ترجمه فارسی عنوان مقاله
مدیریت انرژی‌های تجدیدپذیر با طراحی کنترلر مرکزی ریزشبکه: ارائه روشی به منظور یکپارچه‌سازی انرژی خورشیدی، بادی و زیست توده با باتری
عنوان انگلیسی
Renewable energy management through microgrid central controller design: An approach to integrate solar, wind and biomass with battery
| کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
|---|---|---|
| 54913 | 2015 | 8 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Energy Reports, Volume 1, November 2015, Pages 156–163
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلمات کلیدی
1. مقدمه
2. مدل‌سازی و شبیه‌سازی منابع انرژی تجدیدپذیر و باتری
2.1. مدل‌سازی ماژول فتوولتاییک خورشیدی
شکل 1. مدار معادل پنل PV خورشیدی
2.2. مدل‌سازی توربین بادی
2.3. مدل موتور با احتراق درون سوز (ICE) بیوگاز
جدول 1. دیتاشیت (برگه داده) متغیرهای ورودی ماژول‌های مدل‌سازی ریاضیاتی RESs
2.4. مدل‌سازی باتری
3. فرمول‌بندی الگوریتم مدیریت انرژی
شکل 2. فلوچارت الگوریتم مدیریت انرژی
4. طراحی کنترلر مرکزی ریزشبکه (MGCC)
4.1. شاخه داده‌های بدست آمده از DAS
شکل 3. طراحی انشعاب داده‌های بدست آمده از DAS
4.2. مکانیزم فعال‌کننده باتری
شکل 4. مکانیزم فعال‌کننده باتری
4.3. وضعیت تخمین شارژ و عملکرد باتری
شکل 5. وضعیت تخمین شارژ و عملکرد باتری
شکل 6. مکانیزم مدیریت بار
4.4. فرمول‌بندی بلوک مدیریت بار
5. نتایج و بحث
5.1. الگوی تولید انرژی‌های تجدیدپذیر
شکل 7. نمایش الگوی تولید انرژی تجدیدپذیر
شکل 8. نمایش الگوی تغییرات بار کل MGCC را مشخص می‌کنند.
5.2. الگوی تغییرات بار
6. نتیجه‌گیری
کلمات کلیدی
1. مقدمه
2. مدل‌سازی و شبیه‌سازی منابع انرژی تجدیدپذیر و باتری
2.1. مدل‌سازی ماژول فتوولتاییک خورشیدی
شکل 1. مدار معادل پنل PV خورشیدی
2.2. مدل‌سازی توربین بادی
2.3. مدل موتور با احتراق درون سوز (ICE) بیوگاز
جدول 1. دیتاشیت (برگه داده) متغیرهای ورودی ماژول‌های مدل‌سازی ریاضیاتی RESs
2.4. مدل‌سازی باتری
3. فرمول‌بندی الگوریتم مدیریت انرژی
شکل 2. فلوچارت الگوریتم مدیریت انرژی
4. طراحی کنترلر مرکزی ریزشبکه (MGCC)
4.1. شاخه داده‌های بدست آمده از DAS
شکل 3. طراحی انشعاب داده‌های بدست آمده از DAS
4.2. مکانیزم فعال‌کننده باتری
شکل 4. مکانیزم فعال‌کننده باتری
4.3. وضعیت تخمین شارژ و عملکرد باتری
شکل 5. وضعیت تخمین شارژ و عملکرد باتری
شکل 6. مکانیزم مدیریت بار
4.4. فرمول‌بندی بلوک مدیریت بار
5. نتایج و بحث
5.1. الگوی تولید انرژی‌های تجدیدپذیر
شکل 7. نمایش الگوی تولید انرژی تجدیدپذیر
شکل 8. نمایش الگوی تغییرات بار کل MGCC را مشخص می‌کنند.
5.2. الگوی تغییرات بار
6. نتیجه‌گیری
ترجمه کلمات کلیدی
ریزشبکه؛ کنترل کننده مرکزی ریزشبکه ؛ مدیریت انرژی؛ مدل سازی منابع انرژی تجدیدپذیر
کلمات کلیدی انگلیسی
Microgrid; Microgrid central controller (MGCC); Energy management; Renewable energy sources modeling
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک ریزشبکه مجزا شامل منابع انرژی تجدیدپذیر (RE) مثل انرژی بادی، خورشیدی، بیوگاز و باتری در نظر گرفته شده است. اگر کلیه منابع موجود در ریزشبکه با کمبود انرژی در تامین بار مواجه شوند، میزان انرژی فراهم‌شده توسط شبکه نیز مورد توجه قرار می‌گیرد. به منظور ایجاد یک استراتژی کارآمد جهت مدیریت انرژی، کنترلر مرکزی تصمیم موردنظر را بر اساس وضعیت بارها و منابع اتخاذ می‌کند. این وضعیت‌ها به کمک مفهوم چندعاملی بدست می‌آیند (هر منبع و بار به صورت ک عال رفتار می‌کنند). سیستم اکتساب داده مربوط به این منابع انرژی تجدیدپذیر و بارها شامل سنسورهای متعددی است که از طریق سیستم رادیویی با توان پایین در بین ارتباطات GPRS بسیاری به یکدیگر متصل می‌شوند. کنترلر مرکزی ریزشبکه از الگوریتم مدیریت انرژی تعبیه‌شده برای اتخاذ تصمیمات استفاده می‌کند که پس از آن به سیستم RE کنترل‌پذیر به منظور مدیریت استفاده از توان خروجی جهت برقراری تعادل توان بین بار و تولید منتقل می‌شوند. از یک استراتژی کنترلی برای تنظیم توان خروجی باتری در حالت کمبود تولید استفاده می‌گردد که منجر به طرح باتری شناور در حالت ماندگار می‌گردد.
ترجمه مقدمه
در دنیای امروز، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای مربوط به نیروگاههای حرارتی ضروری بنظر می‌رسد. به منظور کاهش گازهای گلخانه‌ای ناشی از منابع توان الکتریکی، در حال حاضر تولیدکنندگان انرژی برق به سمت استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر حرکت می‌کنند (Bull, 2001). مطالعه‌ای بر روی سیستم قدرت ایالات متحده نشان می‌دهد که یک روش محافظه‌کارانه می‌تواند میزان انتشار CO2 سالانه را تا سال ۲۰۳۰ به میزان ۵ % کاهش دهد (Hledik, 2009). همچنین، اگر بازار برق ملی به درستی عمل کند، فناوری انرژی‌های تجدیدپذیر، ارزان‌ترین شکل از تولید برق را ارائه خواهند کرد (Sovacool, 2008). بطور کلی، این منابع دارای ظرفیت کمی هستند و در نتیجه در سطح ولتاژ توزیع به شبکه متصل می‌شوند و از اینذرو به تولیدات پراکنده (DG) معروفند. این گروه‌بندی محلی از تولید برق، ذخیره‌سازی و بارها که معمولا به یک شبکه برق متمرکز متصل می‌شوند، یک ریزشبکه نامیده می‌شود ( Mishra, 2012 و همکاران). در واقع قیود فنی در حدی وجود دارند که بتوان منابع تولید پراکنده را به شبکه متصل نمود بویژه برای برخی از اشکال نوبتی تولید انرژی تجدیدپذیر (Arulampalam., 2004).
در این مطالعه، یک ریزشبکه شامل منابع انرژی تجدیدپذیر از قبیل انرژی باد، خورشیدی، بیوگاز و باتری برای تامین بار در نظر گرفته می‌شود. در یک ریزشبکه (Valenciaga and Puleston, 2005)، توان حاصل از منابع قابل کنترل تغییر می‌کند، بنابراین باید به نحوی تنظیم گردند. راه حل داشتن یک باتری با وضعت شارژ (SOC) بیشتر از 20% است که بتواند فاصله بین توان تولیدشده توسط RES (منابع انرژی تجدیدپذیر) و بارها را پر نماید. به ازای SOC مشخص هر باتری و توان حقیقی موردنیاز ریزشبکه، باتری یا شارژ می‌گردد و یا تخلیه می‌شود ( Xu., 2012 و همکاران). اگر SOC باتری کمتر از ۲۰ % باشد، شبکه برق باید به عنوان آخرین چاره برای برآورده کردن کسری بار وارد عمل شود. مکانیزم کنترل باتری نیز باید SOC خود را به جهت پرهیز از هرگونه صدمه ناشی از شارژ بیش از حد در نظر بگیرد (Miaoet, 2014 و همکاران). بنابراین، در راستای بررسی پیشینه موضوع وضصعیت شارژ باتری مورد استفاده برای ادغام ریزشبکه، حد (SOC)برای بهره‌برداری بین ۲۰ تا ۸۰ % نگه داشته شده است (Prajapati., 2011 و همکاران). در اینجا به مدیریت توان تولیدی در دسترس حاصل از منابع انرژی مختلف ریزشبکه برای حفظ تعادل توان بین بار و تولید پرداخته می‌شود و باتری مورد استفاده برای تامین کمبود توان (در حالتی که منابع انرژی تجدیدپذیر برای تامین بار کافی نیست) با شبکه ادغام می‌شود. اگرچه باتری یک منبع توان با قابلیت اطمینان بالاست اما نمی‌توان از آن در حالت ماندگار برای تبادل توان با ریزشبکه استفاده نمود. بنابراین، از مکانیزمی برای کنترل توان باتری و نوسانات بار استفاده می‌شود (Bragard., 2010; Vazquez., 2010 و همکاران).
