجه حساسیت مختلف است. ازجمله تجهیزاتی که برای بهبود کیفیت توان مورد استفاده قرار می­گیرد جبران ساز یکپارچه کیفیت توان UPQC می­باشد که از دو واحد سری وموازی تشکیل شده است. این تجهیز درمجاورت بارهای حساس قرار گرفته و ضمن بهبود کیفیت ولتاژ تحویلی به مصرف­کننده، کیفیت جریان کشیده شده از شبکه را نیز بهبود می­بخشد.در این پایان نامه با الهام از عملکرد UPQC ساختارجدیدی به منظور بهبود کیفیت توان(در شبکه­هایی که از بارهای مختلف بادرجه حساسیت متفاوت تشکیل شده­اند)، و روش کنترل مناسب آن معرفی شده است.دراین ساختار واحد سری در محل پست قرار گرفته و کیفیت ولتاژ را بهبود می­بخشد و واحد موازی از چند قسمت تشکیل می­شود که هر یک در مجاورت یکی از بارهای حساس قرار می­گیرند تا ضمن جبران­سازی هارمونیکی جریان، در زمان بروز قطعی ولتاژ تغذیه بارهای حساس را تأمین نماید. شبیه سازی­های انجام گرفته در محیط نرم افزار PSCAD  قابلیت تجهیز معرفی شده و روش کنترلی پیشنهادی آن را در جبران سازی مشکلات ولتاژ و جریان نمایش می­ دهد.فصل اول: مقدمه1-1- موضوع تحقیقامروزه فیلترهای اکتیو نقش مهمی را در بهبود مشکلات کیفیت توان در سیستم­های توزیع ایفا می­کنند. افزایش روز افزون بارهای غیر خطی اعم از یکسوکننده­های دیودی و تریستوری، کوره های قوسی و....درسیستم های توزیع منجر به بروز مشکلات کیفیت توان وتأثیر متقابل آن برروی بارهای تغذیه شونده از آن شین می­شوند. از طرف دیگر،به دلیل محدودیت های در نظر گرفته شده توسط استاندارد های بین المللی مختلف به خصوص برای مصرف کننده­های صنعتی، کاهش مشکلات هارمونیکی ناشی از بار به عنوان یک ضرورت مطرح می­گردد[1].برای بهبودو ارتقاء کیفیت توان ارائه شده به مصرف کنندگان انواع مختلفی از جبران­سازها معرفی شده­اند. فیلترهای پسیو به عنوان اولین جبران سازها به منظور حذف هارمونیک­های جریان و بهبود ضریب توان معرفی شده اند.اگر چه این دسته از فیلترها از سادگی وهزینه کمی برخوردارند، ولی به دلیل تأثیر امپدانس خط واحتمال بروز مشکلات رزونانسی، عدم توانایی در حذف چندین مولفه هارمونیکی و.... ازمقبولیت کمی برخوردارند[2]. به همین دلیل تحقیقات مختلف وگسترده ای در زمینه طراحی سایرجبران سازها انجام گرفته است.فیلترهای اکتیو قدرت یکی از جبران سازهایی می­باشند که امروزه از کاربرد وسیعی در سیستم های توزیع برخوردارند که قابلیت حذف تمامی هارمونیک­های ناخواسته، بهبود ضریب توان و عدم تعادل را دارا هستند.در چند دهه اخیر ساختارهای مختلفی از فیلترهای اکتیو ارائه شده است که از جمله آن ها فیلترهای اکتیو سری،موازی،فیلترهای ترکیبی، UPQC و...  می­باشند. همچنین روش های کنترلی مختلفی در حوزه فرکانس وحوزه زمان به منظور کنترل فیلترهای اکتیو ارائه گردیده است.در این تحقیق روشی مناسب در جهت ارتقاء کیفیت توان ارائه شده است. دراین ارتباط  بیان چند مسئله ضروری است. نخست آنکه بهبود کلی کیفیت توان ارائه شده به مصرف کننده وظیفه شرکت های فروشنده برق می باشد.اما مسئله قابل طرح در اینجا این نکته است که این شرکت­ها تا چه اندازه وظیفه بهبود کیفیت توان را برعهده دارند واگر مصرف کننده­ای خواهان کیفیت توان بالاتراز آنچه که دراستانداردهای بین المللی، که شرکت های فروش برق موظف به تأمین آن هستند، باشد چطور وچگونه می توان این خواسته را برای او تأمین کرد؟لذا این تحقیق سعی در ارائه راه کاری جهت تأمین کیفیت توان در سطوح و قیمت های مختلف  کرده است. در این روش بهبود کلی کیفیت توان برای همه مصرف کنندگان صورت خواهد پذیرفت و برخی قابلیت های ویژه برای مصرف کنندگان حساسی که نیاز به کیفیت توان بالاتر دارند ارائه می شود. برای دستیابی به این هدف ساختار جدیدی که الهام گرفته از ساختار جبران ساز یکپارچه کیفیت توان می باشد معرفی خواهد شد و با استفاده از تئوری توان لحظه ای روش کنترل ساده و کارایی برای آن ارائه خواهد گردید.2-1- بیان مسئله وسوابق تحقیقات صورت گرفتهدرسالیان اخیر، لزوم افزایش بهره وری و دست­یابی به راندمان بالا در صنایع مختلف باعث گسترش استفاده ازتجهیزات الکترونیک قدرت شده است. این تجهیزات بدلیل داشتن مشخصه غیرخطی باعث گسترش اغتشاشات کیفیت توان از جمله هارمونیک­ها در شبکه توزیع می­شوند. از طرف دیگر افزایش مصرف کنندگان نیزباعث گسترش شبکه های توزیع و در نتیجه افزایش اغتشاشات کیفیت توان به ویژه کمبود و بیشبود ولتاژ شده است.با توجه به موارد فوق امروزه کیفیت توان از اهمیت بالایی برای مصرف کنندگان برخوردار است چرا که خسارات ناشی از کیفیت توان پایین، بسیار بالا می باشد. به عنوان مثال اگر در اثر عملکرد یک کلید قدرت، خط تولید یک کارخانه متوسط، از کار افتاده و برای راه اندازی مجدد آن 4 ساعت وقت لازم باشد، این کارخانه حدود 10000 هزار دلار متضرر    می­شود[3]. لذا استفاده ازتجهیزات جبران سازی ازجمله فیلترهای اکتیو و جبرانساز یکپارچه کیفیت توان اجتناب ناپذیر است.باتوجه به این که درشبکه های تجدید ساختاریافته یکی از ابزارهای رقابت بین شرکت­های برق ارائه کیفیت توان در سطوح و قیمت­های مختلف با توجه به نیاز مصرف­کنندگان می­باشد، لذا دراین تحقیق هدف آن است که با استفاده ازمنابع تولیدپراکنده و استفاده از ساختارهای جدید تجهیزات جبرانسازی موضوع فوق محقق گردد.درگذشته تلاش های زیادی برای حل مسائل کیفیت توان با استفاده تجهیزات مختلف صورت گرفته است که هرکدام آن بامحدودیت هایی روبرو بوده­اند. ازجمله این تحقیقات  می­توان بکارگیری فیلتر های پسیو و فیلترهای اکتیو نظیر فیلترموازی و سری را نام برد[4]. ترکیب فیلترهای اکتیو سری وموازی یعنی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان توانست تا حدود زیادی نواقص موجود در هر دو این جبران سازی­ها را برطرف کند[5]. اما ضعفی که در این تجهیز وجود دارد بهبود کیفیت توان برای همه مصرف کنندگان و به یک میزان است.مصرف­کنندگان نیاز به کیفیت توان متفاوتی دارند. ممکن است یک مصرف­کننده حساسیت بالایی به اغتشاشات کیفیت توان داشته و در نتیجه خواستار بالاترین سطح کیفیت توان، بالاتراز استانداردهای موجود، بوده و آمادگی پرداخت هزینه مربوط به آن را نیز داشته باشد. ولی مصرف کننده دیگرحساسیت زیادی نداشته و کیفیت توان در حد استاندارد برای او کافی باشد. لذا ما با مسئله ای روبرو خواهیم بود که  باید سطوح کیفیت توان متفاوت مورد   نیاز مصرف­کنندگان رافراهم کنیم ونیز هرمصرف کننده باتوجه به میزان کیفیت توان مورد نظرش هزینه آن را نیز پرداخت نماید.