مدیریت انرژی در یک سیستم هیبرید به کمک کنترل کننده فازی ‏

صفحه 1:


صفحه 2:


صفحه 3:


صفحه 4:
پایان‌پذیر بودن . آلودگی‌های فزاینده ناشی از آن‌ها و همچنین پدیده گرم شدن زمین در چند دهه اخیس توجه سیاست‌گذاران و محققین درزمینه انرژی را به سمت بهره‌برداری از منابع انرژی تجدید پذیر معطوف نموده است. از حبث گسترش استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر سهم انرژژی بادی و خورشیدی بیشتر از سایر منابع انرژی است. نیروگاه‌های بادی و خورشیدی کلیه مزایای ذکرشده در مورد منابع تجدید پذیر را دارا هستند. روشهای مختلفی برای ادغام منابع انرژی و سیستمهای ذخیرهساز در يك سیستم مستقل وجود دارد. در این میان سه روش بهکارگیری شین 1()1. شین :۸6 و ترکیبی از اینها از جمله روشهای رایج میباشد. 4 

صفحه 5:
در لین پاياننامه به ارلئه یک طرح مبتنی بر منطق فازی به منظور مدیریت صحیح انریٍی یک سیستم هيبريد نوع 1260 پرداخته شده است. سیستم هیبرید نحت مطالعه در اینجا شامل سیستم فتوولنائیک همراه با سیستم ردیاب حداکثر توان؛ توربین بادی مغناطیس دلئم. پیل سوختی غشای پلیمری و یک سیستم ذخیرهسازی بوده که در حال تغذیه بارهای ۵6 متغیر میباشد. سیستم مدیریت انرئُی این سیستم بر اساس منطق فازی بوده و به کمک آن عملکرد منلبع مختلف درون شبکه هماهنگ میگردند. بهکار گیری لین منطق در برابر تغیبرات مختلف شبکه بسیار مقاوم بوده و از انعطافپذیری مناسبی در برابر تغییرات مختلف شبکه برخوردار است. 

صفحه 6:
مسایل و مشسکالت مربوط به کنترل کیفیت مانشد وجود سطوح ولتاژ ناشداول و محدوده ی قابل تحمل تجهیز جلوگیری از اتضال مجد؛ موجود در ریزشبکه وجود دارد شبکه به شبکه در حالتی که فاز به وجود آمدن تداخل در هنگام باز و پزشبکه آشکار و 

صفحه 7:
۱-کنترل کننده تناسبی انتگرالی (۳۱) روش پیشنهادی در این پژوهش شامل ترکیب کنترل کننده تناسبی انتگرالی ([۳)با الگوریتم. بهینهسازی کلونی مصنوعی زنبورعسل است که بر روی يك سیستم هیبرید شامل هر دو سیستم تبدیل انرژی باد و خورشید پیادهسازی شده است ما ABC algorithm Pl controller Control signals 

صفحه 8:
۲-کنترل مد لفزشی تطبیقی ۴-فن آوری هیدروژن ۵-استفاده از انرژی امواج و مدیریت انرژی 

صفحه 9:


صفحه 10:
مشخصات اجزای اصلی سیستم ** درلين پااننامهبه میک طرح مبتنی برمنطق فازی‌به منظوره‌دیییت صحیح انرژی یک سیستم هیبرید نوع 6( پرداخته شده است. سیستم هیبوید تحت مطالعه دراینجا شامل سیستم فتوولتانیک همراعبا سیستم ردیاب حداكشرتوان: توربین باای مغناطیس ‎Ad‏ پیل سوختی غشای پلیمری ویکد سیستم ذخبرهسازی بوده که در حال تغذیه بارهای ,۸6 متغیرمیباشد. * _سيستم مديييت انوك اين سيستم براساس منطق فازى بوده وبه کمک آن عملکردسطبع مختلف درون شبکه هماهنك ميكردند. بهكاركيى اين منطق در برابر تغبيرات مختلف شبكه بسيار مقاوم بوده و از ‎Sela‏ ‏منفسبى در بوابر تقييرات مختلف شبكه برخوردار است. علاؤه براين به منظور دریافت حداکثر توان ازسیستم فتووتائیکیکد سیستم ردیاب حداکثرتوان پیشنهاد میگردد که ترکیبی از دو الگوريتم مشاهده وآشوب و ‎SRS‏ 

صفحه 11:
منحنی توان خروجی توربین بادی با استفاده از منحنی سرعت-توان توربین بادی میزان تولید تعیین می شود. 

صفحه 12:
منحنى توان خروجى توربين بادى بنابراين توان توليدى كه متناسب با سرعت باد معين مى باشد. از رابطه زير به دست ميآيد. 0 09 P.x(A+ BSW, + C*SW?) V, <SW, <V, ‏مر ريو‎ 8 ۷ > > 0 SW, ‏اد‎ که توربین بادی در سرعت وصل(. ۷). شروع به تولید توان می کند و به دلایل ایمنی در سرعت خاموش ..,۷ خواهد شد. قوان نامی . هنگامی که سرعت باد بین سرعت نامی باد (,۷) و سرعت قطع ۷..۱) قرار 

صفحه 13:
سیستم فتوطناییکد متصل به شبكه سراسرى برق مجهزبه سيستم ذخيره انرق مدارهاى 80 ‎AC snow‏ آرايه فتوولتابييك ‎sae gee‏ حساس بائل قرعى بارهاى بای لته سيل الها ‎BEE‏ 

صفحه 14:
‎yh oa, oh‏ فازی شامل چهار فازی. موتوراستنتاج وغیرفازی سازی ميباشد ‎Ui ‎esate} INFERENCE ENGINE, ‎33 ‎ ‏اجزای تشکیل دهنده يك سیستم فازی 

صفحه 15:
| ورودی های سیستم فازی روش پیشنهادی درروش کنترل فازی تابش خورشيد وسرعت باد و وضعیت باتری به عنوان ورودی کنترلرمی باشند. 3 تساپش‌خويشيد 0 ۷: سرمجد 00:: وضعيش ل باتى " خروجی های سیستم فازی روش پیشنهادی سه سیکنال کنترلی 11 ,16007112 11357 به عنون خروجی کنتول کنندهتعریف می شوند. ‎a el gail fe gs Kio‏ 

صفحه 16:


صفحه 17:
۳ تحدم 

صفحه 18:
پیل سوختی یک واحد تولید توان‌با سرعت دینامیکی خیلی پایینی است. یعنی در صورتی که ما تملیل داشته باشیم پیل سوختی در زمان مشخصی توان خود را افزلیش دهد. لین افزلیش توان در مقایسه‌با سایر 103 ها مدت زمان بیشتری طول میکشد. یعنی پاسخ دینامیکی پیل سوختی کند است. میسرب 

صفحه 19:
ریزشبکه توسط يك ترانس افزینده ۲۳۰ به ۲۰ کیلوولت و يك کلید قدرت 6213 به شبکه توزیع ۲۰ كيلوولت متصل میشود که در شکل نشان داده شده است. ود ‎ni‏ اتصال شبکه توزیع به ریزشبکه در نقطه ۳00 

صفحه 20:
‎SOC=80% G00 Vwind=0 Kpv=0.5 Kwind=0.5 Kfu-0.5‏ شبیه سازی شبکه مورد مطالعه با توجه ‎obey ay‏ بالای اجرای برنامه در نرم افزار ‎ely ya Simulink‏ بازه زمانی ».۰ شانیه انجام شده است. در طول اين زمان مقادير بار در ثانیه های .۰۰ ۰.۱ در ریزشبکه افزايش مى يابد. ‏با توجه به وضعیت باتری (500<8096) ‏تابش (3<400) و سرعت باد (۷-۷1۳0) ‏ورودی و خروجی های کنترل کننده فازی ‏مطابق شكل 11-4 به دست مى آيد. ‎ ‎ 