ریزشبکه‌ها دارای ظرفیت توان و انعطاف‌پذیری کنترلی بالایی جهت برآورده‌نمودن الزامات قابلیت اطمینان سیستم و کیفیت توان می‌باشند (Gaonkar, 2010). ویژگی‌های این ریزشبکه می‌تواند منجر به بهبود قابلیت اطمینان تامین توان گردد، اما مشکلاتی نیز مانند دینامیک گذرا، خاصیت تناوبی منابع تجدیدپذیر، مدیریت بار، مسایل قابلیت اطمینان و غیره ایجاد می‌کند. مسئله دینامیک گذرا اساسا مسئله مهمی است زیرا به پیکربندی حفاظتی، فرمول‌بندی استراتژی کنترلی و ارزیابی پایداری گذرا در کل سیستم قدرت مربوط است ( Xiong و Ouyang, 2011). در این مقاله، به چگونگی بهبود دینامیک حالت گذرا از طریق طراحی کنترلر مرکزی ریزشبکه پرداخته می‌شود.
هدف دقیق این مقاله فرمول‌بندی و اجرای یک الگوریتم مدیریت انرژی برای تامین توان با قابلیت اطمینان بالا برای بار متصل به شبکه در یک ریزشبکه با طراحی یک کنترلر مرکزی ریزشبکه (MGCC) می‌باشد. این کنترلر کارآیی خود را در مدیریت تامین توان از منابع انرژی تجدیدپذیر در یک ریزشبکه ایجاد کرده و کاربرد بسیار زیادی در بخش خدمات توزیع و مدیریت انرژی ریزشبکه دارد. با توجه به نرخ نمونه‌برداری بالاتر، MGCC قادر است کنترلر اولیه را همانند کنترلر ثانویه مدیریت نماید. برای استفاده و کنترل موثر منابع توان ریزشبکه، یک MGCC هوشمند براساس مفهوم چند عاملی (MAS)توسعه داده می‌شود. منابع انرژی تجدیدپذیر در نظر گرفته شده برای این مطالعه، فتوولتائیک خورشیدی (PV)، انرژی باد و موتور درون‌سوز بیوگاز هستند. سیستم اکتساب داده این بارها و منابع تجدیدپذیر از چندین سنسور که از طریق امواج رادیویی با توان پایین (LPR) بهم متصل شده‌اند، تشکیل شده است (http://www.fi-ppp-finseny.eu/wp-content/uploads/2013/04/FINSENY_D3\T1\ndash3_Microgrid_Functional_Architecturev1_0_March_2013.pdf).
سپس داده‌های دریافت شده توسط MGCC برای تصمیم‌گیری پیرامون اقدام کنترلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ریزشبکه پیشنهادی در این مقاله دارای ظرفیت نصب بدین صورت است: الف) تولید بادی 40 کیلووات، ب) تولید فتوولتاییک خورشیدی 13 کیلووات، ج) تولید بیوگاز 25 کیلووات، د) بار کل 80 کیلووات ه) I.C باتری برابر با 200 کیلووات ساعت.
مقاله بدین صورت سازماندهی شده؛ در بخش 2 مدل‌سازی منابع انرژی تجدیدپذیر بیان می‌شود. بخش 3 به فرمول‌بندی الگوریتم مدیریت انرژی می‌پردازد. در بخش 4 مدل‌سازی و طراحی کنترلر مرکزی ریزشبکه (MGCC) نشان داده می‌شود. در بخش 5 نیز به تجزیه و تحلیل نتابج شبیه‌سازی پرداخته می‌شود و بخش 6 نیز شامل نتیجه‌گیری کلی است.
پیش نمایش مقاله