برای این منظورازساختار جدیدی بنام OPEN UPQC استفاده شده است. با استفاده از این ساختار جدید امکان ارائه یک کیفیت توان چندسطحی در قیمت های مختلف و برای مصرف­کنندگان متفاوت فراهم خواهد شد. بدین طریق در فضای رقابتی موجود در بازار برق تجدید ساختار یافته، ابزارهای مناسبی برای رقابت با سایر فروشندگان ایجاد خواهد شد.3-1- اهداف پایان نامههدف از ارائه این پایان نامه ارائه راهکاری برای بهبود کیفیت توان موردنیاز مصرف­کنندگان در شبکه های تجدید ساختاریافته است. این بهبود به گونه ­ای خواهدبود که هر مصرف کننده کیفیت توان مورد نیاز خود را با هزینه متناسب آن دریافت کند.امروزه در بازار بزرگ و رقابتی فروش برق، شرکت های فروشنده باید با تأمین نیازهای مشتریان خود و افزایش میزان رضایت مندی آن ها، هم تعداد آن ها راافزایش دهند و هم سود بیشتری را عاید شرکت نمایند. برای دست­یابی به این مهم ارائه روشی که هم بتواند کیفیت توان را درچند سطح ارائه کند و هم هزینه های تأمین آن را کاهش دهد ضروری به نظر  می­رسد.در این تحقیق با استفاده از ساختار جبران­ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده (OPEN UPQC) و طراحی کنترل کننده مناسب آن، بهبود کلی کیفیت توان را برای همه  مصرف کنندگان و نیز افزایش کیفیت توان برای برخی از مشتریان که نیاز به کیفیت توان بالاتر دارند فراهم شده است.4-1- سازماندی پایان نامهدرفصل اول به معرفی تحقیق وبیان مسئله مورد نظر، تحقیقات صورت گرفته واهداف پایان نامه پرداخته شده است.در ابتدای فصل دوم ابتدا به معرفی شبکه ­های تجدید ساختاریافته و سنتی پرداخته شده و در ادامه انگیزه­های تجدیدساختار مورد بررسی قرارگرفته است. سپس عوامل موثر در تجدید ساختارمورد مطالعه قرارگرفته اند.در ادامه فصل مدل های اجرایی صنعت برق معرفی شده و مزایا و معایب هرکدام بررسی شده است. و در پایان این فصلبه موضوع اصلی که همان کیفیت توان در شبکه های تجدید ساختار یافته است، پرداخته شده است.در فصل سوم تجهیزات جبران سازی پدیده های کیفیت توان نظیر فیلتر اکتیو سری، فیلتر اکتیو موازی، جبران سازیکپارچه کیفیت توان، جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزاشده و....معرفی شده اند.در فصل چهارم ابتدا به معرفی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزاشده (OPEN UPQC) که ترکیبی جدید ازدو فیلتر سری و موازی می باشد پرداخته شده و سپس روش های کنترل آن برای تشخیص جبران سازی کمبود و بیشبود ولتاژ و جبران­سازی هارمونیکی و توان راکتیو مورد بررسی قرار گرفته است.درفصل پنجم برای اثبات کارایی OPEN UPQC شبیه سازی های متعددی انجام پذیرفته و نتایج شبیه سازی های صورت گرفته با نرم افزار PSCAD ارائه شده اند. در نهایت با مقایسه نتایج روش های مختلف، کارایی OPEN UPQC با استفاده از روش کنترل پیشنهادی نشان داده شده است.در فصل ششم نیز نتیجه گیری و پیشنهادات جهت ادامه تحقیقات آتی ارائه شده است. تعداد صفحه : 117قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید