پایان نامه با موضوع آلودگی محیط زیست و پیشرفت تکنولوژی

دانلود پایان نامه

شکل 2-6- نحوه محاسبه شاخص میزان متوسط بار قطع شده
میزان متوسط انرژی تأمین نشده: در محاسبه شاخص میزان قطع بار در صورتی که میزان تولید از میزان بار کمتر باشد، چه همه بار قطع شود و چه بخشی از آن مدت زمان مربوطه به حساب آورده میشود. به منظور تمایز بین موارد ذکر شده از شاخصی مبتنی بر انرژی استفاده میشود. برای محاسبه شاخص میزان انرژی قطع شده به ازای هر کدام از ظرفیتهای موجود در جدول COPT، میزان انرژی قطع شده به صورت نشان داده شده در شکل 2-7 به دست آمده و سپس مجموع وزن داده شده این انرژیها در احتمال مربوطه شاخص متوسط را مطابق رابطه زیر نتیجه میدهد.


(2-4)
ه
شکل 2-7- نحوه محاسبه میزان انرژی تغذیه نشده
میزان پیک بار قابل تغذیه: به ازای یک سیستم تولید که جدول ظرفیتهای آن به دست آمده است میزان پیک بار قابل تغذیه به میزان پیک باری گفته میشود که در شرایط آن میزان شاخص میزان متوسط قطع بار و یا میزان متوسط انرژی تأمین نشده کمتر از یک مقدار مشخص قرار بگیرد. معمولا میزان بار قابل تغذیه را بر اساس شاخص انرژی محاسبه میکنند.
قابلیت افزایش پیک بار قابل تغذیه: فرض کنید یک سیستم تولید باری را تغدیه میکند و معیار قابلیت اطمینان در این حالت برآورده میشود. زمانی که یک واحد تولید جدید به سیستم قدرت اضافه میشود پیک بار جدیدی که سیستم میتواند تغذیه کند به گونهای که هنوز معیار قابلیت اطمینان برقرار باشد به دست آورده میشود. قابلیت افزایش پیک بار قابل تغذیه از تفاوت پیک بار جدید به پیک بار اولیه سیستم محاسبه میشود.
فصل سوم
مدل قابلیت اطمینان مزارع بادی
با توجه به مزایای استفاده از واحدهای بادی به منظور تولید انرژی برق اروپا تصمیم دارد تا سال 2030 مقدار 23 درصد از بار مورد نیاز خود را توسط نیروگاههای بادی تأمین نماید ]1[. زیرا با پیشرفت تکنولوژیهای واحدهای بادی قیمت تمام شده برق توسط واحدهای بادی در حد قیمت برق توسط واحدهای متداول میباشد؛ به علاوه انرژی باد بر خلاف سوختهای فسیلی منجر به آلودگی محیط زیست نمیگردد، مشکل پایان یافتن ندارد و هزینه بهرهبرداری از واحدهای بادی تقریبا صفر میباشد. امروزه از تکنولوژیهای مختلفی به منظور تبدیل انرژی جنبشی باد به انرژی الکتریکی استفاده میشود که در ادامه به مهمترین آنها اشاره میشود.
3-1- انواع تکنولوژیهای تولید برق در نیروگاههای بادی
سه نوع تکنولوژی در زمینه تولیدات بادی وجود دارد که از این سه نوع سیستم توربین بادی سرعت متغیر که به مبدلهای الکترونیک قدرت مجهز است در مزارع بادی بزرگ بیشتر استفاده میشود و به لحاظ قیمت و سهم بازار موقعیت مناسبی را دارا میباشد ]21[. این سه تکنولوژی عبارتند از:
سیستم توربین بادی سرعت ثابت مجهز به جعبه دنده چند مرحلهای و ژنراتور القایی قفس ستجابی (SCIG) که مستقیما به شبکه قدرت وصل میشود.
سیستم توربین بادی سرعت متغیر شامل جعبه دنده چند مرحلهای و یک ژنراتور القایی دو سو تغذیه شونده (DFIG) که مبدل الکترونیک قدرتی که روتور را تغذیه میکند دارای ظرفیتی به اندازه 30 درصد ظرفیت ژنراتور میباشد. استاتور نیز مستقیما به شبکه قدرت متصل میشود.
نوع سوم به صورت سرعت متغیر و بدون جعبه دنده میباشد بنابراین محور ژنراتور مستقیما به توربین متصل بوده و میچرخد. ژنراتور معمولا از نوع سنکرون با سرعت کم و گشتاور زیاد میباشد و نیاز به مبدل الکترونیک قدرت به اندازه ظرفیت نامی ژنراتور دارد.
بنابراین میتوان تکنولوژیهای موجود را به لحاظ محدوده کارکرد سرعتی در سه دسته سرعت ثابت، سرعت متغیر محدود و سرعت متغیر، بر اساس ظرفیت مبدل الکترونیک قدرت به دو دسته مجهز به مبدل قدرت با ظرفیت کامل و مجهز به مبدل قدرت با ظرفیت کمتر (جزئی) و از نقطه نظر درایو محرک مکانیکی به دو دسته مجهز به جعبه دنده و بدون آن (درایو مستقیم ) تقسیم بندی نمود. بر اساس تقسیمبندی فوق انواع مختلف توربینهای بادی به صورت زیر میباشند:
3-1-1- نوع اول- نوع سرعت ثابت
این تکنولوژی شامل جعبه دنده و ژنراتور القایی قفس سنجابی میباشد که مستقیما به شبکه قدرت وصل میشود. از آنجا که این ژنراتور در محدوده باریکی در نزدیکی سرعت سنکرون میتواند کار کند به نوع سرعت ثابت معروف است. به منظور جبران توان راکتیو یک خازن به صورت موازی با این ژنراتور استفاده میشود. در برخی از این ژنراتورها قابلیت تغییر قطب وجود دارد و ژنراتور میتواند در دو محدوده سرعتی کار نموده و توان الکتریکی تولید نماید. در شکل 3-1 اجزای مختلف اینگونه ژنراتورها نشان داده شده است.

مطلب مرتبط :   رگرسیون گام به گام و عملکرد مدیران

شکل 3-1- اجزای نیروگاه بادی سرعت ثابت
از مزایای این تکنولوژی میتوان به ساختار ساده و قیمت ارزان آن برای تولید انبوه اشاره نمود. اما این سیستم دارای معایبی نیز هست که از آن جمله میتوان موارد زیر را نام برد: