1-1    پیشگفتار

افزایش جمعیت و صنعتی­شدن جوامع بشری، منجر به افزایش روز افزون تقاضای انرژی در جهان شده است. رشد تقاضای انرژی در بخش‌های مختلف صنعتی، کشاورزی و خانگی، اجتناب­ناپذیری تولید بیشتر را سبب شده است. تولید انرژی بیشتر منجر به افزایش هزینه‌ها (ازجمله سرمایه‌گذاری و تعمیر و نگهداری) شده است. ازآنجاکه در دهه‌های گذشته، بخش عمده انرژی مورد نیاز از منابع سوخت فسیلی تأمین شده است، پاسخ به افزایش تقاضای انرژی، منجر به بروز مشکلات زیست­محیطی شده که نگرانی‌های عمده را در کشورهای مختلف ایجاد کرده است [1]. مدیریت انرژی به‌عنوان راهبردی که از طریق مصرف صحیح انرژی می‌تواند به حل هر دو مشکل (تأمین انرژی و کاهش آلودگی‌های زیست­محیطی) کمک کند مطرح شده است [2].
اگرچه مفهوم مدیریت انرژی از سالیان دور مورد توجه نهاد‌ها و جوامع بشری بوده است، لکن در دهه اخیر و در پی افزایش توجه به تغییرات اقلیمی ‌‌و فناوری پاک، اهمیت مدیریت انرژی افزایش یافته است. تاکنون برای واژه مدیریت انرژی تعریف‌های گوناگونی ارائه شده است. بر مبنای تعریف ارائه شده در [3]، به استفاده عادلانه[1] و مؤثر[2] از انرژی به‌منظور «حداکثر­کردن سود (حداقل­کردن هزینه‌ها) و بهبود جایگاه‌ رقابتی[3]»، مدیریت انرژی گفته می‌شود. تعریف جامع دیگری نیز در [4] ارائه شده است. بر این اساس، به راهبرد «تنظیم و بهینه­سازی انرژی با استفاده از سیستم‌ها و روندها به‌منظور کاهش انرژی مورد نیاز به ازای هر واحد تولید، به‌نحوی که کل هزینه‌ این سیستم‌ها (شامل هزینه­های مستقیم تولید به‌علاوه هزینه ایجاد تغییر در سیستم­ها و روندها) ثابت مانده و یا کاهش یابد»، مدیریت انرژی اطلاق می‌شود.
مدیریت انرژی در دو بازه زمانی کوتاه‌مدت و بلندمدت قابل طرح است. در بازه زمانی کوتاه‌مدت، مدیریت انرژی به بهینه‌سازی مصرف انرژی تأسیسات موجود می‌پردازد، اما در بلندمدت موضوع جایگزینی تجهیزات و سرمایه‌گذاری‌های جدید نیز می‌تواند جزء تصمیمات قابل اخذ در نظر گرفته شود [5]. تعیین زمان و کمیت مصرف انرژی برای هر یک از مصرف‌کننده‌ها به‌قسمی ‌است که هدف مدیریت انرژی (به‌طور مثال، افزایش سود) محقق شود [6]. از لوازم مدیریت انرژی، اطلاع بارها از قیمت‌های تأمین انرژی الکتریکی و تجهیز آن‌ها به ابرازهای تصمیم­گیری بهینه است. با توجه به حرکت قیمت‌گذاری انرژی الکتریکی به سمت قیمت‌های لحظه­ای، این اطلاع از قیمت‌ها باید به‌صورت لحظه‌ای امکان‌پذیر باشد. اطلاع بارها از قیمت‌های لحظه­ای با توسعه فناوری‌های زیرمجموعه شبکه هوشمند[4] ایجاد خواهد شد [7].
ازجمله چالش‌های اساسی در حوزه مدیریت انرژی، رعایت برابری[5] و کارایی[6] در تخصیص[7] انرژی مصرفی به مصرف‌کنندگان است. در واقع همان‌طور که در تعریف مدیریت انرژی بیان شد، برابری و کارایی از اصول اساسی در هر راهبرد مدیریت انرژی­ است. به‌منظور روشن­تر شدن مفهوم این دو اصل لازم است تا در ابتدا به تعریف هر یک از آن‌ها به شرح زیر بپردازیم.
کارایی: استفاده حداکثری یک جامعه از منابع موجود را کارایی ‌می‌نامند. به‌عبارت‌دیگر، اگر تخصیص منابع[8] در بین اعضای یک جامعه سود یا مازاد[9] کل جامعه را حداکثر کند، تخصیص انجام ­گرفته را کارا گویند. به‌عنوان مثال اگر کل منافع اقتصادی جامعه را یک سیب در نظر بگیریم، هدف از کارایی حداکثر­کردن اندازه ممکن این سیب است [8]!

برابری: توزیع عادلانه منافع حاصل از منابع جامعه در میان اعضای آن جامعه را برابری گویند [8]. به‌عبارت‌دیگر تخصیصی عادلانه و برابر است که در آن هیچ عضوی از جامعه سود یا مازاد دیگری را بر سود یا مازاد خود ترجیح ندهد [9]. بنابراین هدف از برابری تقسیم عادلانه سیب در بین اعضای جامعه است!
با توجه به اینکه اعضای یک جامعه در ازای منابع یکسان به سود یا مازاد غیریکسانی ‌می‌رسند (به­لحاظ ویژگی‌ها و مشخصات متفاوت اعضای جامعه)، تلاش برای حصول برابری، منجر به کاهش کارایی در آن جامعه خواهد شد. بنابراین رسیدن به یک تخصیص عادلانه و برابر، مستلزم پرداخت هزینه (کاهش سود یا مازاد کل جامعه) خواهد بود. با توجه به این مسأله، رسیدن توأم به هریک از دو اصل کارایی و برابری به‌صورت مطلق در یک تخصیص امکان­پذیر نبوده و برقراری مصالحه[10] بین آن‌ها ضروری است. به‌عبارت‌دیگر، تقسیم سیب به قطعات عادلانه و برابر منجر به کوچک شدن اندازه سیب خواهد شد!
در این پایان­نامه قصد داریم تا با توجه به چالش فوق، به نقد روش کلاسیک تخصیص منابع و بررسی توجه به اصل برابری در این روش بپردازیم و سپس به‌منظور اعمال اصل برابری، راه­حل‌هایی را با رعایت کارایی پیشنهاد   خواهیم کرد[11].
در ادامه این فصل، در ابتدا، به معرفی انواع توابع اصلی رفاه اجتماعی و تحلیل آن از منظر کارایی و برابری پرداخته و سپس به معرفی رویکردهای موجود در حوزه مدیریت انرژی و پژوهش‌های انجام­گرفته خواهیم پرداخت. در ادامه، اهداف و نوآوری‌های پایان­نامه ذکر شده

 و در انتها بر فصل‌های پایان­نامه خواهیم داشت.

1-2    توابع رفاه اجتماعی و مدیریت انرژی

از منظر علم اقتصاد، هرگاه تخصیص منابع بین اعضای یک جامعه مطرح می‌شود (که مدیریت انرژی را نیز شامل می‌شود)، بحث رفاه اجتماعی نیز مطرح است. لذا، پرداختن به مبحث مدیریت انرژی بدون توجه به مبحث رفاه اجتماعی و نگاه‌های متفاوت به آن که از فلسفه متفاوت اقتصاد‌دانان به برابری و کارایی نشأت می‌گیرد، ممکن نخواهد بود. تابع رفاه اجتماعی، ضابطه یا روشی است که به‌وسیله آن ‌می‌توان ترجیحات تمام اعضای جامعه را در قالب یک ترجیح اجتماعی جمع و یا به عبارت بهتر ترکیب کرد. یعنی اگر بدانیم که تمام اعضا چگونه تخصیص‌های متفاوت را رتبه­بندی ‌می‌کنند، ‌می‌توانیم با استفاده از این تابع، این اطلاعات را برای رتبه­بندی اجتماعی تخصیص‌های متفاوت استفاده کنیم [11]. مکاتب اقتصادی مختلف از توابع متفاوتی به‌منظور تعریف تابع رفاه اجتماعی استفاده کرده­اند. این مکاتب اقتصادی به مطلوبیت‌گرایان[12] کلاسیک، تساوی‌گرایان[13] و رالزین[14] قابل تقسیم‌بندی هستند که در ادامه به توضیح آن‌ها پرداخته شده است [9].

• مطلوبیت­گرایان کلاسیک

در این مکتب، تابع رفاه اجتماعی برابر با حاصل­جمع توابع مطلوبیت اعضای جامعه ‌می‌باشد که به‌صورت زیر نمایش داده می‌شود [9].

در رابطه ‏1–1، تابع رفاه اجتماعی است و برابر با تابع مطلوبیت عضو ام جامعه از یک تخصیص مانند می‌باشد و تعداد افراد جامعه است. شکل کلی­تر این تابع، تابع رفاه جمع­وزنی مطلوبیت‌ها است که در آن وزن‌ها اعدادی هستند که نشان ‌می‌دهند تا چه اندازه مطلوبیت هر فردی در رفاه اجتماعی کلی مهم است. این تابع به صورت زیر نمایش داده می‌شود [9].

در رابطه ‏1–2، برابر با ضریب وزنی عضو ام جامعه از یک تخصیص مانند می‌باشد. این تابع با عنوان تابع رفاه بنت‌هامیت[15] یا مطلوبیت­گرایان کلاسیک شناخته می‌شود. این رویکرد، تفاوتی بین انتقال رفاه از عضو ضعیف به قوی و برعکس قائل نیست و مادا‌می‌که مجموع مطلوبیت اعضای جامعه افزایش یابد، هر نوع توزیع درآمد/ثروتی قابل قبول ‌می‌باشد. در این دیدگاه، در صورتی که کاهش منابع تخصیص­­یافته به عضو ضعیف و تخصیص آن به عضو قوی باعث افزایش مطلوبیت عضو قوی شود، به شکلی که کاهش مطلوبیت عضو ضعیف را جبران کند، این انتقال مطلوبیت می‌تواند انجام شود؛ زیرا در این رویکرد مجموع مطلوبیت مورد اهمیت بوده و در اثر این انتقال، چنانچه افزایش مطلوبیت نزد عضو قوی به اندازه­ای باشد که کاهش آن را نزد عضو ضعیف خنثی کند، مجموع مطلوبیت جامعه افزایش می‌یابد. بنابراین این تابع رفاه اجتماعی صرفاً به دنبال افزایش کارایی در جامعه بوده و اهمیتی به برابری نمی‌دهد.

• تساوی­گرایان

مطابق با این دیدگاه، مطلوبیت کل جامعه به‌صورت مساوی بین اعضای جامعه تقسیم می‌شود. در این رویکرد، بخشی از مطلوبیت حاصله توسط عضو قوی، به عضو ضعیف داده می‌شود، به‌نحوی که مطلوبیت کل اعضا با یکدیگر مساوی شود. در یک جامعه با اعضای غیریکسان (ویژگی‌ها و مشخصات مختلف)، استفاده از این تخصیص ‌می‌تواند کلیه اعضای جامعه را از افزایش در مطلوبیتشان بی‌میل کند و در اثر آن، کارایی جامعه کاهش خواهد یافت [9].

• رالزین

تابع رفاه اجتماعی در این مکتب، تابع رفاه اجتماعی مینی­ماکس[16] یا رالزین است که در زیر نشان داده شده است.

این تابع رفاه، بیان­کننده آن است که رفاه اجتماعی یک تخصیص، فقط به رفاه فردِ دارای حداقلِ مطلوبیت بستگی دارد و معتقد است که مطلوبیت کل جامعه فقط در صورتی افزایش ‌می‌یابد که مطلوبیت فردِ (افرادِ) دارای حداقلِ مطلوبیت افزایش یابد [9]. تخصیص ناشی از این تابع رفاه اجتماعی ‌می‌تواند منجر به کاهش مطلوبیت اعضای قوی در جامعه شده و در نتیجه کارایی نیز کاهش یابد.
[1] Fairness
[2] Efficient
[3] Competitive position
[4] Smart grid
[5] Equity
[6] Efficiency
[7] Allocation
[8] Resource allocation
[9] Surplus
[10] Trade-off
[11] لازم به ذکر است که مفهوم عدالت و برابری دارای تعاریف گسترده­ای مرتبط با عرصه فلسفه سیاسی[11] است [8] و مقصود ما از برابری و عدالت صرفاً معنای عمو‌می ‌آن از منظر مراجع اصلی علم اقتصاد است.
[12] Utilitarianism
[13] Egalitarianism
[14] Rawlsian
[15] Benthamite
[16] Minimax
***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

1-1- آشنایی با ساختارهای جدید در شبکه های قدرت
تامین انرژی یکی از موضوعات مهم در جوامع بشری است که مسائل زیادی موجب توجه روزافزون به آن شده است. موضوعاتی همانند رو به زوال بودن منابع انرژی فسیلی، رشد سریع تقاضای انرژی و مشکلات زیست محیطی برخی از این مسائل می باشند. انرژی الکتریکی بعنوان اصلی ترین شکل انرژی مورد استفاده در عصر حاضر، توسط شبکه های قدرت در اختیار مصرف کنندگان قرار می گیرد. ساختار معمول و سنتی شبکه های قدرت از سه بخش تولید، توزیع و انتقال تشکیل شده است. در بخش تولید انرژی الکتریکی مورد نیاز بوسیله تعداد محدودی از نیروگاههای بزرگ تامین می گردد. مکان احداث این نیروگاهها به عواملی از جمله نوع نیروگاه، منابع آب و داشتن فضای مناسب بستگی دارد که معمولا دور از مراکز بار بوده و نیاز است که انرژی الکتریکی از طریق خطوط انتقال به مصرف کننده تحویل داده شود. به دلیل مسافت بالای خطوط انتقال که موجب افت ولتاژ و تلف توان قابل ملاحظه ای می شود، از پستهای افزاینده و کاهنده ولتاژ به ترتیب در ابتدا و انتهای خطوط انتقال استفاده می شود. پستهای کاهنده که در فاصله نسبتا نزدیک به مراکز بار احداث می گردند، انرژی الکتریکی را در سطح ولتاژ پایین تر به شبکه توزیع تحویل می دهند. در شبکه توزیع نیز با استفاده از ترانسفورمرهای کاهنده در مجاورت بارها، ولتاژ به سطح قابل استفاده برای مصرف کننده در خواهد آمد. به دلایل زیاد فنی و اقتصادی مدتها تلاش بر این بوده است که شبکه های قدرت بصورت یکپارچه درآیند، تا حدی که شبکه های قدرت کشورهای مختلف نیز با هم متصل شده تا تبادل توان بین آنها امکان پذیر شود. مهمترین عامل این انگیزه پیک سایی اوج مصرف بوده که خود نیاز به احداث واحدهای نیروگاهی جدید را تا حدودی کاهش می دهد. اینچنین ساختاری از شبکه های قدرت پسیو خوانده می شوند، چرا که تبادل توان از مراکز تولید به مراکز مصرف یکطرفه می باشد. توسعه واحدهای نیروگاهی بزرگ و خطوط انتقال با محدودیتهای بسیار جدی از جمله موانع زیست محیطی و اقتصادی روبروست. از این رو ایده تجدید ساختار شبکه های قدرت شکل گرفت. در مقابل شبکه های پسیو، شبکه های اکتیو به شبکه هایی اطلاق می شود که علاوه بر واحدهای نیروگاهی بزرگ، واحدهای کوچکی در مجاورت مراکز بار وجود دارند که می توانند یک تعامل دو طرفه را در انتقال توان ایجاد کنند. این واحدها تولیدات پراکنده DG[3] نامیده شده که نسبتا كوچك (كوچكتر از 50 مگاوات) بوده و تولیدات توزیع شده[4] نیز نامیده می شوند [1]. تولیدات پراکنده معمولا به شبكه فشار متوسط یا فشار ضعیف همانند شبکه های توزیع متصل می شوند [2].
میکروگریدها شبکه های کوچکی مشتمل بر واحدهای تولید پراکنده و بارهای محلی هستند که در سطوح پایین ولتاژ بصورت مستقل یا متصل به شبکه های توزیع مورد بهره برداری قرار می گیرند. شبکه های هوشمند[5] ساختار دیگری از شبکه های قدرت آینده می باشند که از تعدادی منابع انرژی تجدید پذیر[6] و بارهای محلی کنترل پذیر با ارتباطات مدرن تشکیل شده اند. این شبکه ها می توانند از اتصال چندین میکروگرید به همدیگر ایجاد شوند که در دو مود متصل به شبکه اصلی و مستقل قابل بهره برداری می باشند. بر هر یک از ساختارهای جدید مطرح شده برای شبکه های قدرت مزایا و توانمندی هایی مترتب است که در ادامه بیشتر در مورد آنها بحث خواهد شد.

1-1-1- تولیدات پراكنده

در دهه های اخیر ضریب نفوذ تولیدات پراكنده در شبکه های قدرت متداول بطور قابل ملاحظه ای رو به افزایش است. بر تولیدات پراکنده بعنوان زیربنای ساختارهای جدید در شبکه های قدرت مزایای زیادی از لحاظ فنی، اقتصادی و زیست محیطی مترتب است. با این حال محدودیت ها و موانع جدی در بهره برداری از آنها وجود دارد که لازم است با مطالعه دقیق شیوه هایی برای غلبه بر آنها پیدا شود [2].
انواع مختلفی از تکنولوژی ها در تولیدات پراکنده بکار گرفته شده اند که از جمله آنها می توان به تکنولوژی های مبتنی بر سوختهای فسیلی همانند موتورهای احتراق داخلی، میکروتوربین ها[7]، پیلهای سوختی[8]، یا تکنولوژی های مبتنی بر منابع تجدید پذیر از قبیل سلولهای فتوولتائیک[9]، توربین های بادی[10]، منابع بیوگاز[11]، زمین گرمایی[12] جزر و مد و … اشاره کرد. سیستمهای ذخیره انرژی الکتریکی و مکانیکی[13] مانند انواع باتریها، ابررساناهای مغناطیسی، چرخ های طیار[14] و ابرخازنها از دیگر تکنولوژی های بکار رفته در تولیدات پراکنده می باشند [1]. فواید زیادی در بکارگیری تولیدات پراکنده وجود دارد که استفاده همزمان از انرژی الکتریکی و گرمایی این واحدها که به مولدهای ترکیبی تولید همزمان برق و حرارت ([15]CHP) معروف می باشد، مهمترین آنهاست. با بهره برداری از واحدهایی همانند میکرو توربینها، سلولهای سوختی و ژنراتورهای احتراق داخلی در نزدیکی بارها و استفاده همزمان از برق و حرارت، می توان بازده تولید را به حدود 90 درصد رساند. این موضوع مبنای تشکیل ایده میکروگریدها می باشد. از دیگر مزایای تولیدات پراكنده می توان به موارد ذیل اشاره کرد [1] و [2]:
1- کاهش هزینه های انرژی 2- افزایش قابلیت اطمینان شامل تأمین توان اضطراری و جانشین 3- کاهش تلفات در بخش انتقال و توزیع 4- افزایش پیک سایی و بارهای قابل قطع 5- کاهش یا حذف نیاز به توسعه شبکه انتقال و توزیع 6- تأمین توان راکتیو و بهبود کیفیت توان و قابلیت اطمینان 7- کاهش آلودگی هوا 8- کاهش تراکم خطوط انتقال 9- قابلیت راه اندازی در شرایط اضطراری و پاسخ زمانی سریع
علیرغم مزیتهای فراوان منابع انرژی تجدید پذیر نسبت منابع مبتنی بر سوختهای فسیلی، یکی از اشکالات آنها غیرمنظم بودن انرژی تحویلی مربوط به این منابع است. برخی از این منابع توانمندی توزیع پذیری یعنی تامین بار بدون اتصال به شبکه را دارند و برخی دیگر فاقد این توانمندی هستند. در جدول (1-1) مشخصات کلی برخی از تولیدات پراکنده ارائه شده است. مشاهده می شود که نوع بیومس و خورشیدی دارای کمترین بازده و پیل سوختی دارای بیشترین بازده است.
[1] – Fault Current Limiter (FCL)
[2] – Solid-State Circuit Bricker (SSCB)
[3] – Dispersed Generation (DG)
[4] – Distributed Generation (DG)
[5] – Smart Grid (SG)
[6] – Renewable Energy (RE)
[7] – Micro-turbine
[8] – Fuel cell
[9] – Photovoltaic (PV)
[10] – Wind turbine
[11] – Biogas
[12] – Geothermal
[13] – Energy storage system
[14] – Fly wheel
[15] – Combined Heat and Power
[16] -Dispatchable
***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

پیامدهای محیطی، کمبود انرژی و نگرانی­های مربوط به بیشینه شدن مصرف سوخت های فسیلی موجب پیدایش رویکرد جالب توجهی به انواع مختلف منابع انرژی تجدید پذیر شده است. انرژی الکتریکی در زندگی بشر رایج ترین نوع انرژی است، ولی تولید آن اغلب از طریق سوخت­های فسیلی حاصل می آید که این ذخایر سوختی محدودیت­های بسیاری دارند [1]. این محدودیت­ها سبب شده تا تمایلات جدید به سمت تکنولوژی های تولید توان تجدیدپذیر از قبیل باد، خورشید و … جلب شود.
خورشید یکی از منابع مهم انرژی است که باید به آن روی آورده زیرا به فن آوری­های پیشرفته و پرهزینه نیاز نداشته و می تواند به عنوان یک منبع مفید و تامین کننده انرژی در اکثر نقاط جهان به کار گرفته شود. به علاوه استفاده از آن بر خلاف انرژی هسته­ای، خطر و اثرات نامطلوبی از خود باقی نمی­گذارد و برای کشورهایی که فاقد منابع انرژی زیرزمینی هستند، مناسب ترین راه برای دستیابی به نیرو و رشد و توسعه اقتصادی می باشد.
فن آوری ساده، آلوده نشدن هوا و محیط زیست و از همه مهم تر ذخیره شدن سوخت های فسیلی برای آیندگان یا تبدیل آن­ها به مواد و مصنوعات پر ارزش پتروشیمی، از عمده دلایلی هستند که لزوم استفاده از انرژی خورشیدی را برای صنعت و بطور خاص؛ برق، آشکار می سازند. مزیت نیروگاه خورشیدی برآن است که به یک بار هزینه راه اندازی و نصب نیاز داشته و انرژی رایگان، با هزینه اندک تعمیرات ونگهداری به شبکه تا مدت طولانی تحویل می­دهد.
از آنجایی که توان خورشیدی در شب وجود ندارد لذا لازم است یک منبع توان آماده به کار برای تامین تقاضای بار وجود داشته باشد. از این رو نیاز به ترکیب منابع ، مانند سیستم فتوولتائیک و دیزل ژنراتور می باشد. سیستم توان هیبریدی ترکیبی از دو یا چند منبع توان الکتریکی است که حداقل یکی از آنها از نوع تجدیدپذیر باشد [2]. سیستم هیبرید دیزلی- فتوولتائیک قابلیت اطمینان کاملی را فراهم می­نماید زیرا دیزل ژنراتور در نبود توان، توسط سیستم فتوولتائیک در شب، به عنوان یک پشتیبان عمل می کند و تامین تقاضای بار را انجام می­دهد. در عمل وقتی از دیزل ژنراتور استفاده می­شود که توان سیستم فتوولتائیک برای تامین تقاضای بار (خودروهای الکتریکی) کافی نباشد [3].
برای تکمیل مدیریت تولید، بهترین گزینه، ذخیره انرژی است. با استفاده از سیستم ذخیره انرژی، یک منبع الکتریکی کم هزینه می تواند به طور موثر پیک تقاضا را تامین نماید [4-5].
تاکنون روش های متعددی در زمینه ی کنترل مناسب توان هیبرید دیزلی- فتوولتائیک با واحد ذخیره انرژی جهت به دست آوردن عملکرد دینامیکی مطلوب و استخراج بیشترین بهره­وری از انرژی موجود ارائه شده است. رویکرد متداول، استفاده از کنترل کننده­های کلاسیک می باشد. در سال­های اخیر، کنترل­های منطق فازی در مهندسی سیستم­های قدرت، مورد توجه بسیار و رو به رشدی قرار گرفته­اند. منطق فازی یک سیستم استدلالی برای شکل دهی استدلال تقریبی است [6]. سیستم منطق فازی یک چهارچوب بسیار مناسب برای مدل سازی کارآمد و کامل عدم قطعیت در استدلال بشری با استفاده از متغیرهای زبانی و توابع عضویت فراهم می­نماید. کنترل­های منطق فازی در مقایسه با کنترل­های متداول از نظر عملکرد و مقاوم بودن در برابر عدم قطعیت، برتر بوده است. همچنین در سال­های اخیر از کنترل کننده فازی-کلاسیک به دلیل حساسیت و انعطاف پذیری آن در برابر تغییر پارامترها و تغییر بارهای بزرگ حتی در حضور عوامل غیرخطی نظیر محدودیت نرخ تولید مورد توجه قرار گرفته است[7].
در بخش اول این تحقیق، به پیاده سازی یک مدل دینامیکی از سیستم توان هیبرید دیزلی- فتوولتائیک با واحد ذخیره سازی انرژی (باتری) برای خودرو الکتریکی پرداخته شده است. سپس به طراحی کنترلی برای سیستم مذکور پرداخته شده است. اولین استراتژی استفاده از کنترل کننده کلاسیک     می­باشد. سپس از کنترل کننده فازی-کلاسیک به دلیل قابلیت خوب این کنترل کننده در مسائل پیچیده ، برای بهبود انحراف فرکانس شبکه بهره می­بریم. در بخش شبیه سازی نشان داده خواهد شد که کنترل کننده پیشنهاد شده، عملکرد نسبتاً مناسبی در برابر تغییرات بار از خود نشان می­دهد و نسبت به تغییرات پارامتری مقاوم است.

1-2 تعریف مسأله
انرژی الکتریکی برای هر فردی ضروری است به ویژه در قرن جدید که در آن مردم به دنبال زندگی با کیفیت بالاتری هستند. این واقعیت در جهان پذیرفته شده است که انرژی الکتریکی برای توسعه اجتماعی و اقتصادی، ضروری است.
مطالعات اخیر نشان می دهد که حدود 20% تا 30% انرژی مصرفی بدون نیاز به تغییرات در ساختار فیزیکی سیستم و تنها به وسیله عملکرد بهینه و مدیریت شده قابل کاهش خواهد بود. یکی از روشهای کاهش تلفات و پاسخ به نیاز مصرف کنندگان و کاهش انتشار گازهای گلخانه­ای استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر در دسترس به صورت محلی مانند انرژی خورشیدی، باد، هیدروژن و …. و ترکیب آنها برای پیاده سازی سیستم های مدولار، قابل گسترش و برنامه­ریزی می­باشد.
از سویی، بخش حمل و نقل عمده ترین بخش مصرف کننده فرآورده های نفتی و بالطبع یکی از مهمترین عوامل آلودگی محیط زیست خواهد بود. بنابراین، با توجه به بحران انرژی و محیط زیست در آینده به ویژه در کشورهای صنعتی، موضوع جایگزینی اتومبیل های کنونی (احتراق داخلی) با خودروهای الکتریکی مورد توجه قرار گرفته است. از طرف دیگر، نگرانی های گسترده در مورد گرم شدن زمین و نیز آلودگی هوای ناشی از مصرف سوخت­های فسیلی توسط خودروها اهمیت یافتن راهکارهای جدید برای تغییر منبع انرژی مورد نیاز خودروها را دو چندان ساخته است. یکی از منابع انرژی پراکنده خودرو الکتریکی هیبرید قابل اتصال به شبکه برق است. این خودرو یک اتومبیل الکتریکی بنزینی شبیه اتومبیل های امروزی است، اما دارای یک باتری بزرگتر و یک کابل برای اتصال به شبکه برق جهت شارژ است [8].

1-3 پیشینه تحقیق
به دلیل قابلیت ذخیره­سازی زیاد انرژی، باتری­ها دیگر نمی توانند مانند اتومبیل­های هیبرید استاندارد، با بکارگیری یک موتور احتراقی دوباره شارژ شوند، بنابراین باید به برق وصل شوند تا سیستم باتری با برق شبکه شارژ گردد. به همین دلیل یک سیستم ذخیره سازی انرژی (باتری) برای سیستم قدرت خودرو الکتریکی در نظر گرفته شده است این باتری از نوع NI-MH می باشد] 8[. تحقیقات نشان داده که عمر باتری توسط عوامل بسیاری تحت تاثیر قرار می­گیرد که مهم ترین عوامل شامل: حرارت شدید، شارژ و دشارژ بیش از اندازه می­باشد. این عوامل عملکرد باتری را بدتر کرده و این عمل منجر به بدتر شدن عملکرد خودرو الکتریکی و بهره­وری آن می­شود ]9[. درجه حرارت می تواند دو اثر مهم در عملکرد باتری داشته باشد، هم می تواند راندمان باتری را بهبود بخشد و هم می تواند به طور قابل توجهی عمر باتری را کوتاه کند.
با افزایش دما راندمان مقاومت داخلی باتری کاهش می­یابد و این عملکرد باتری را بهبود می­بخشد و درجه حرارت بالا باعث می­شود که واکنش شیمیایی در باتری سریع­تر انجام شود که این امر به اجزای باتری آسیب می­رساند و عمر باتری را کاهش می­دهد [10].
با نظر به منابع انرژی پراکنده قابل بهره­برداری، سیستم­های قدرتی که از منابع تولید توان الکتریکی مختلفی استفاده می­کنند، با عنوان سیستم قدرت هیبرید شناخته می­شوند. طراحی اجزای سیستم­های قدرت کوچک با قابلیت اتصال و انفصال از شبکه سراسری برق که اصطلاحاً ریز شبکه نامیده      می­شوند، باید به نحوی باشد که عملکرد مطمئن آن را در هر دو حالت بهره برداری شامل حالت اتصال به شبکه و حالت جزیره ای یا مستقل از شبکه تضمین نماید. بارها و منابع انرژی هیبرید در یک ریز شبکه می توانند با حداقل زمان ممکن، از شبکه سراسری منفصل شده و مجددا به آن وصل شوند و بدین ترتیب منجر به افزایش قابلیت اطمینان در تأمین بارهای ریز شبکه شوند.
یکی از کاربردهای اساسی فناوری ریز شبکه، هماهنگی بین تولیدکننده های مختلف و بارهای کنترل پذیر جهت ارائه یک سیستم کارا و سودمند می­باشد. در این راستا سیستم مدیریت انرژی به منظور مدیریت عملکرد ریز شبکه نیاز است. مقالات زیادی نیز پیش از این در این زمینه ارائه شده­اند. از جمله [11] که کاربرد یک کنترل کننده مرکزی را برای بهینه سازی عملکرد یک ریز شبکه در زمان اتصال به شبکه تشریح می­کند. در [12] یک سیستم مدیریت انرژی برای بهینه کردن عملکرد ریز شبکه شامل مدیریت سمت بار و منابع تولید پراکنده ارائه شده است. اما یکی از موضوعات مهمی که در طراحی سیستم مدیریت انرژی باید مورد توجه قرار گیرد، مسأله ذخیره سازی انرژی در عناصری با این قابلیت است. مبحث فوق، توام با بکارگیری منابع تولید تجدیدپذیر مشتمل بر سلول خورشیدی، توربین بادی، پیل سوختی و… مورد توجه قرار گرفته است. علت این امر، پاسخ گویی سریع به تغییرات بار شبکه توسط ذخایر چرخان و باتری های ذخیره ساز انرژی است. با مطرح شدن خودروهای برقی با قابلیت تبادل توان با شبکه های قدرت، تحقیقات جدیدی در زمینه استفاده از قابلیت ذخیره سازی انرژی در آن­ها و بکارگیری آن­ها در پایداری شبکه های قدرت انجام شده است. که در اغلب این تحقیقات استفاده از قابلیت خودروها به عنوان رزرو چرخان ارزیابی شده است [13-14].

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

در روزگار ما به دلیل تحول فناوری و پیشرفت سریع علم، حركت ها و فعالیت بدنی كاهش یافته و ماشین جایگزین آن شده و این امر به نوبه خود تاثیرات روحی نامطلوبی را به جای خواهد گذاشت. ( كاشف ، 1379). لازم به ذكر است امروزه حفظ سلامتی و افزایش کیفیت زندگی از اولویت­های مهم جوامع بشری به شمار آمده و افراد با گرایش به ورزش سعی در ارتقاء آنها دارند. این گرایش با روشن­تر شدن مزایای روان­شناختی و فیزیولوژیکی ورزش در حال افزایش است. تحقیقات و مطالعات در زمینه تأثیرات فعالیت بدنی نشان می­دهد فعالیت بدنی منظم، مرگ و میر و بیماری­های نابهنگام، خطر ابتلاء به بیماری­های قلبی-عروقی (بیماریهای کرونری و سکته قلبی)، دیابت نوع دو، سرطان سینه و روده، چاقی و ازدیاد وزن، بهبود وضعیت چربی خون (کاهش کلسترول و تری گلیسریدها و افزیش لیپو پروتئین های با چگالی بالا)، کنترل گلوکز خون و ساختار اسکلتی، عضلانی و مفصلی وضعیت سلامت جسمانی افراد را تحت تأثیر قرار داده و موجب بهبود وضعیت روانی افراد جامعه از جمله بهبود سلامت روانی، کاهش اضطراب، افسردگی، استرس و بهبود وضعیت خواب می­شود و از این طریق کیفیت زندگی، سطح رفاه، رضایت از زندگی، اعتماد به نفس را افزایش داده و رفتارهای اجتماعی آنان را نیز تحت تأثیر قرار می­دهد (برازیل[1]، 2001؛ کارلسون[2]، 2004؛ اُوسی- توتو و کمپاگنا[3]، 2005؛ مرکز پیشگیری و درمان بیماری[4]، 2002؛ وُلین، گلین، گلدیتز، لی و کاواچی[5]، 2008). همچنین باید یاد آور شد كه با توجه به رابطه نزدیكی كه ورزش و تربیت بدنی با فرهنگ و سیاست و اقتصاد یك كشوردارد، اگر كشوری بخواهد موقعیت خود را در عرصه بین المللی به نمایش بگذارد و جایگاه مناسب خود را حفظ نماید، باید از ساختار علمی، زیر بنایی و تشكیلاتی مناسبی برخوردار باشد.و این نیازمند سیاست گذاری ، خط مشی و مدیریت درست در زمینه ورزش در سطوح مختلف و مناطق جغرافیایی متناسب با آن می باشد(بهرام و همكاران، 1386).  با توجه به اهمیت برنامه ریزی به ویژه برنامه راهبردی در ورزش

 كشور ، بویژه در ادارات تربیت بدنی استان ها و نبود تحقیقات كافی در زمینه شناخت محیط درونی و بیرونی ادارات تربیت بدنی ، لزوم بررسی و شناخت برنامه راهبردی ادارات تربیت بدنی استان تهران در برهه زمان كنونی می تواند مورد ملاحظه قرار بگیرد.

[1] Brazil

[2] Karlsson

[3] Osei-Tutu & Campagna

[4] Centers for Disease Control and Prevention

[5] Wolin, Glynn, Golditz, Lee, & Kawachi

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

ﻋﻤﻠﻜﺮد درﺳﺖ و ﭘﺎﻳﺪار ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻗﺪرت در ﭘﺎﻳـﺪاریسیستم قدرت و ادوات ﻣﺘﺼـﻞ ﺑـﻪ آن ﺗﺮاﻧﺴـﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻧﻘـﺶ ﺑﺴﺰاﻳﻲ دارد. ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ ﺧﻄﺎﻳﻲ در ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻗﺪرت، ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻗﺪرت ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ آن را ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻗﺮار ﻣﻲدﻫﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﺗﺸﺨﻴﺺ ﺻﺤﻴﺢ ﺧﻄﺎ و ﻗﻄﻊ ﺳﺮﻳﻊ ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻗﺪرت آسیب دﻳﺪه از ﺑﻘﻴﻪ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻗﺪرت، ﺑﺮای ﻛﺎﻫﺶ ﺧﺴﺎرات ﻧﺎﺷﻲ از ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎی ﺷﺪﻳﺪ ﺧﻄﺎ و ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی از ﻧﺎﭘﺎﻳﺪاری ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻗﺪرت دارای اﻫﻤﻴﺖ اﺳﺖ.
حفاظت دیفرانسیل از حفاظت­های مهم و اولیه ترانسفورماتور قدرت است. افزایش جریان­های تفاضلی ترانسفورماتور از یك مقدار معین، كه برای رله دیفرانسیل تعریف می­شود، نشان­دهنده وجود اغتشاش و خطا در ترانسفورماتور قدرت است.در كلیدزنی ترانسفورماتور قدرت و برقدار كردن آن كه باعث ایجاد جریان هجومی با دامنه زیاد می­شود، جریان تفاضلی دارای مقداری بیشتر از آستانه عملكرد تعیین شده است و این امر عملكرد نادرست رله دیفرانسیل و قطع اشتباه ترانسفورماتور قدرت را به دنبال دارد.
دو عامل عملکرد ترانسفورماتور را تحت تاثیر قرار می­دهد. یکی از آن­ها لحظه­ای است اختلاف پتانسیل با بستن کلید اعمال می­شود. بسته به لحظه بستن کلید، عامل تاثیرگذار دوم وجود مغناطیس باقیمانده در هسته ترانسفورماتور است که شار دربرگیرنده باقیمانده λr را سبب

 می­شود و باید در حل معادله λ1 درنظرگرفته شود.

ارزش مالی بالای ترانسفورماتور و اهمیت آن در شبكه­های قدرت منجر به توسعه روشهای حفاظتی و ارایه راهكارهایی جهت جلوگیری از آسیب دیدگی ترانسفورماتورها شده است حفاظت از تراسفورماتورهای قدرت یكی از مسائل چالش برانگیز در رله­های حفاظتی است. حفاظت ترانسفورماتورها باید سریع و دقیق باشد.

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است