مهندسی مدیریت انرژی (مدیریت انرژی)
سال:1394 | دوره:5 | شماره:2 |تعداد مقالات:6

هدف از حل مساله پخش بار اقتصادی در سیستم قدرت، برنامه ریزی خروجی واحدهای تولید به نحوی است که تقاضای بار مورد نیاز را با کمترین هزینه ممکن تامین می کند، ضمن اینکه قیود برابری یا نابرابری کلیه واحدها را ارضا نماید. در این مقاله روش بهینه سازی جدیدی تحت عنوان P-PSO برای افزایش قابلیت اکتشاف و استخراج پیشنهاد شده که دارای یک ماژول آشفتگی نیز برای جلوگیری از همگرایی محلی است. روش پیشنهادی برای پخش بار اقتصادی بهینه مورد استفاده قرار گرفته است. برای واحدهای مختلف قیود موجود در سیستم شامل تلفات سیستم انتقال، تاثیر شیر ورودی بخار، محدودیت توان تولیدی هر واحد و توازن تولید و مصرف و نیز آلودگی نیروگاه ها به عنوان جزیی از تابع هدف در نظر گرفته شده است. عملکرد روش بهینه سازی پیشنهادی بر روی چهار سیستم قدرت مختلف ارزیابی شده که برای سیستم 15 واحدی پخش بار اقتصادی به صورت دینامیکی با توجه به تقاضای بار 24 ساعت صورت گرفته است. برای نشان دادن کارآیی روش در سیستم های بزرگ، نتایج سیستم 80 واحدی با روش های بهینه سازی که در مقالات اخیر پیشنهاد شده مقایسه شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که روش بهینه سازی حاصل عملکرد بسیار خوبی داشته و برای حل مساله پخش بار اقتصادی بسیار کارا می باشد.

با توجه به رشد استفاده از منابع تولید پراکنده و نگاه ویژه ای که به نیروگاه های بادی در چند سال اخیر شده است، این تحقیق به بحث حفاظتی این نیروگاه ها در برابر صاعقه می پردازد. ژنراتورهای توربین بادی، بیشتر از همه انواع ژنراتورهای متصل به سیستم های برق در محیط های صاعقه خیز قرار دارند. آسیب های ناشی از برخورد صاعقه عمدتا به دو دسته آسیب های مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می شوند. در این مقاله به راه کارهای کاهش آسیب های غیرمستقیم به توربین پرداخته خواهد شد. مدل سازی اجزای توربین که شامل پره، برج و کابل های اتصالی می باشد، به صورت وابسته به فرکانس است. برای کاهش اضافه ولتاژهای ناشی از جریان صاعقه در مزرعه بادی از برقگیر بهره گرفته شده است. مکان یابی برقگیرها در مزرعه بادی با توجه به تابع هدفی که شامل قیود ریسک عایقی و خرابی برقگیر است محاسبه می شود و ضرایب وزنی برای تجهیزات مورد تنش عایقی در نظر گرفته شده است. فرایند بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک صورت انجام شده است و در نهایت به تحلیل نتایج شبیه سازی پرداخته شده است.

امروزه با توجه به گسترش روزافزون کاربرد موتورهای الکتریکی در بخش های خانگی، تجاری و صنعتی، جهت مصرف بهینه انرژی الکتریکی، طراحی و ساخت موتورهای الکتریکی پربازده و محرکه های سرعت متغیر مربوط، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این بین، موتورهای DC بدون جاروبک (BLDC) به دلیل مزایای فراوان نظیر بازده بالا، چگالی توان و گشتاور زیاد، سهولت در کنترل، روش ساخت ساده، قابلیت اطمینان بالا و نگهداری کم هزینه تر، طی دو دهه اخیر در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند. این موتور از جهت ساختمان شبیه موتور سنکرون آهن ربای دائم است اما به سادگی موتور DC قابل کنترل است. این ویژگی ها سبب شده است تا اقبال بسیار زیادی به استفاده از این موتورها در طیف وسیعی از کاربردها نشان داده شود. این مقاله با هدف کمک به توسعه و ترویج استفاده از این موتورها در کاربردهای مختلف صنعتی و نیمه صنعتی، مروری به جنبه های مختلف موتورهای BLDC شامل ویژگی ها، مدل سازی، اینورترهای مورد استفاده و تحلیل روش های مختلف کنترلی و در نهایت به بیان نکات پیاده سازی محرکه موتور BLDC می پردازد. مزایا و معایب روش های مختلف کنترلی موتور BLDC، نکات مربوط به استفاده از روش های کنترل بدون حسگر، موثر بودن روش های کاهش ضربان گشتاور ناشی از کموتاسیون و کنترل در ناحیه کاهش شار برای یک موتور BLDC با جزئیات بیشتری توصیف می شوند. درنهایت در خصوص استفاده از روش های فوق در یک محرکه تجاری موتور BLDC پیشنهاداتی ارائه می شود.

به دلیل تغییرات آب و هوایی و افزایش استانداردهای زندگی، کنترل دمای هوای داخل منازل و ثبت آن در دمای آسایش، اهمیت بسیاری یافته است. نیاز به سرمایش و خنک کردن هوا طی روزهای گرم تابستان باعث رسیدن به اوج مصرف برق می شود. استفاده از مواد تغییرفاز در سامانه های ذخیره کننده انرژی سرمایشی و گرمایشی می تواند سبب جابجایی زمان اوج مصرف و راه حلی برای این مشکل باشد. در این مقاله، نتایج یک مدل سازی ریاضی مبتنی بر ظرفیت حرارتی موثر، به شبیه سازی آن برای یک مبدل حرارتی پرشده با مواد تغییر فاز مورد استفاده در سامانه تهویه یک منزل مسکونی فرضی در مناطق کویری ایران ارائه شده است. همچنین برای ارزیابی هرچه بهتر سامانه پیشنهادی، گرمای جذب شده توسط ماده تغییرفاز در مقایسه با مصرف انرژی دمنده هوای سامانه، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصله نشان از آن دارد که حدود 3 برابر انرژی مصرفی دمنده، گرمای نامطلوب توسط ماده تغییرفاز جذب می شود. نکته حائز اهمیت دیگر آن است که بیش از 70 درصد انرژی مصرفی دمنده در طول شب صورت می پذیرد که این امر تاثیر بسزایی در جابجایی زمان اوج بار دارد.

تحلیل اگزرژی ابزاری برای تعیین سهم فرآیندهای دخیل در انتقال قابلیت کاردهی ورودی به سیستم و مکانی است که در آن افت انرژی مفید در یک سیستم یا فرآیند رخ می دهد. در این تحقیق، تحلیل اگزرژیک عملکرد موتور احتراق داخلی اشتعال جرقه ای مجهز به سیستم های پرخوران و خنک کن میانی مدنظر است. برای این منظور ابتدا روش مدل سازی اجزای سیستم تحت مطالعه یعنی موتور، کمپرسور، توربین و خنک کن میانی معرفی می شود. سپس پایه های مفهومی لازم برای تحلیل اگزرژی سیستم، با تعریف عبارات اگزرژی و ایجاد معادله تعادلی مربوط بنا نهاده می شود. و روابط مربوط به بازده قانون دوم بر اساس تعریف مربوط به حالت ایده آل عملکردی برای هر جزء ارائه می شود. همچنین روش آنالیز اگزرژواکونومیک برای تحلیل اقتصادی و بهینه سازی سیستم های حرارتی بر مبنای ترکیب مفاهیم مالی و اگزرژی ارائه می شود. از نتایج تحلیل اگزرژی مشخص می شود که فرآیند احتراق عامل غالب در بازگشت ناپذیری سیستم است. از نتایج دیگر این تحقیق می توان به عملکرد مطلوب تر موتور از منظر پارامترهای اگزرژواکونومیک نسبت به سایر اجزای سیستم اشاره کرد.

نظر به اینکه چرخه های متداول توربین گاز در حالت واقعی شامل چرخه ساده، چرخه بازیاب، چرخه توام با باز گرمایش، چرخه توام با خنک کن میانی بین کمپرسورهای پرفشار و کم فشار است، این چرخه ها با ترکیب شدن با سیکل رانکین و با 3 سیال عامل آلی و بخار آب، 16 سیکل ترکیبی را تشکیل می دهند. در این مقاله سیکل ترکیبی فوق الذکر با 3 سیال عامل آلی و بخار آب از نظر قانون اول و قانون دوم ترمودینامیک بررسی شده است. مقادیر تخریب اگزرژی و بازده اگزرژی برای هر یک از اجزا و نیز برای کل سیستم ها محاسبه شده اند. در نهایت در یک بررسی پارامتری گسترده، تاثیر تغییر پارامترهای مهم سیستم بر عملکردهای انرژی و اگزرژی آن ها بررسی شده است. نتایج نشان می دهد از بین سیال های آلی بررسی شده، سیال تولوئن بهترین عملکرد را از نظر قانون اول و دوم می دهد. همچنین نتایج نشان می دهد بازده قانون اول و همچنین بازده قانون دوم در نسبت فشارهای بزرگتر از 12، برای سیکل توربین گاز با بازگرمایش / سیکل رانکین بیشترین مقدار و برای سیکل ساده توربین گاز / رانکین، کمترین مقدار را دارد.