ترجمه فارسی عنوان مقاله

طراحی سیستم برق ترکیبی بهبودیافته به همراه منابع انرژی تجدیدپذیر برای ساختمان‌

عنوان انگلیسی

Retrofitted Hybrid Power System Design With Renewable Energy Sources for Buildings

کد مقاله	سال انتشار	تعداد صفحات مقاله انگلیسی
52911	2012	14 صفحه PDF

منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : IEEE Transactions on Smart Grid, Page(s): 2174 - 2187 ISSN : 1949-3053 INSPEC Accession Number: 13190998

فهرست مطالب ترجمه فارسی

چکیده

عبارات کلیدی

مقدمه

پیشینه کار و شناخت مساله

HPS متصل به شبکه

شکل1. معماری‌های مختلف سیستم برق ترکیبی خودکفا

شکل2. معماری‌های مختلف سیستم برق ترکیبی متصل به شبکه.

B. مزایا/معایب کلی معماری‌های HPS

ساختار بهبودیافته سیستم برق ترکیبی برای ساختمان‌ها

روش به کار رفته در این طرح

شکل3. مقایسه سیستم برق ترکیبی مرسوم و بهبودیافته

توصیف سیستم ارائه‌شده

مدلسازی و شبیه‌سازی

شکل4. ساختار سیستم برق ترکیبی بهبودیافته متصل به ساختمان با عملکرد موازی با شبکه بهره‌برداری

کنترلر محلی/ مبدل تقویتی DC-DC

شکل5. مدل سیمولینک/MATLAB کنترلر محلی

شکل6. مدل سیمولینک/MATLAB مبدل تقویتی

اتصالات باس DC

شکل7. مدل سیمولینک/MATLAB باس dc.

مدلسازی مدار اینورتر

شکل8. مدل سیمولینک/MATLAB اینورتر.

جدول II: پارامترهای به کار رفته در مدلسازی اینورتر

شکل9. مدل سیمولینک/MATLAB پالس‌های آتش اینورتر.

شکل10. مدل سیمولینک/MATLAB مجموعه موتورdc/موتور دیزلی- ژنراتور سنکرون.

شکل11. مدار کنترلر سرعت برای موتور dc.

جدول II: پارامترهای مدلسازی آلترناتور

شکل12. مدل سیمولینک/MATLAB برای کلیدزنی بین موتور dc و موتور دیزلی برای راه‌اندازی آلترناتور.

مجموعه موتور DC/موتور یزلی-ژنراتور سنکرون

مدل سیمولینک/MATLAB برای طرح HPS بهبودیافته

شکل13.مدل سیمولینک/MATLAB ساختار سیستم برق ترکیبی بهبودیافته ارائه شده برای ساختمان‌ها.

شکل14. الگوریتم ارائه شده برای EMCU

واحد مدیریت و کنترل انرژی

شکل15. مدل سیمولینک/MATLAB مربوط به EMCU.

نتایج شبیه‌سازی و بحث‌ها

مسائل کیفیت توان: سیستم برق ترکیبی بهبودیافته در مقابل کارهای قبلی

شکل16. مدل سیمولینک/MATLAB بلوک THD.

شکل17. تحلیل THD برای ساختار مرسوم

شکل18. تحلیل THD برای ساختار بهبودیافته HPS.

شکل19. مدل سیمولینک/MATLAB برای راندمان الکتریکی.

شکل20. راندمان الکتریکی در بارهای مختلف برای ساختار بهبودیافته HPS.

شکل21. راندمان الکتریکی در بارهای مختلف برای ساختار مرسوم HPS.

شکل22. تغییر در ولتاژ منبع برای تغییرات بار.

شکل23. تغییر در ولتاژ تغذیه در حالات ناگهانی اتصال به شبکه یا ایزوله.

شکل24. مقایسه افت ولتاژ فاز دچار خطا شده برای هر دو ساختار HPS مرسوم و بهبودیافته.

شکل25. مقایسه اضافه‌ولتاژ فاز بدون خطا برای هر دو سیستم HPS مرسوم و بهبودیافته.

شکل26. ولتاژهای توالی مثبت و منفی HPS مرسوم مبتنی بر اینورتر.

شکل27. ولتاژهای توالی مثبت و منفی HPS بهبودیافته مبتنی بر مجموعه موتور-ژنراتور.

شکل29. فرکانس کل سیستم برای HPS بهبودیافته.

جدول IV: استانداردهای عملکرد

شکل30. تغییر در توان بادی نسبت به تغییر در سرعت باد.

شکل31. تغییر در توان خورشیدی نسبت به تغییر در تابش خورشید و دما.

شکل32. تغییرات بار در بارهای اولیه و ثانویه.

شکل33. توان، ولتاژ و جریان باس DC.

شکل34. ولتاژهای خط سه فاز (پیک) در HPS بهبودیافته.

شکل35. اعمال شرایط خطا روی ریزشبکه.

شکل36. سیگنال‌های کنترل EMCU برای واحد سنکرون‌کننده شبکه برای حالات صادرات/واردات/ایزوله سیستم.

شکل37. تبادل شبکه (واردات/صادرات/ایزوله)

نتیجه‌گیری‌ها

محدودیت‌های طرح HPS ارائه شده

ترجمه کلمات کلیدی

مجموعه موتور dc – ژنراتور سنکرون، واحد مدیریت و کنترل انرژی (EMCU)، سیستم برق ترکیبی (HPS)، اینورتر، عملکرد جزیره‌ای و متصل به شبکه، کیفیت توان -

کلمات کلیدی انگلیسی

DC Motor-Synchronous generator (MG) set, Hybrid Power System (HPS), energy management and control unit (EMCU), inverter, island and grid connected operations, power quality

ترجمه چکیده

بیشتر تحقیقات سیستم‌های برق ترکیبی (HPS) با هدف تامین انرژی (برق) پایدار و از لحاظ اقتصادی به صرفه‌ برای برق‌رسانی مناطق روستائی صورت گرفته است. این مقاله روی موضوع طراحی یک سیستم برق ترکیبی برای یک ساختمانی متمرکز است که این ساختمان در واقع بخشی از پروژه برق‌رسانی مناطق شهری است. در کشورهای در حال توسعه، نرخ تقاضا بیش از نرخ افزایش منابع است، که یک چالش بزرگ به شمار آمده و منجر به خاموشی‌های مکرر شبکه می‌شود. انگیزه‌های مختلفی برای ساخت HPS مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر موجود است منجمله مزایای محیطی، اقتصادی و اجتماعی. بیشتر این توپولوژی‌های HPS برای ارتباط ساختمان‌ها با منابع تجدیدپذیر، از اینورتر استفاده می‌کنند که باعث می‌شود کیفیت توان کاهش یابد. لذا، ابتکارات نوین نیازمند طراحی مناسب HPS جدید و نیز بهبود توپولوژی‌ HPS های موجود است. با در نظر گرفتن این موضوع، مقاله حاضر توپولوژی HPS بهبودیافته توسط مجموعه موتور dc- ژنراتور سنکرون را توصیف می‌کند که این مجموعه به جای اینورتر برای یک سیستم برق ساختمانی موجود به کار رفته است. این کار باعث می‌شود کیفیت توان و قابلیت اطمینان منبع بهبود یافته و عملکرد پایدار این سیستم تضمین شود. توپولوژی ارائه شده برای HPS را می‌توان در عمارات منزوی اندازه کوچک تا متوسط مثل ساختمان‌های سبز، صنایع و دانشگاه‌ها به کار برد. دیگر منابع انرژی تجدیدپذیر مثل فوتوولتائیک‌ها (PV)، انرژی بادی (WP) و پیل‌های سوختی (FC) برای ساخت HPS ترکیب می‌شوند. به منظور استفاده بهینه از منابع انرژی برای ترفیع این ساختمان‌ها بصورت قابل اطمینان و پیشرفته، یک الگوریتم مدیریت و کنترل انرژی ارائه می‌شود. مدلسازی و شبیه‌سازی در محیط نرم‌افزاری سیمولینک/MATLAB انجام می‌شود

ترجمه مقدمه

انرژی الکتریکی برای زندگی هر فردی بدون توجه به اینکه چه کسی و یا کجا هستند، ضروری است. این موضوع به خصوص برای قرن جدید صحیح است، چرا که مردم علاقمند به یک زندگی با کیفیت بالا هستند. اکنون این یک واقعیت پذیرفته شده جهانی است که انرژی الکتریکی برای توسعه اجتماعی و اقتصادی بسیار اساسی است. متاسفانه، هنوز یک سوم جمعیت جهان در کشورهای در حال توسعه و یا اندکی توسعه یافته زندگی می‌کنند که هیچ دسترسی به برق ندارند [24]. تخمین زده شده است که جمعیت جهان تا سال 2020 به هشت میلیارد نفر برسد. این رشد جمعیت اغلب در کشورهای در حال توسعه صورت می‌گیرد [25]. بنابراین، برای تامین برق آنها، توسعه شبکه بهره‌برداری پیچیده و گرانقیمت است چون برخی محدودیت‌های جغرافیایی و اقتصادی موجود است. در کنار این، نیاز به رشد بی‌امان تولید انرژی، کاهش منابع سوهت فسیلی، و مقررات کاهش انتشارات دی‌اکسید‌کرین عامل اساسی برای رشد سیستم‌های تولید "انرژی سبز" است. در چنین شرایطی، یک راهکار این است که از منابع انرژی تجدیدپذیر (مثل خورشیدی، بادی، هیدروژنی و غیره) استفاده شده و با سیستم‌های ماژولی، قابل توسعه و تکلیف‌گرای موسوم به HPS (سیستم برق ترکیبی) ترکیب شوند. HPS دو یا چند تجهیز تبدیل انرژی و یا دو یا چند سوخت ‌را برای همان تجهیز با هم ترکیب می‌کند که در حالت یکپارچه قادرند بر محدودیت‌های هر کدام از آنها غلبه کنند. سیستم برق ترکیبی با چند منبع به همراه کنترل مناسب آن، نسبت به سیستمی با یک منبع، برقی با کیفیت بهتر و قابل اطمینان فراهم می‌کند. این‌ سیستم‌ها (سیستم برق ترکیبی) عموما مستقل از شبکه بهره‌برداری بزرگ مرکزی هستند. به طور کلی، سیستم‌های برق ترکیبی از ترکیب منابع انرژی تجدیدناپذیر مرسوم مثل سوخت فسیلی، انرژی آبی، انرژی هسته‌ای و یا ترکیب منابع انرژی تجدیدپذیر مثل انرژی خورشیدی، انرژی بادی و غیره استفاده می‌کنند و ممکن است ترکیبی از هر دو نوع منابع تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر باشند. سیستم برق ترکیبی بحث شده در این مقاله ترکیبی از تنها منابع تجدیدپذیر مثل سیستم‌های سلول‌های خورشیدی، پیل‌های سوختی و انرژی بادی است. این منابع تمیز بوده و به وفور در طبیعت موجودند. این سیستم دارای مزایای زیادی نسبت به سیستم تولید برق مبتنی بر سوخت‌های فسیلی است، مثل کاهش آلودگی، راندمان بالا، تنوع سوخت، و نصب در محل .

دانلود رایگان 2 صفحه اول مقاله لاتین (PDF)

پیش نمایش مقاله

چکیده انگلیسی

Most of the research on Hybrid Power Systems (HPS) is to provide an economical and sustainable power to the rural electrification. This paper focuses on the design of an HPS for the building which is a part of the urban electrification. In the developing countries, the rate of increase in the demand is more than the rate of increase in the supply, which is a major challenge resulting in very frequent outages. There are number of motives to build integrated and synergistic renewable energy based HPS including environmental, economic, and social benefits. Most of these HPS topologies use inverters to interface the renewable sources to the buildings with an offering of low quality power. Hence, modern sustainability initiatives call for a design for both new HPS and retrofitting of an existing HPS topology. With this aspect, this paper describes the topology of retrofitting HPS with dc Motor-Synchronous Generator set instead of the use of inverter to an existing building power system. This can improve the power quality, reliability of the supply, and ensures stable plant operation. The proposed HPS topology can be used in small-to-medium sized isolated constructions like green buildings, industries, and universities. Different renewable energy sources like Photo Voltaics (PV), Wind Power (WP), and Fuel Cells (FC) are integrated to form HPS. An energy management and control algorithm is proposed to use the energy sources optimally to upgrade these buildings with more reliability and efficiency. The modeling and simulation is done using MATLAB/Simulink.