پایان نامه

مقطع کارشناسی ارشد

رشته: مهندسی برق قدرت

عنوان : کاهش انحراف فرکانس یک ریزشبکه متصل به شبکه اصلی با استفاده از منطق فازی و الگوریتم PSO

   استاد راهنما : دکتر عبدالرضا شیخ الاسلامی

   استاد مشاور: مهندس عماد صمدائی

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

چکیده

امروزه به علت به وجود آمدن ریز شبکه­ها و گرایش وتمایل متصل شدن این شبکه­ها به هم و شبکه اصلی مسائلی از قبیل پایداری فرکانسی و ولتاژی مطرح شده است که کارهای زیادی در راستای کنترل فرکانس این قبیل سیستم­ها صورت گرفته است که روش­های مختلفی را برای شبکه­های مختلف اتخاذ کرده­اند از جمله کنترل کننده PI وکنترل کننده FGSPI و PID-Fuzzy و….

در این پایان نامه به ارائه یک سیستم کنترلی مناسب در یک شبکه دو ناحیه­ای که ناحیه اول شامل منابع تولید انرژی از انرژی­های تجدید­پذیر از جمله واحد بادی و خورشیدی و ناحیه دوم شامل منابع تولید انرژی از انرژی­های فسیلی از جمله واحد دیزلی، بخار و آبی می­باشد پرداخته شده است. ابتدا به مدل­سازی دینامیکی مناسب از اجزای این سیستم مبادرت شده است و براساس مدل دینامیکی ارائه شده، اقدام به طراحی کنترل­کننده صورت گرفته است. سه نوع استراتژی کنترلی برای این سیستم، طراحی و در محیط سیمولینک متلب شبیه­سازی شده است. اولین استراتژی کنترلی، طراحی کنترل­کننده کلاسیک(PID) می­باشد. دومین استراتژی کنترلی، طراحی کنترل­کننده فازی می­باشد و سومین استراتژی کنترلی بهینه­سازی کنترل­کننده فازی با الگوریتم هوشمند PSO می­باشد. مشاهده خواهید کرد در استراتژی اول انحراف فرکانس T-Line به 0.06 هرتز می­رسد و زمان زیادی طول می­کشد که به مقدار پایدار خود صفر برسد و در استراتژی دوم مشاهده خواهید کرد که کنترل کننده فازی توانسته این نتیجه را بهبود ببخشد به طوری که انحراف فرکانس را به 0.018 هرتز رسانده و زمان 10 ثانیه طول کشیده تا به حالت ماندگار خود یعنی 0.012 هرتز برسد یعنی نتیجه در استراتژی دوم به نسبت استراتژی اول برابر شده است. از آنجایی که حالت پایدار در استراتژی دوم مقدار مطلوبی نبوده در استراتژی سوم سعی به بهبود آن شده است. مشاهده خواهید کرد انحراف فرکانس T-Line نسبت به استراتژی دوم به نصف کاهش یافته به طوری که ماکزیمم مقدار 0.009 هرتز را تجربه کرده و زمان 6.2 ثانیه طول کشیده به حالت پایدار خود مقدار صفر برسد. در نهایت قابل ذکر است که کنترل کننده فازی بهینه شده با الگوریتم هوشمند pso توانسته انحراف فرکانس را نسبت به دو کنترل کننده دیگر به طور مشهودی بهبود دهد.

کلمات کلیدی: کنترل فرکانس- الگوریتم هوشمند PSO – دو ناحیه­ای- کنترل کننده Fuzzy – کنترل کننده کلاسیک PID

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                  صفحه

فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق

1-1 مقدمه……………………………….. 2

1-2 اهداف پایان نامه……………………… 3

1-3 ساختار پایان نامه ……………………. 4

فصل دوم: پیشینه تحقیق

2-1 مقدمه……………………………….. 6

2-2 تولید پراکنده ……………………….. 6

2-2-1 تعریف تولید پراکنده………………….. 6

2-2-2 انواع تولیدات پراکنده……………….. 6

2-2-3 مزایای تولیدات پراکنده …………….. 7

2-2-4 بهره­برداری از واحد­های تولید پراکنده ….. 8

2-2-5 مشارکت منابع تولید پراکنده در سیستم توزیع 8

2-3 سیستم­های مستقل و وابسته……………….. 9

2-3-1 سیستم متصل به شبکه…………………. 10

2-3-2 مفهوم ناحیه کنترلی در سیستم قدرت…….. 10

2-4 سیستم ترکیبی(هیبریدی)………………… 10

2-4-1 مزایای ریز شبکه­ها و چالش­های سیستم­های ترکیبی   12

2-5 انرژی­های تجدید­پذیر………………….. 12

2-5-1 انرژی باد…………………………. 13

2-5-1-1 مزایای بهره برداری از انرژی بادی….. 14

2-5-1-2 توربین­های بادی متصل به شبکه ……… 15

2-5-1-3 توربین بادی منفرد متصل به شبکه……. 15

2-5-1-4 توربین بادی یا مزارع بادی متصل به شبکه 16

2-5-2 انرژی خورشیدی……………………… 16

2-5-2-1 فتوولتائیک………………………. 17

2-5-2-2 کاربرد سلول­های فتوولتائیک………… 18

2-5-2-3 مزایا و معایب استفاده از سیستم­های فتوولتائیک    19

2-5-2-4 مشکلات نیروگاه خورشیدی متصل به شبکه… 20

2-6 سیستم­های ترکیبی در شبکه قدرت…………. 20

2-7 نیروگاه آبی…………………………. 22

2-7-1 مزایای نیروگاه آبی…………………. 23

2-7-2 معایب نیروگاه آبی………………….. 23

2-8 نیروگاه­های دیزلی…………………….. 24

2-9 کنترل فرکانس شبکه……………………. 25

2-9-1 اهداف کنترل فرکانس شبکه……………. 25

2-10کنترل کننده­ها………………………… 29

2-11 کنترل کلاسیک………………………… 29

2-11-1 زمان صعود………………………… 29

2-11-2 زمان نشست………………………… 29

2-11-3 بیشترین فراجهش……………………. 30

2-11-4 انتگرال قدر مطلق خطا………………. 30

2-12 تنظیم پارامتر­های کنترل کننده PID با روش زیگلرنیکلز 31

2-13 سیستم­های Fuzzy……………………….. 32

2-14 طراحی کنترل کننده­های فازی…………… 33

2-15 ساختار یک کنترل کننده فازی………….. 33

2-15-1 پیش پردازنده……………………… 34

2-15-2 فازی کننده……………………….. 34

2-15-3 پایگاه قواعد……………………… 34

2-15-4 موتور استنتاج…………………….. 34

2-15-5 غیر فازی ساز……………………… 35

2-15-6 پس پردازنده………………………. 35

2-16 الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات………. 37

2-17 تاریخچه الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات.. 39

2-18 هوش جمعی…………………………… 40

2-19 پارامتر­های الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات 43

2-20 الگو بهینه محلی و بهینه سراسری………. 46

فصل سوم: ساختار شبکه

3-1 ساختار شبکه پیشنهادی…………………. 49

3-1-1 مدل تولید واحد بخار………………… 50

3-1-2 مدل تولید واحد هیدرو……………….. 50

3-1-3 مدل دیزل ژنراتور…………………… 51

3-1-4 مدل تولید ژنراتور توربین بادی………. 52

3-1-5 مدل تولید توان فتوولتائیک………….. 54

3-2 مدل و روش کنترلی پیشنهادی……………. 54

فصل چهارم: نتایج شبیه­سازی

4-1 مقدمه………………………………. 57

4-2 ساختار شبکه…………………………. 57

4-3 سیستم با کنترل کننده PID……………… 59

4-4 بهره کنترل کننده کلاسیک……………….. 60

4-5 مقایسه نتایج کنترل کننده کلاسیک با کنترل کننده فازی  61

4-5-1 ساختار کنترل کننده فازی……………. 61

4-5-2 بهره کنترل کننده فازی………………. 62

4-5-3 بخش فازی ساز………………………. 62

4-5-4 پایگاه قواعد کنترل کننده فازی………. 64

4-6 سیستم با کنترل کننده فازی……………. 65

4-7 ساختار کنترل کننده Fuzzy-pso…………….. 67

4-7-1 بهره کنترل کننده Fuzzy-pso…………….. 67

4-7-2 پارامتر­های الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات 68

4-8 سیستم در حضور کنترل کننده Fuzzy-pso ………. 69

فصل پنجم: جمع­بندی نهایی ، پیشنهادات و منابع

5-1 جمع­بندی نهایی ………………………. 73

5-2 پیشنهادات …………………………. 74

5-3 منابع………………………………. 75

فهرست جداول

عنوان                                                                                                  صفحه

جدول (2-1) تنظیم ضرایب کنترل کننده کلاسیک با استفاده از روش زیگلرنیکولز……………………………. 32

جدول(2-2) پایگاه قواعد کنترل کننده فازی….. 36

جدول (3-1) مقادیر مورد استفاده در شبکه دو ناحیه­ای پیشنهادی   55

جدول(4-1) بهره کنترل کننده PID ناحیه اول…… 61

جدول(4-2) بهره کنترل کننده PID ناحیه دوم ….. 61

جدول(4-3) بهره کنترل کننده فازی ناحیه اول… 62

جدول(4-4) بهره کنترل کننده فازی ناحیه دوم… 62

جدول(4-5) پایگاه قواعد کنترل کننده فازی …. 64

جدول(4-6) اختصارات پایگاه قواعد کنترل کننده فازی   65

جدول(4-7) بهره کنترل کننده Fuzzy,Fuzzy-pso ناحیه اول 68

جدول(4-8) بهره کنترل کننده Fuzzy,Fuzzy-pso ناحیه دوم 68

جدول(4-9) پارامتر­های الگوریتم بهینه­سازی ازدحام ذرات     69

 برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 496