پایان نامه مدل سازی و کنترل سیستم های تولید پراکنده پیل سوختی برای بهره برداری کارآمد

پایان نامه مدل‌سازی و شبیه‌سازی ترکیب اترنت شهری با MPLS

انرژی نیاز اساسی برای استمرار توسعه‌ی اقتصادی، تدارک و تامین وسایل رفاه و آسایش زندگی بشری است. احتمال وقوع یک بحران انرژی و نگرانی‌های ناشی از پایان‌پذیری سوخت‌های فسیلی، ضرورت‌های زیست محیطی، افزایش روزافزون مصرف انرژی و رشد جمعیت و غیره محرک‌هایی هستند که توجه به منابع انرژی‌ تجدید‌پذیر را شدت می‌بخشند. در این پروژه مدل‌سازی و کنترل سیستم‌های تولید پراکنده پیل سوختی در دو حالتOn-grid وOff-Grid مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور برای درک بهتر از رفتار پیل سوختی مدل دینامیکی پیل سوختی پلیمری مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت جدا از شبکه (Off-Grid) با استفاده از تکنیک مدولاسیون پهنای پالس فضای برداری (SVPWM) ولتاژ با فرکانس و دامنه مناسب تولید شده و برای تغییرات بار خطی و غیرخطی توان درخواستی مطلوب تامین می‌شود. در حالت متصل به شبکه (On-Grid) با استفاده از تئوری توان لحظه‌ای جریان مرجع لازم جهت تزریق توان تولیدی مرجع پیل و تزریق توان راکتیو مورد نیاز بار و همچنین در حالت وجود بارهای غیر خطی، تزریق جریان‌های هارمونیکی بار بدست آمده است. برای نیل به این هدف از کلید‌زنی کنترل جریان هیسترزیس به دلیل پاسخ دینامیکی سریع و هزینه کم آن استفاده شده است. در این پروژه در حالت کاری متصل به شبکه سیستم تولید پراکنده پیل سوختی، اینورترdc/ac بکار رفته، به صورت فیلتر‌کننده توان فعال (APF)عمل نموده و از وارد شدن جریان‌های هارمونیکی به شبکه جلوگیری می‌کند. یکی از دلایل پیشنهاد استفاده از سیستم‌های تولید پراکنده پیل سوختی هم به صورت منبع انرژی تامین بار (در توان‌های پائین) و هم به صورت APF در این پروژه، قابلیت پرتابل بودن پیل سوختی می‌باشد. برخلاف سایر منابع تولید پراکنده انرژی‌های تجدید پذیر که مکان نصب آنها بر اساس پتانسیل موجود برای انرژی اولیه آنها (مانند انرژی نور برای فتوولتائی و انرژی باد برای مزرعه‌های بادی) تعیین می‌شود، این است که سیستم تولید پراکنده پیل سوختی این قابلیت را دارد تا بر روی فیدر حاوی بار غیرخطی شدید قرار گرفته و در کنار تامین بار، به عنوان APF نیز عمل نماید. از آنجائیکه پاسخ دینامیکی پیل سوختی کند است معمولاً از ذخیره‌سازهای انرژی با پاسخ دینامیکی بالا استفاده می‌شود. از میان ذخیره سازهای انرژی برق، از ابر‌خازن‌ها به دلیل پاسخ دینامیکی بسیار خوب بر روی باس dc و بدون نیاز به سیستم‌های مداری و کنترلی دیگر، در تامین حالت‌های گذرای تغییرات بار استفاده شده است. جهت افزایش و هم‌چنین تنظیم ولتاژ پائین و غیر ثابت پیل سوختی، از مبدل dc/dc افزاینده به همراه سیستم کنترلی حلقه بسته جهت تنظیم سیکل کاری کلیدزنی، استفاده شده است. از آنجائیکه اینورترهای چند سطحی قابلیت اتصال منابع تولید پراکنده با توان و ولتاژ تولیدی پایین را جهت تولید ولتاژ و توان بالاتر را دارند لذا گزینه مناسبی برای اتصال پیل‌های سوختی به شمار می‌روند. از دست‌آوردهای دیگر این پروژه، ارائه روشی جدید برای حل معادلات غیر‌جبری حذف هارمونیک‌های انتخابی (SHE)می‌باشد. همین‌طور با کمک گرفتن از شبکه‌های عصبی مصنوعی روشی ارائه شده که در آن اتصال مستقیم پیل‌های سوختی به اینورترهای چند سطحی میسر شود که در آن با وجود تغییرات ولتاژ پیل‌های سوختی به دلیل تغییرات نقطه کار، ضمن حذف هارمونیک‌های قابل حذف مرتبه پائین ولتاژ خروجی، دامنه ولتاژ خروجی مولفه اصلی ثابت حاصل شود. همچنین با استفاده از کنترل‌کننده‌های فازی برای یک سیستم تولید پراکنده پیل سوختی متشکل از سه توده پیل، با لحاظ کردن راندمان کل ادوات واسط الکترونیک قدرت سیستم، عمل تقسیم بار بهینه بین توده پیل‌ها انجام گرفته است. نتایج شبیه‌سازی در نرم افزار MATLAB در پایان هر فصل آورده شده است.
مهندسی برق و کامپیوتر – قدرت
مقطع : کارشناسی ارشد

فرمت :pdf
تعداد صفحه :170

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند