پایان نامه با موضوع منابع تجدیدپذیر و انرژی تجدیدپذیر

دانلود پایان نامه

شکل 3-14- مدل قابلیت اطمینان واحد بادی با در نظر گرفتن نرخ خرابی اجزا…………………………………..39
شکل 3-15- مدل قابلیت اطمینان مزرعه بادی شامل N توربین مشابه………………………………………………..39
شکل 3-16- الگوی وزش باد در سال 2008 در منطقه منجیل در ارتفاع 40 متری به صورت ساعت به ساعت ……………………………………………………………………………………………………………………………………….40
شکل 3-17- منحنی توان توربین V90………………………………………………………………………………………….41
شکل 3-18- مدل کامل قابلیت اطمینان مزرعه بادی ………………………………………………………………………..43
شکل 4-1- اساس خوشهبندی ……………………………………………………………………………………………………..45
شکل 4-2: مجموعه داده پروانهای………………………………………………………………………………………………….49
شکل 4-3: خوشه بندی فازی داده ………………………………………………………………………………………………..50
شکل 4-4 : توزیع یک بعدی نمونهها……………………………………………………………………………………………..50
شکل 4-5-: خوشهبندی کلاسیک نمونههای ورودی………………………………………………………………………..51
شکل 4-6: خوشهبندی فازی نمونهها……………………………………………………………………………………………..51
شکل 5-1- ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم قدرت شامل مزارع بادی در سطح اول………………………………63
شکل 5-2- مدل قابلیت اطمینان مزرعه بادی 30 مگاواتی بدون در نظر گرفتن عدم قطعیت سرعت باد……………………………………………………………………………………………………………………………………………..64
شکل 5-3- هیستوگرام سرعت وزش باد………………………………………………………………………………………..65
شکل 5-4- نمودار مقدار تابع هدف بر حسب تعداد خوشهها…………………………………………………………..75
شکل 5-5- نمودار انرژی تأمین نشده بر حسب پیک بار………………………………………………………………….79
شکل A-1 : شماتیک شبکه تست RBTS……………………………………………………………………………………84
شکل B-1 : شماتیک تک خطی سیستم تست IEEERTS…………………………………………………………….86
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 خوشهبندی مختلف مورد استفاده قرار گرفته و نتیجه میشود که بر اساس معیار متوسط انرژی تعیین نشده روش فازی میانگین مناسبترین روش میباشد.
کلید واژه- ارزیابی کفایت سیستم قدرت، خوشهبندی فازی میانگین، مدل قابلیت اطمینان، مزارع بادی.
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.