دانلود پروژه مهندسی برق کنترل ، بکارگیری کنترلر مد لغزشی

در این پروژه هدف ردیابی مسیر برای یک سیستم بیان شده با تابع تبدیل مستقیم می باشد ، در این پروسه از کنترلر مد لغزشی به این منظور استفاده شده است ، در بدست آوردن یک قانون معتبر برای سیستم مدلغزشی چندین مسئله بر کیفیت کار تاثیرگذار است که از آنجمله سرعت پاسخ ، خطای حالت ماندگار ، میزان نوسانات حالت گذرا و نهایتا میزان چترینگ قانون کنترلی از جمله این معیار ها می باشند . 

آنچه که قانون کنترل براساس مد لغزشی را در این بین محبوب نموده کیفیت پاسخ خروجی ها به نسبت سایر کنترلرهاست ، اما در این بین میزان چترینگ یا نوسانات قانون کنترلی به نسبت سایر روش ها بالا بوده و استفاده کاربردی از مد لغزشی را سخت تر نموده است .

در پروژه ها و پایان نامه هایی که با مسئله مد لغزشی حل می شوند ، از روش هایی همچون منطق فازی و یا تابع شیب دار به جای تابع اشباع به منظور کاهش مقدار چترینگ استفاده می شود .

شکل زیر خروجی ردیابی را برای روش کنترلی مد لغزشی نشان می دهد .

شکل ردیابی خروجی در کاربرد مدلغزشی

آنچه در طراحی سیستم کنترلی برای این روش مهم است یک مصالحه مناسب بین کیفیت پاسخ خروجی و میزان چترینگ مجاز در قانون کنترل می باشد .

در اکثر کاربردها مانند رباتیک و سیستم های قدرت میزان چترینگ بالا عملا کاربرد این روش را در این سیستم ها منتفی می کند .

لینک دانلود فایل سیمولینک متلب در ادامه مطلب می باشد .

ادامه نوشته

آموزش و دانلود پروژه مهندسی برق قدرت ، بکارگیری پیل سوختی در ورودی یک اینورتر چندطبقه به منظور کاربر

بهبود کیفیت توان در شبکه های قدرت سراسری از مباحث مهم در بررسی سیستم های قدرت می باشد ، یکی از ابزار مورد استفاده در این مسئله و مهمترین آن ها بکارگیری ادوات FACTS می باشد ، ادوات FACTS با استفاده از یک منبع توان DC می تواند برای نوسانات توان و ولتاژ که در نتیجه توان راکتیو درخواستی مصرف کننده ، خطای اتصال کوتاه در شبکه و یا هارمونیک های تولید شده در اثر کاربرد منابع تجدیدپذیر نظیر توربین بادی می باشد بکار رود ، در STATCOM وضعیت اتصال بصورت موازی در شبکه می باشد و اغلب به صورت تزریق توان متناسب در شبکه اقدام می کند . 

در حالت کلی بیشتر بحث در سیستم های اینورتر چندطبقه بر روی مقادیر خازن DC بکار رفته بر روی هر طبقه از اینورتر می باشد ، در کنار این مسئله نحوه کنترل و کلیدزنی IGBT ها بکار رفته بر روی هر پل نیز از چالش های دیگر در اینورتر ها می باشد .

در استفاده نهایی از اینورتر می توان از روش STATCOM و اتصال موازی برای آن استفاده کرد . در کنترل کلیدزنی انواع روش ها استفاده می شود ، روش های بهینه سازی در کاهش ادوات بکار رفته تا استفاده از روش های هوشمند نظیر منطق فازی و شبکه های عصبی به منظور کنترل کلیدزنی از این نوع می باشند . 

در شکل زیر شماتیک یک اینورتر چندطبقه (مولتی اینورتر) را ملاحظه می کنید .

مولتی اینورتر بکار رفته در پروژه

بحث اساسی در این پروژه پایان نامه کاهش هارمونیک های شبکه در حضور مولتی اینورتر می باشد که از یک سو به روش کنترلی استفاده شده بستگی دارد و از سویی دیگر این مسئله از منبع DC بکار رفته بعنوان ورودی STATCOM می باشد ، در این پروژه از پیل سوختی (fuel cell) به عنوان ورودی تغذیه مستقیم استفاده شده است .

لینک دانلود بخشی از شبیه سازی پایان نامه در نرم افزار متلب در ادامه متلب می باشد .

 

ادامه نوشته

آموزش و دانلود پروژه مهندسی برق قدرت ، کنترل ریزشبکه با استفاده از مدیر

از مسائل مهم و اساسی در ریزشبکه ها پایداری آن هاست ، این پایداری تعابیر گوناگونی در ریزشبکه ها داراست و توسط متغیرهای اساسی و شاخص های مختلفی سنجیده می شود ، آنچه در این بین مشترک است پایداری ولتاژ - فرکانس و اهمیت آن در ریزشبکه ها می باشد . شاخص های دیگر که بیانی از میزان تامین توان درخواستی بار در شرایط و سناریوهای مختلف از قبیل خطا می باشد نیز از روی همین متغیرها بدست می آیند . در کنار این مسئله ، توان سیستم دیزل ژنراتور نیز در میکروگرید ها امری ضروری است . در این مورد مسئله اشباع توان تولیدی توسط دیزل به بیان ضرورت وجود سیستم های پشتیبان جهت تعدیل تولید و مصرف می انجامد .

آنچه در اصل رابطه بیان پایداری در ریزشبکه مطرح است لزوما برابری مصرف و تولید می باشد ، هر راه حلی که به حل این مسئله بیانجامد به عنوان یک روش مدون در سیستم های ریزشبکه مطرح می شود .

در مقاله آورده شده در این پست که شبیه سازی آن نیز موجود است هدف با توجه به تاثیر باتری در ریزشبکه بیان می شود ، سیستم منبع ذخیره ساز انرژی با شارژ و دشارژ در زمان های مناسب نسبت به حفظ تعادل تولید و مصرف و یرقراری پایداری ولتاژ و فرکانس می کوشد .

اما طریقه حل مسئله و در واقع کنترل باتری در این سیستم توسط منطق فازی انجام می گیرد که شماتیک آن در شکل زیر آورده شده است .

شماتیک منطق فازی بکار رفته در سیستم مدیریت توان ریزشبکه برای باتری

در این سیستم دو ورودی برای منطق فازی در نظر گرفته شده است و به منظور کاربرد کنترلر فازی از حوزه گسسته در زمان استفاده شده است . 

همان طور که در پایان نامه مربوط به این مقاله آورده شده است ، اساس کار برمبنای توان آزاد موجود در سیستم ریزشبکه آورده شده است ، ورودی اول منطق فازی میزان توان ریزشبکه در حالت عدم وجود هرگونه سیستم ذخیره ساز اعم از باتری و فلایول یا ابرخازن بوده و ورودی دوم نشان از تخمین توان باتری در حالت کنونی دارد ، این مقدار هر بار در طول اجرا توسط منطق فازی به روز شده و دوباره در حلقه مورد استفاده قرار می گیرد . 

در بکارگیری منطق فازی از 5 مجموعه فازی برای ورودی اول و 4 مجموعه برای ورودی دوم استفاده شده است و در قانون نویسی آن از رفتار منتج شده از آزمایشات سیستم استفاده شده است .

در ادامه مطلب مقاله و فایل سیمولینک شبیه سازی قرار داده شده است .

 

ادامه نوشته

انجام پروژه و پایان نامه برق کنترل در زمینه سیستم های کنترل غیرخطی

در این وبسایت پروژه ها و پایان نامه های شما در زمینه سیستم های کنترل غیرخطی ، مدلسازی غیرخطی ، شناسایی سیستم های غیرخطی انجام می پذیرد . شبیه سازی سیستم های غیرخطی در قالب کدنویسی در نرم افزار متلب و بررسی نتایج حاصل از کنترلرهای طراحی شده و مقایسه های لازم انجام می پذیرد .

1. انجام پروژه و پایان نامه کنترل غیرخطی به روش مدلغزشی 
2. انجام پروژه و پایان نامه کنترل غیرخطی به روش بررسی لیاپانوف 
3. شبیه سازی مدل های غیرخطی کتاب های متداول نظیر اسلاتین (Slotine) ، کتاب حسن خلیل 
4. انجام تمرینات کتاب های کنترل غیرخطی
5. شبیه سازی مقالات ژورنال و کنفرانس در زمینه کنترل غیرخطی سیستم ها
6. بررسی روش های شناسایی نظیر فیلتر کالمن غیرخطی 
7. طراحی و شبیه سازی سیستم های کنترل غیرخطی نظیر دینامیک وارون برای مدل غیرخطی ربات های پوما و بازوهای مکانیکی 
8. استفاده از روش های ترکیبی نظیر مدلغزشی - فازی ، مدلغزشی ترکیب شده با شبکه های عصبی در راستای بهبود عملکرد سیستم های کنترلی 
9. طراحی رویت گرهای غیرخطی در حلقه کنترلی سیستم به منظور تخمین حالات سیستم و شبیه سازی آن ها
10. استفاده از روش های غیرخطی همراه با محدودیت (constraint) در سیستم های کنترلی 
11. طراحی و شبیه سازی برای سیستم های کنترلی هیبریدی غیرخطی

 -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.

انجام پایان نامه و پروژه مرتبط با کنترل بهینه در مهندسی برق کنترل و شبیه سازی مقالات و تمرین های مرت

در این وبسایت پروژه ها و مقالات در زمینه کنترل بهینه برای سیستم های خطی و غیرخطی مقید در کمترین زمان و مناسب ترین هزینه انجام می شود ، برای پایان نامه ها و پروژه های شما گزارش های مرحله به مرحله و نهایی از روند کار ارائه خواهد شد و توضیحات شبیه سازی آورده می شود .