صفحه 21:
| ‏پا پا‎ kk ihe. Gah ee ee PRIS ee ren len ee re ‏ل‎ ees كليد هاى مربوط به هرسه منبع وصل خواهد شد .به عبارت ديكر 1608 ,1001120 ,كقاكة هر سه غير صفر در شكل 4 نشان داده شده است كه برابر ‎40٠‏ ولت است و در تغييرات 

صفحه 22:
توان تولیدی فتوولتا+ 

صفحه 23:
توان تولیدی پیل سوختی 

صفحه 24:


صفحه 25:
همانطور که از شکل های ۲۰-۶ تا ۲۳-6 مشخص است در هر مرحله با تغییر بار در زمان های ۰.1 و ‎..١‏ مقدار توان توليد با استفاده از روش بيشنهادى نيز تغيير كرده است و كه مجموع توان مصرفى برابر با توان توليدى است. مقدار توان ذخيره شده در باترى نيز ثابت و بدون تغيير است. 

صفحه 26:
۲ سیستم مدبییت نوی لین سیستم براسلس منطق فازی بوده وبه کمکنآن عملکرد ملبع مختلف درون شبکه هماهنگ میگردند. بهکارگیری این منطق دربب رتفیبرات مختلف شبکه بسیارمقاوم بوده وازانعطافپذیری مناسبی دربرابرتغبیرات مختلف شبکه برخورداراست. 7" علاؤه برلين.به منظوردريلفت حداكثرتواك لزسيستم فتوولتائيكه يكد سيستم ردياب حداكثرتوان بيشنهاد ميكردد كه ترکیبی ازدو الکوريتم مشاهده وآشوب و کنترل کننده فازی است. 

صفحه 27:
مفاهیم ریاضی با استفاده از استدلال های فازی بسیار ساده هستند. انعطاف پذیری بالا: سیستم کنترل فازی را می توان با اضافه کردن و یا حذف برخی قوان تغییر داد. سیستم های فازی می توانند اطلاعات ورودی غیر دقیق و مفشوش و یا نویز دار را دریافت کنند. ساخت و درك این سیستم کنترل بسیار ساده است. 

صفحه 28:
0 هیچ رویکرد سیستماتیکی برٍی طراحی سیستم های فازی وجود نايد © درک آن هاتنهادرصورتى امكان بذيراست كه سلاه باشند. 9 برك سيستم هاى كنترلى مناسب است كه به دقت بالانيازندارنذد 5 کاهش سرعت پردازش بافزلیش تعداد قوانین روش کنتول فازی مشکل اصلی: درریزشبکه های با تعداد پارلمترهای ورودی با وافایش تعداد قوانین سرعت سیستم کاهش مییاید. 

صفحه 29:
ل" روش فوق رامى توان درريزشبكه هلى شامل ‎ES teed‏ 

صفحه 30:


............... ............ 0 0............... ............ 0 0 به نام یکتا قادر مطلق مدیریت انرژی در یک سیستم هیبرید به کمک کنترل کننده فازی بهمن­ 1397 اهداف پایان نامه پیشنها دات ریزشب که فهرست مطالب مقدم ه معرفی سیستم مدیریت انرژی نتایج شبیهسا زی نتیجه گیری مقدمه پایان‌پ ذیر ب ودن س وخت‌های فس یلی ،آلودگی‌ه ای فزاین ده ناش ی از آن‌ه ا و همچ نین پدی ده گ رم ش دن زمین در چن د ده ه اخ یر ،توج ه سیاس ت‌گذاران و محققین درزمین ه ان رژی را ب ه س مت بهره‌ب رداری از من ابع ان رژی تجدی د پ ذیر معطوف نموده است. از حیث گس ترش اس تفاده از انرژی‌ه ای تجدی د پ ذیر ،س هم ان رژی ب6ادی و خورش6یدی بیشتر از سایر منابع انرژی است .نیروگاه‌های بادی و خورشیدی کلیه مزایای ذکرشده در مورد منابع تجدید پذیر را دارا هستند. روش­های مختلفی ب رای ادغ ام من ابع ان رژی و سیس تم­های ذخیره­س از در ی ک سیس تم مس تقل وج ود دارد .در این می ان س ه روش به­ک ارگیری ش ین ،DC اهداف پایان نامه در این پایان­نامه به ارائه یک طرح مبتنی بر منطق فازی به منظور مدیریت صحیح انرژی یک سیستم هیبرید نوع DCپرداخته شده است .سیستم هیبرید تحت مطالعه در اینج ا ش امل سیس تم فتوولتائی ک هم راه ب ا سیس تم ردی اب ح داکثر ت وان ،ت وربین ب ادی مغن اطیس دائم ،پی ل س وختی غش ای پلیم ری و ی ک سیس تم ذخیره­س ازی ب وده که در حال تغذیه بارهای ACمتغیر می­باشد. سیس تم م دیریت ان رژی این سیس تم ب ر اس اس منط ق ف ازی ب وده و ب ه کم ک آن عملکرد منابع مختلف درون شبکه هماهنگ می­گردند .به­کارگیری این منطق در برابر تغی یرات مختل ف ش بکه بس یار مق اوم ب وده و از انعطاف­پ ذیری مناس بی در براب ر تغییرات مختلف شبکه برخوردار است. ‏ ریزشبکه ریزشبکه هــا مزایــاي فراوانــي بــرای مصرف کنندگــان بــه ارمغــان مي­آورند کــه از آن جمل ه مي­تــوان بهبــود قابلیــت اطمین ان بــا ت أمین ت وان مطمئن توس ط خ ود جزی ره در مدت زمان خاموشي و بهبود کیفیت توان را نام برد. عالوه بــر آن ریزشبکه ها باعــث کاهش تلفات با کوتاه کــردن فاصله تولید و مصرف و مدیریت خاموشــي میشوند. مسایل و مشــکالت مربوط به کنترل کیفیت ماننــد وجود سطــوح ولتــاژ نامتــداول و یا وجود فرکانس خارج از محدوده ي قابل تحمل تجهیزات. جلوگ یري از اتص ال مج دد ریزش بکه ب ه ش بکه در ح التی ک ه ف از ولت اژ متف اوتی بین ش بکه توزیع و منابع تولید پراکنده ی موجود در ریزشبکه وجود دارد. به وجــود آمدن تداخل در هنگــام باز وصل جزیره به شبکه توزیع روش های کنترل ریزشبکه -1کنترل کننده تناسبی انتگرالی ()PI روش پیشنهادی در این پژوهش شامل ترکیب کنترل کننده تناسبی انتگرالی ()PIبا الگوریتم بهینه­سازی کلونی مصنوعی زنبورعسل است که بر روی یک سیستم هیبرید شامل هر دو سیستم تبدیل انرژی باد و خورشید پیاده­سازی شده است الگوریتم ABCبا کنترل کننده PI روش های کنترل ریزشبکه -2کنترل مد لغزشی تطبیقی -3روش کنترلی منطق فازی -4فن آوری هیدروژن -5استفاده از انرژی امواج و مدیریت انرژي معرفی سیستم مدیریت انرژی مشخصات اجزای اصلی سیستم در این پایان­نام ه ب ه ارائه یک ط رح مبتنی بر منطق فازی به منظور مدیریت صحیح انرژی یک سیستم هیبرید نوع DCپرداخته شده است .