1. شبیه سازی و تحلیل رگولاتورهای بهینه خطی (LQR) و روش گاوسین (LQG) برای سیستم های همراه با بردار اغتشاش 
2. انجام و شبیه سازی تمرین های مرتبط با کتاب های معروف در زمینه کنترل بهینه نظیر کتاب کیرک
3. انجام پایان نامه و پروژه های شبیه سازی بهنیه مرتبط با سیستم های چند متغیره خطی و غیرخطی مقید (همراه با محدودیت)
4. انجام شبیه سازی پروژه ها و پایان نامه های مرتبط با روش های مبتنی بر حساب تغییرات ، پونتریاگین و همیلتونی 
5. انجام شبیه سازی برای سیستم های با چندین مینیمم محلی 
6. انجام شبیه سازی پایان نامه و پروژه برای سیستم های کنترل غیر خطی مقید همراه با نامساوی های در جهت کنترل سیستم
7. انجام شبیه سازی های مرتبط با سیستم های قدرت همچون بهینه سازی رفتار درایو ماشین های الکتریکی ، روش های کلیدزنی و انواع جایابی 
8. بکار گیری روش های هوشمند همچون شبکه های عصبی و منطق فازی و Anfis در بهینه سازی عملکرد سیستم های دینامیکی و عددی 
9. استفاده از روش های بهینه سازی در سیستم های ترکیبی 
10. استفاده از روش های الگوریتم ژنتیک بهبود یافته ، الگوریتم تجمع ذرات یا پرندگان و سایر روش های از این دست در شبیه سازی پایان نامه ها و مقالات مرتبط با بهینه سازی سیستم های عددی 
11. ارائه پروژه های آماده در زمینه بهینه سازی از شبیه سازی مقالات معتبر 

 -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-. -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.

پروژه ها و پایان نامه های مرتبط با کاربرد دینامیک وارون در سیستم های رباتیک ، پایداری ، ردیابی و تطب

سیستم های رباتیک به سیستم های دارای چند لینک و مفصل گفته می شود که به صورت سری به هم وصل شده اند ، در مطالعات مربوط به رباتیک مدلسازی اولیه سیستم را می توان توسط چندین روش انجام داد که روش لاگرانژ یکی از آن هاست . در تمامی این روش ها بایستی ارتباط بین فضای مفصلی و فضای کار بیان شود .

این ارتباط توسط ماتریس ژاکوبین ایجاد می شود . بدین وسیله در بیان سیستم های رباتیک مدلسازی دینامیکی ، سینماتیکی و البته محرک که به ارتباط بین محرک های سیستم و ربات مربوط می شود آورده می شود . مباحث مربوط به مدلسازی از اصول اولیه دینامیک و دینامیک هارتنبرگ تبعیت می کند .

در گام بعد مسئله مهم تعیین قوانین گشتاور برای محرک های موجود در مفاصل ربات به منظور ردیابی مسیر مطلوب در فضای کار می باشد . این مفهوم در کنترل و مکاترونیک بیان می شود . مسئله کنترل در رباتیک یک مسئله با درجات کنترلی کمتر نسبت به درجات آزادی سیستم یا به اصطلاح underactuated می باشد . اما از آنجایی که معادله دینامیکی ربات دارای ویژگی بین ماتریس های کوواریانس و دمپینگ می توان از روش با نام دینامیک وارون که از روش خطی سازی فیدبک گرفته می شود در طراحی کنترلر و پایدارسازی آن استفاده کرد .

همانطور که می دانیم روش خطی سازی فیدبک دارای شرایطی است که با استفاده از براکت لی به آن پرداخته می شود و به منظور طراحی کنترلر با این روش نیاز به چک کردن این شرایط می باشد که با توجه به ویژگی مورد نظر این شرایط در این کار مهیا می باشد .

شکل بالا یک ربات با دو درجه آزادی را نشان می دهد که توسط محرک موجود در مفاصل کنترل می شود و هدف آن ردیابی نقطه چنگک یا Grasper در یک مسیر مطلوب می باشد که به آن Tracking گفته می شود .

در پروژه ها و پایان نامه های مربوط به رباتیک عموما از تعریف مسائل ساده نظیر این مسئله جهت کنترل ربات صرفنظر می شود و مسائل همراه با ایجاد نامعینی یا کاهش درجات کنترل و مدلسازی های دقیق تر برای ربات ها که به درجات آزادی بیشتر ختم می شود در کار قرار می گیرد .

در ادامه مطلب کتاب اسپانگ Spong که به مدلسازی و کنترل ربات ها می پردازد برای دانلود قرار داده شده است . 

ادامه نوشته

دانلود پایان نامه در زمینه بررسی نوسانات در شبکه های توان ، کیفیت توان و فلیکر شبکه

در شبکه های قدرت معمولا توان به صورت جریان متناوب (AC) و در محدوده مشخصی از ولتاژ و فرکانس تولید می گردد. بنابراین اکثر تجهیزات الکتریکی مشترکین به نحوی طراحی شده اند که در محدوده های مشخصی از ولتاژ و فرکانس کار کنند. در واقع کوچکترین انحراف از این محدوده ها سبب اختلال در عملکرد این تجهیزات می گردد.

برای بررسی کیفیت توان در سیستم های قدرت باید آن را از لحاظ چهار مشخصه زیر بررسی کرد:

• دامنه ولتاژ
• دامنه فرکانس
• شکل موج ولتاژ
• تعادل بین فازها در سیستم سه فاز

برق تولیدی توسط نیروگاه ها از لحاظ کیفیت توان، برق مطلوب است یعنی چهره مشخصه اصلی فوق الذکر در آن رعایت شده است ولی بعلت استاده از مصرف کننده های غیراستاندارد در شبکه ی برق، باعث از بین رفتن کیفیت توان برق شبکه می شود. و در چهار مشخصه ی اصلی فوق الذکر تغییر ایجاد می کنند و با این تغییرات ایجاد شده تلفات توان دز سیستم افزایش پیدا می کند و همچنین باعث صدمه دیدن و یا کارکرد نامطلوب وسایل حساس می شود و بنابراین برای جلوگیری از این صدمات باید از اتصال وسایل غیر استاندارد به شبکه جلوگیری کرد.

الف) هر مصرف کننده ی دارای یک دامنه ولتاژ خاصی است و با کم و یا زیادشدن ولتاژ از این مقدار باعث صدمه دیدن و یا کارکرد نامطلوب دستگاه می شود در بسیاری از موارد علت سوختن تجهیزات عدم تعادل در دامنه ی ولتاژ می باشد.

ب) شکل موج استاندارد ولتاژ در حالت نرمال به صورت شکل موج سینوسی است و در اثر استفاده از مصرف کننده های غیر استاندارد بر روی شکل موج تاثیر منفی می گذارند و شکل موج را از حالت سیسنوسی خارج می کنند.

مسائل بیان شده از عواملی هستند که باعث ایجاد نوسان در شبکه توان می باشند که در ادامه منجر به فلیکر ولتاژ و آسیب در حوزه کیفیت توان می شود . 

 

شکل موج بالا نمودار ولتاژ در یکی از فازهای خطوط انتقال با مشکل کیفیت توان را نمایش می دهد ، کیفیت توان از مسائل مهم در حوزه توزیع و انتقال می باشد ، مسائل ناشی از نوسانات کیفیت توان در شبکه قدرت باعث کاهش ضریب توان شده و نیاز به استفاده از جبران ساز های کیفیت توان مانند ادوات FACTS را در شبکه ایجاد می کند . 

.....................................................................................................................................

به منظور کسب اطلاعات و دانلود پایان نامه در زمینه نوسانات در سیستم های قدرت و بحث کیفیت توان به ادامه مطلب مراجعه کنید . 

ادامه نوشته

انجام پایان نامه برق قدرت در زمینه ردیابی ماکزیمم توان در سلول های خورشیدی

سلول های خورشیدی از جمله منابع تولید پراکنده تجدید پذیر می باشند که در ریزشبکه ها و در شبکه های توزیع به صورت متداول مورد استفاده قرار می گیرند . 

سلول های خورشیدی در شرایط مختلفی از ویژگی های روز بایستی بتوانند توان مورد نیاز بار را تامین کنند بصورتیکه در یک ولتاژ لینک DC ثابت بتوانند پروفیل جریان شبکه بار را ارضا دهند . به همین منظور نیاز است تا این منبع تولید پراکنده بصورت موازی با یک منبع ذخیره ساز انرژی قرار بگیرد .

از سوی دیگر یکی از مسائل اساسی در کلیدزنی اینورتری سلول های خورشیدی به منظور تامین توان DC مشخصه غیرخطی آن می باشد که به مفهوم تغییر غیرخطی نمودار ولتاژ - توان می باشد ، بنابراین نیاز است تا کلیدزنی در نقطه ای انجام شود که بیشترین توان جذب شود که به این مسئله ردیابی ماکزیمم توان گفته می شود .

شکل بالا این مسئله را برای یک نمونه از تابش نشان می دهد . روش های مختلفی به منظور یافتن این نقطه معرفی شده است ، روش های آشوب و مشاهده که برمبنای ایجاد تغییرات تصادفی در ولتاژ و مشاهده خروجی می باشند تا روش های پیشرفته تطبیقی از این دست می باشند .

آنچه این مسئله را قدری پیچیده تر می کند ، وابسته بودن این نمودار به میزان تابش می باشد چرا که ضابطه تغییرات برای تابش های مختلف متفاوت خواهد بود . 

شکل بالا این مسئله را برای تابش های مختلف و به همراه ضابطه بار نشان می دهد . 

آنچه از شکل بالا مشخص است سیستم کلیدزنی اینورتری باید بتواند تقاط توان بالای پروفیل بار را در هر لحظه هدف بگیرد تا توان بار تامین شود ، اما مازاد توان را می توان در باتری ذخیره کرد . در این حالت یک منحنی برای نقاط ماکزیمم در تابش های مختلف بدست می آید .

.....................................................................................................................................

به منظور دانلود پایان نامه در زمینه ردیابی ماکزیمم توان در سلول های خورشیدی به ادامه مطلب مراجعه کنید . 

ادامه نوشته

انجام پایان نامه در زمینه قابلیت اطمینان در شبکه های توزیع و بهبود آن

قابلیت اطمینان یکی از ویژگی های لازم در هر طراحی می باشد ، شبکه های توزیع ، ریزشبکه ها و شبکه های انتقال تماما بایستی انجام پذیر باشند بدین مفهوم که قابلیت اطمینان در آنها رعایت شده باشد ، قابلیت اطمینان بصورت کلی براساس شاخص های مختلفی سنجیده می شود ، شاخص هایی که اساس آن ها از ولتاژ و فرکانس باس های متوالی در فیدرهای مختلف گرفته تا شاخص های SAIFI و SAIDI  ، شاخص های فصلی ، شاخص های در طول روز ، شاخص های براساس آب و هوا ، براساس دیماند بار و ... مطرح می باشند .

هر شبکه توان بسته به ضروریات خود نیاز به بررسی یکی تا چند نمونه از موارد بالا را داراست ، در شبکه های توزیع قابلیت اطمینان بصورت هزینه در طراحی های توپولوژی ، امنیت و جایابی های مختلف وارد می شود . 

المان ها و شرایط مختلف در بالابردن میزان قابلیت اطمینان شبکه قدرت تاثیرگذارند . در پایان نامه قرار داده شده در این پست تاثیر ادوات کلیدزنی که به واسطه مسائل امینتی در مواجهه با خطاهای شبکه در سیستم قرار داده می شوند در شناسایی قابلیت اطمینان و بدست آوردن بهترین آرایش محاسبه شده است .

اتصالات سری کلیدها ، اتصال موازی و توپولوژی های ترکیبی سری - موازی از جمله مسائل بررسی شده می باشند . 

 

.....................................................................................................................................

 

به منظور دانلود پایان نامه در زمینه قابلیت اطمینان به ادامه مطلب مراجعه کنید . 

ادامه نوشته

پروژه مهندسی برق قدرت ، تجدید ساختار در سیستم قدرت ، کاهش تلفات ، بهبود پروفیل ولتاژ

تجدید ساختار در سیستم های قدرت یکی از اساسی ترین مباحث در زمینه بازار برق ، کاهش تلفات ، بهبود کیفیت توان ، بهبود پروفیل ولتاژ و مباحث مربوط به قابلیت اطمینان می باشد .

در این پست یک پروژه پایان نامه در مهندسی برق قدرت که مقاله بیس بکار رفته بهمراه شبیه سازی های آن در ادامه مطلب قرار داده شده است ، مورد بررسی قرار می گیرد . در تجدید ساختار شبکه توان چندین مسئله را در نظر می گیرند که اصلی ترین آن ها کاهش تلفات اکتیو و راکتیو در خطوط توان می باشد که این مسئله به خودی خود باعث بهبود برهم کنش در سیستم شده و محسنات بعدی را به دنبال خواهد داشت .

در مسئله تجدید ساختار نیاز به برقراری شرایط مختلف شبکه در هر اجرای برنامه می باشد تا آن را به عنوان یک حل صحیح برشمرد ، از جمله این شرایط محدودیت ولتاژ ، محدودیت توان اکتیو ، محدودیت توان راکتیو ، رادیال بودن شبکه ، میزان تلفات و مسائل دیگر می باشند که در حلقه و فلوچارت مسئله تجدید ساختار باید به آن توجه داشت ، در این پایان نامه مسئله بهینه سازی توسط روش حل بهینه (optimal power flow) و با استفاده از گرادیان ولتاژ مورد بررسی قرار گرفته است . در هر یک از مراحل حل محدودیت های شبکه مورد توجه قرار گرفته و بهینه سازی بدون جایگذاری منابع تولید پراکنده و یا ادوات facts صورت گرفته است .

در شکل زیر نتیجه مسئله بهینه سازی برای قبل از بکارگیری الگوریتم و بعد از آن نشان داده شده است :

نمودار پروفیل ولتاژ قبل و بعد از تجدید ساختار شبکه قدرت 

در این شبیه سازی چندین شبکه استاندارد از جمله 16 باسه و 116 باسه IEEE با استفاده از الگوریتم مورد ارزیابی قرار گرفته اند که در شکل بالا نتیجه کار برای شبکه 33 باسه نشان داده شده است .

در ادامه مطلب لینک دانلود این پایان نامه آماده به همراه مقاله اصلی کار داده شده است .

ادامه نوشته

دانلود پروژه مهندسی برق قدرت ، کنترل فازی برای موتور یونیورسال

در این پست پروژه مهندسی برق قدرت که در آن با استفاده از کنترل برمبنای منطق فازی برای موتور یونیورسال (Universal) جدول فازی تعبیه شده و شبیه سازی های آن انجام شده است خواهیم پرداخت .

در این پروژه ابتدا مدل مورد نظر برای موتور بدست آمده است به این صورت که سیستم در یک حلقه بسته به همراه محرک ، موتور و سنسور فیدبک قرار داده شده و با استفاده از تئوری کنترل مدل کامل آن بدست آمده است . در این مقاله هدف دریافت دامنه مطلوب برای ولتاژ خروجی می باشد که برای مقادیر مطلوب متفاوت بررسی شده است و حرکت های پله ای در ولتاژ نیز تحت بررسی قرار گرفته است .

در این مقاله با توجه به کاربرد منطق فازی ابتدا متغیرهای ورودی مورد نیاز برای کنترل فازی از سیستم استخراج شده اند که شامل متغیر خطا و مشتق خطا می باشند . این متغیرها به عنوان ورودی منطق فازی می باشند که در حوزه گسسته قرار داده شده اند . متغیر خروجی در منطق فازی مورد نظر سیگنال کنترلی می باشد که به صورت متغیر هدف مطرح می باشد .

آنچه که مسلم است نیاز به قانون نویسی معتبر برای منطق فازی می باشد ، مسئله قانون نویسی برای منطق فازی براساس تجربه در استفاده از سیستم های کنترلی متداول مانند PID بدست می آید تا بهترین ضابطه کنترلی تحت شرایط مختلف خطا و مشتق آن بیان شده و قانون نویسی شود .

در شکل زیر نتیجه کار برای شبیه سازی ارائه شده است :

شکل موج مقایسه نمودار PID ، منطق فازی نوع 1 ، منطق فازی 2

در این شبیه سازی دو نوع فازی برای سیستم بکار رفته است در نوع اول اشباع سیستم با شیب صعودی در مجموعه فازی رخ می دهد . و در فازی دوم اشباع سیستم با شیب نزولی در مجموعه فازی می باشد . در نتیجه در فازی نوع اول نوسان بیشتر در حالت و سرعت بیشتر در رسیدن به نقطه مطلوب را داریم (مقادیر ویژه نزدیکتر به محور) و در نوع دم نوسانات کمتر و بالتبع سرعت کمتر در رسیدن به نقطه مطلوب خواهد بود .

لینک دانلود مقاله مورد نظر و فایل شبیه سازی در ادامه مطلب می باشد .

ادامه نوشته

بررسی روش حذف بار تطبیقی در بهبود پایداری سیستم قدرت و سیستم های بار فرکانس

براي عملکرد رضايت‌بخش يک سيستم قدرت، فرکانس بايد تقريباً ثابت بماند که از نگاه کنترلی هدف تثبیت آن در یک پریونیت می باشد . کنترل نسبتاً دقيق فرکانس، ثبات سرعت و سنکرون سازی موتورهاي القايي و سنکرون را به بار  مي‌آورد. ثبات سرعت راه‌اندازي‌هاي موتوري، بخصوص در عملکرد رضايت‌بخش واحدهاي توليدي، مهم است، زيرا اين واحدها به شدت به عملکرد تمام محرکه‌هاي جنبي مربوط به سوخت، آب تغذيه و سيستم تغذيه هواي سوخت وابسته هستند. استفاده وسيع از ساعت‌هاي الکتريکي و استفاده از فرکانس براي ساير مصارف زمان‌سنجي نيازمند نگهداري و حفظ دقيق زمان سنکرون است. در نتيجه، نه تنها فرکانس بلکه انتگرال آن نيز بايد تنظيم و کنترل شود . به این منظور در کنترل سیستم های بار فرکانس از سیستم های کلاسیک که دارای کنترل بر انتگرال خطا می باشند استفاده می شود . 

فرکانس يک سيستم، بستگي به تعادل توان حقيقي دارد که آن نیز به برابری تولید و مصرف مرتبط است . از آنجا که فرکانس، عامل مشترکي در سرتاسر يک سيستم است و در یک ریزشبکه نیز به صورت ناحیه ای و وزن دار محاسبه شده و میانگین گیری می شود ، تغييري در تقاضاي توان حقيقي يک نقطه، به صورت تغييري در فرکانس در سرتاسر سيستم منعکس مي‌شود. چون تعداد زيادي ژنراتور، توان مورد نياز سيستم را تامين مي‌کنند، بايد وسايلي مهيا شود که تغيير توان مورد تقاضا را بين واحدها تقسيم کند. گاورنر سرعت هر واحد توليدي تابع اوليه کنترل سرعت را فراهم مي‌آورد و به صورت یک کنترل اولیه عمل می کند ، حال آنکه کنترل تکميلي موجود در يک مرکز کنترل اصلي، توليد را تخصيص مي‌دهد.

در سيستم‌هاي به هم پيوسته که شامل دو يا تعداد بيشتري نواحي مستقل کنترلي هستند، علاوه بر کنترل فرکانس، بايد توليد در هر ناحيه به گونه‌اي کنترل شود که تبادل برنامه‌ريزي شده توان حفظ شود. کنترل توليد و فرکانس معمولاً به کنترل بار - فرکانس (LFC) موسوم است . 

در شکل زیر یک سیستم بار فرکانس دو ناحیه ای نشان داده شده است که از یک سیستم کنترل مرکزی در کنار کنترلرهای محلی خود استفاده می کند .

شماتیک یک سیستم بار فرکانس دو ناحیه ای

 

يكي دیگر از روش‌هاي كنترل فركانس در حالت بحرانی و خطا روش حذف‌بار است :

اضافه بارهاي سنگين در اثر خارج شدن يك واحد نیروگاه يا يك قطع یک خط انتقال مهم در اثر بروز خطا در سيستم قدرت موجب تغييرات نسبتاً بزرگ در فرکانس ناحیه ای و سپس در فركانس کل شبکه خواهد شد. در اين حالت قبل از اين‌كه گاورنر و توربين‌ها فرصت عملكرد و تغيير توليد را پيدا نمايند فركانس خيلي سريع به مقادير بحراني خود مي‌رسد و شبکه در آستانه فروپاشی قرار می گیرد ، زيرا عملكرد كامل و كافي گاورنر و پاسخ توربين حداقل چند ثانيه طول خواهد كشيد. (به دليل ثابت زماني گاورنر و توربين و تاخیر دیزل ژنراتور) و قبل از اين‌كه گاورنرهاي سيستم فركانس را تصحيح كنند، فركانس به مقدار خيلي زيادي تغيير مي‌كند.

لذا در اين‌گونه موارد تنها راه حل مناسب حذف‌بار براي جلوگيري از خاموشي كل سيستم است ، از این مسئله که به صورت خودکار در شبکه انجام شده و اصطلاحا تجدید ساختار شبکه قدرت را نتیجه می دهد به عنوان حذف بار تطبیقی یاد می شود .

در شکل زیر نتیجه حذف بار تطبیقی برای یک شبکه نمونه نشان داده شده است که در شبیه سازی و انجام پایان نامه برق قدرت بدست آمده و در آن الگوریتم رقابت استعماری با الگوریتم PI قیاس شده است .

نتیجه فرکانس میانگین شبکه در حین حذف بار تطبیقی 

مشخصات و معیارها در جبران سازی بار و جیران سازی توان راکتیو

در این پست قصد داریم تا مشخصات یک جبران ساز توان راکتیو یا جبران ساز بار را به صورت مشروح بیاوریم :   

پارامترها و فاکتورهایی که بایستی در تعریف یک جبران کننده باردر نظر گرفت در لیست زیر بطور اجمال آمده است:

1- حداکثر توان راکتیو پیوسته مورد لزوم که بایستی جذب یا تولید گردد.

2- مقدار نامی اضافه بار و مدت زمان آن.

3- ولتازنامی وحدود ولتاژکه مقدار نامی توان راکتیو نبایستی از آن حدود تجاوز نماید.

4- فرکانس و تغییرات آن.

5- دقت لازم در تغییر ولتاژ.

6- زمان پاسخ جبران کننده در مقابل یک اغتشاش معین.

7- نیازمندی های کنترل ویژه.

8- حفاظت جبران کننده وهماهنگی آن با حفاظت سیستم ودر نظر گرفتن محدودیت توان راکتیو در صورت لزوم.

9- حداکثر اعوجاج ناشی از هارمونیک با در نظر گرفتن جبران کننده.

10- اقدامات مربوط به انرژی دار کردن و اقدامات احتیاطی.

11- نگهداری ، قطعات یدکی،پیش بینی برای توسعه، و آرایش جدید سیستم در آینده.

12- عوامل محیطی،سطح نویز،نصب تاسیسات در محیط باز یا بسته،درجه حرارت،رطوبت،آلودگی هوا،باد و زلزله،نشتی

در ترانسفورماتورها،خازنها،سیستمهای خنک کننده.

13- رفتار وعملکرد در معرض ولتاژ تغذیه نامتعادل ویا بارهای نامتعادل.

14- نیازمندی های کابل کشی و طرح بندی وآرایش اجزاء قابل دسترسی بودن، محصور بودن،زمین کردن.

15- قابلیت اعتماد و خارج از سرویس بودن اجزاء.

یکی از جبران سازهای متداول در این امر ، جبران ساز استاتیک STATCOM می باشد که در زیر به شرح آن می پردازیم :

 جبران ساز   STATCOM می باشد به عنوان يک عنصر FACTS نسل جديد بر مبناي يک منبع ولتاژ سنکرون استوار است. نام ديگر اين وسيله SVG که به صورت مخفف شده Static Var Generator می باشد و یا ASVC که به صورت مخفف شده Advance Static Var Compensator مي باشد ، است . اين جبرانساز موجب تنظيم ولتاژ خروجي توربين هاي بادي و بهبود پايداري ولتاژ در مقابل خطاهاي گذاري سيستم مي گردد و نسبت به  SVCها زمان پاسخ سريع تري دارند و تأثير خطاي گذرا را ملايم تر مي نمايد. كنترل دائمي راكتيو بصورت ديناميکي پروفيل ولتاژ نيروگاه بادي را در حد مطلوب نگهداري مي نمايد.

اين عنصر بطور موازي با شبکه و توسط يک ترانس قرار مي گيرد. شکل زیر شماتيک يک  STATCOM و مشخصة آن و دياگرام برداري و مدار معادل آن را نشان مي دهد و ديده مي شود كه اين وسيله مي تواند در رنج وسيعي به صورت سلفي و خازني عمل كنترل ولتاژ را انجام دهد. در حالت كلي اين وسيله در قسمت DC شامل يک خازن است كه در اين صورت فقط قادر به تبادل توان راكتيو با شبکه خواهد بود .

شماتیک یک STATCOM

 

 

کنترل و جبران سازی توان راکتیو با استفاده از مجموعه ادوات FACTS در شبکه قدرت

کنترل و جبران سازی توان راکتیو در سیستم های قدرت یکی از مسائل مهم در مطالعات سیستم های قدرت است و تحقیقات متعددی در زمینه کنترل توان راکتیو آن ها صورت گرفته است.در روش هایی که تا کنون به منظور کنترل  و جبران سازی توان راکتیو سیستم های قدرت صورت گرفته است،می توان به تزریق توان راکتیو توسط ادوات FACTS ،استفاده از بانک های خازنی سوئیچ شونده، استفاده از کندانسورهای سنکرون،استفاده از ژنراتورهای القایی دو سو تغذیه(DFIG) اشاره نمود. 