سیستم هیبرید تحت مطالعه در اینجا شامل سیستم فتوولتائیک همراه با سیستم ردیاب حداکثر توان ،توربین بادی مغناطیس دائم ،پیل سوختی غشای پلیمری و یک سیستم ذخیره­سازی بوده که در حال تغذیه بارهای ACمتغیر می­باشد. سیستم مدیریت انرژی این سیستم بر اساس منطق فازی بوده و به کمک آن عملکرد منابع مختلف درون شبکه هماهنگ می­گردند .به­کارگیری این منطق در برابر تغییرات مختلف شبکه بسیار مقاوم بوده و از انعطاف­پذیری مناسبی در برابر تغییرات مختلف شبکه برخوردار است .عالوه بر این به منظور دریافت انرژی بادی منحنی توان خروجی توربین بادی با استفاده از منحنی سرعت-توان توربین بادی میزان تولید تعیین می شود. منحنی توان توربین برحسب تابع توزیع و منحنی سرعت باد بر حسب تابع توزیع و منحنی توان خروجی توربین بادی بنابراین توان تولیدی که متناسب با سرعت باد معین می باشد ،از رابطه زیر به دست می­آید. 0 SW i V ci 0 ‏ ‏P (A  B*SW  C*SW 2 ) V SW V ‏ ‏i ‏r ‏i ‏i ‏P (V)  r , ci ‏V r SW i V co ‏Pr ‏ ‏ ‏SW i V co 0 که توربین بادی در سرعت وصل( ، )Vciشروع به تولید توان می کند و به دالیل ایمنی در سرعت خاموش Vcoخواهد شد .توان نامی ،هنگامی که ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﯾﯿﮏ ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ ﺷﺒﮑﻪ ﺳﺮاﺳﺮي ﺑﺮق ﻣﺠﻬﺰ ﺑﻪ ﺳﯿﺴﺘﻢ ذﺧﯿﺮه اﻧﺮژي سیستم فتوولتائیک سیستمهای کنترل فازی ‏ اجزای تشکیل دهنده یک سیستم فازی  ورودی های سیستم فازی روش پیشنهادی ‏در روش کنترل فازی تابش خورشید و سرعت باد و وضعیت باتری به عنوان ورودی کنترلر می باشند. :G_pvتابش خورشید :V_windسرعت باد :SOCوضعیت شارژ باتری خروجی های سیستم فازی روش پیشنهادی ‏سه سیگنال کنترلی Kpv, Kwind, Kfuبه عنوان خروجی کنترل کننده تعریف می شوند. : Kpvسیگنال کنترل کلید اتصال سیستم فتوولتاییک به شبکه : Kwindسیگنال کنترل کلید اتصال سیستم بادی به شبکه ه- نتایج شبی ­ سازی الگوریتم ‏MPPT سلول خورشیدی پیل سوختی پی6ل س6وختی ی6ک واح6د تولی6د ت6وان ب6ا س6رعت دین6امیکی خیلی پ6ایینی اس6ت. یع6نی در ص6ورتی ک6ه م6ا تمای6ل داش6ته باش6یم پی6ل س6وختی در زم6ان مشخص6ی ت6وان خ6ود را اف6زایش ده6د ،این اف6زایش ت6وان در مقایس6ه ب6ا س6ایر DGه6ا م6دت زم6ان بیش6تری ط6ول میکش6د .یع6نی پاس6خ دینامیکی پیل سوختی کند است. پی6ل س6وختی ن6یز ش6امل ی6ک مب6دل بوس6ت ریزشبکه توسط یک ترانس افزاینده 230به 20کیلوولت و یک کلید قدرت CBبه شبکه توزیع 20کیلوولت متصل میشود که در شکل نشان داده شده است. اتصال شبکه توزیع به ریزشبکه در نقطه PCC شبکه باالدست نتایج شبیه سازی ‏SOC=80% G=400 Vwind=0 Kpv=0.5 Kwind=0.5 Kfu=0.5 سیستم کنترل کننده فازی در ریز شبکه مورد مطالعه شبیه سازی شبکه مورد مطالعه با توجه به زمان باالی اجرای برنامه در نرم افزار Simulinkدر یک بازه زمانی 0.4ثانیه انجام شده است. در ط ول این زم ان مق ادیر ب ار در ثانیه های 0.1 , 0.01در ریزشبکه افزایش می یابد. با توجه به وضعیت باتری ( )SOC=80%تابش ( )G=400و سرعت باد ( )V-windورودی و با توج6ه ب6ه وض6عیت 80درص6دی ب6اتری (ک6ه در ح6الت م6اکزیمم ق6رار دارد- 6ع ت س6ط6ح 6ب6ا6ر 6ه6ر6 6س6ه م 6نب 6 غی6یر6ا6 6 زا6ن ت 6 ن ش6م6ار6ه 196ج6دو6ل ) 1-6 3 6و6 6م6ی 6 ق6انو 6 ر م6د6ار 6ق6ر6ار6 ل س6وختی 6د 6 دی 6فت6وو6لتاي6ی6ک 6و پی6 6 ت6ولی6د 6ت6و6ا6ن ی6ع6نی 6ت6و6ربی6ن 6ب6ا 6 ع وص6ل خو6اه6د ش6د .ب6ه عب6ارت می6گیرن6د و ک6لی6د ه6ای م6رب6وط ب6ه ه6رس6ه6منب6 6 دیگر Kuf, Kwind, Kpvهر سه غیر صفر خواهند شد. در ش6کل 19-4ولت6اژ ب6اس dcنش6ان داده ش6ده اس6ت ک6ه براب6ر 400ولت است و در تغییرات بار تقریبا ثابت است. شکل 19-4ولتاژ باس dc در شکل های 20-4تا 23-4به ترتیب توان تولیدی سیستم فتوولتاییک ،پیل سوختی، توربین بادی و توان مصرفی بار نشان داده شده است. توان تولیدی فتوولتاییک توان تولیدی پیل سوختی توان تولیدی توربین بادی توان مصرفی همانطور که از شکل های 20-4تا 23-4مشخص است در هر مرحله با تغییر بار در زمان های 0.01و 0.1مقدار توان تولید با استفاده از روش پیشنهادی نیز تغییر ک رده اس ت و ک ه مجم وع ت وان مص رفی براب ر ب ا ت وان تولی دی اس ت .مق دار ت وان ذخیره شده در باتری نیز ثابت و بدون تغییر است. نتیجه گیری در این تحقیق به ارائه یک طرح مبتنی بر منطق فازی به منظور مدیریت صحیح انرژی یک سیستم هیبرید نوع DCپرداخته شده است .سیستم هیبرید تحت مطالعه در اینجا شامل سیستم فتوولتائیک همراه با سیستم ردیاب ح داکثر ت وان ،ت وربین ب ادی مغن اطیس دائم ،پیل سوختی غشای پلیم ری و یک سیس تم ذخیره­سازی بوده که در ح ال تغذیه بارهای AC متغیر می­باشد. سیستم مدیریت انرژی این سیستم بر اساس منطق فازی بوده و به کمک آن عملکرد منابع مختلف درون شبکه هماهنگ می­گردند .به­کارگیری این منطق در برابر تغییرات مختلف شبکه بسیار مقاوم بوده و از انعطا ­ف- پذیری مناسبی در برابر تغییرات مختلف شبکه برخوردار است. نقاط قوت روش پیشنهادی (سیستم مدیریت منطق فازی) ‏ مفاهیم ریاضی با استفاده از استدالل های فازی بسیار ساده هستند. ‏ انعطاف پذیری باال :سیستم کنترل فازی را می توان با اضافه کردن و یا حذف برخی قوانین تغییر داد. ‏ سیستم های فازی می توانند اطالعات ورودی غیر دقیق و مغشوش و یا نویز دار را دریافت کنند. نقاط ضعف روش پیشنهادی (سیستم مدیریت منطق فازی) oهیچ رویکرد سیستماتیکی برای طراحی سیستم های فازی وجود ندارد. oدرک آن ها تنها در صورتی امکان پذیر است که ساده باشند. oبرای سیستم های کنترلی مناسب است که به دقت باال نیاز ندارند. oکاهش سرعت پردازش با افزایش تعداد قوانین روش کنترل فازی مشکل اصلی :در ریزشبکه های با تعداد پارامترهای ورودی باال و افزایش تعداد قوانین سرعت سیستم کاهش می­یابد. ی66ک دس66ته بن66دی در تع66داد ق6وانین انج6ام داد ت6ا بت6وان پیشنهاد ات تع6داد س6ناریو ه6ا و ب6ه طب6ع تع6داد ق6وانین غیرض6روری را ح6ذف ک6رد و س6رعت پ6ردازش را افزایش داد. همچ666نین می ت666وان در ریزش66بکه ه66ای ACروش پیش6نهادی را م6ورد ارزی6ابی قرار داد. روش فوق را می توان در از توجه شما سپاسگزارم