با استفاده از ژنراتور القایی دو سو تغذیه (DFIG) می توان توانایی کنترل مستقل توان های اکتیو و راکتیو را با کنترل جریان روتور داشت و می توان از این ژنراتور به عنوان جبران ساز توان راکتیو استفاده کرد.با استفاده از STATCOM ، می توان باعث تنظیم ولتاژ خروجی سیستم قدرت و بهبود پروفیل ولتاژ و پایداری ولتاژ در مقابل خطاهای گذرای سیستم شد.کنترل دائمی توان راکتیو به صورت دینامیکی پروفیل ولتاژ سیستم قدرت را در حد مطلوب  نگهداری می نماید.

در شکل زیر شماتیک و بخش های مختلف یک ژنراتور القائی تغذیه دوگانه نشان داده شده است .

شماتیک کلی یک DFIG

شرط لازم در جبران سازی توان راکتیو برای مجموعه توربین بادی و DFIG پایداری مجموعه می باشد که بایستی به صورت کامل برقرار باشد به منظور این دست یابی به این مهم در اغلب تحقیقات و پایان نامه های برق قدرت شبکه مورد نظر در هماهنگی با ادوات FACTS همچون STATCOM (جبران ساز استاتیکی) یا UPFC (جبران ساز همه منظوره) قرار می گیرد ، این ادوات به لحاظ تجزیه مدال سیستم و آنچه که در شبیه سازی ها نشان می دهد پایداری سیستم را با توجه به تحلیل مقادیر ویژه و بهبود عمل جبران سازی بالا می برد .

توان راکتیو یک از مهمترین عوامل حائز اهمیت در طراحی و بهره برداری سیستمهای قدرت الکتریکی جریان متناوب از دیر باز مورد توجه بوده است .در یک بیان ساده و بسیار کلی می توان گفت از آنجایی که امپدانس های اجزاء سیستم قدرت بطور غالب راکتیو می باشند،انتقال توان اکتیو مستلزم وجود اختلاف زاویه فاز بین ولتاژهای ابتدا و انتهای خط است.درحالی که برای انتقال توان راکتیو لازم است که اندازه این ولتاژها متفاوت باشد. بنابراین باید توان راکتیو در بعضی از نقاط سیستم تولید و سپس به محل های مورد نیاز منتقل شود.اما به چه دلیل می خواهیم توان راکتیو راانتقال دهیم؟ جواب این است که نه تنها اغلب اجزاء سیستم توان راکتیو مصرف می کنند بلکه اکثر بارهای الکتریکی نیز توان راکتیو مصرف می کنند. بنابراین توان راکتیو مصرفی بایستی از محلی تامین گردد. اگر قادر نباشیم آن را به سهولت انتقال دهیم آنگاه بایستی در محلی که مورد نیاز است آن را تولید نماییم.
همانطورکه گقتیم انتقال توان اکتیو مستلزم جابجایی فاز و ولتاژها می باشد.لیکن مقدار ولتاژها نیز به همین منوال حائز اهمیت است. مقدار آنها نه تنها بایستی بقدر کافی بالا باشد که بتواند بارها را حمایت نماید،بلکه بقدر کافی پایین باشدکه بتواند که منجر به شکست عایقی تجهیزات عایق نگردد. بنابراین بایستی ، در صورت لزوم ولتاژها را در نقاط کلیدی کنترل کرده و یا حمایت یا محدودیتی را به آن اعمال کنیم. این عمل کنترل می تواند در سطح وسیعی بوسیله تولید یا مصرف توان راکتیو در نقاط کلیدی صورت گیرد.در عمل تمام تجهیزات یک سیستم قدرت برای ولتاژ مشخصی،ولتاژنامی ، طراحی می شوند. اگر ولتاژ از مقدار نامی خود منحرف شود ممکن است باعث صدمه رساندن به تجهیزات سیستم ویا کاهش عمر آنها گردد. برای مثال گشتاور یک موتور القایی با توان دوم ولتاژترمینالهای آن متناسب است. بنابراین تثبیت ولتاژ نقاط یک سیستم قدرت کاملاً ضروری است. بدیهی است که کنترل ولتاژ تمام نقاط سیستم از لحاظ اقتصادی عملی نمی باشد.از طرف دیگر کنترل ولتاژدر حد کنترل فرکانس ضرورت نداشته و در بسیاری از سیستمهای خطای ولتاژ در محدوده تنظیم می شود.توان راکتیو مصرفی بارها در ساعات مختلف در حال تغییر است ،لذا ولتاژ و توان راکتیو باید دائماً کنترل شوند. در ساعات پربار بارها قدرت راکتیو بیشتری مصرف می کنند و نیاز به تولید قدرت راکتیو زیادی در شبکه می باشد.اگر قدرت راکتیو مورد نیاز تامین نشود اجباراً ولتاژ نقاط مختلف شبکه کاهش یافته و ممکن است از محدوده خارج شود.