دانلود پروژه: کنترل فرکانس میکروشبکهAC  با استفاده از کنترلر  PI فازی در مد جزيره اي

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                     صفحه

فصل اول: مقدمه

پیشگفتار…………………………………………………………………………………………………………………………………… 2

مفاهیم اولیّه میکروشبکه و کاربردهای آن…………………………………………………………………………….. 5

1-1) مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….. 5

1-2) تولید پراکنده…………………………………………………………………………………………………………………. 7

1-2-1) مزایای استفاده از واحدهای تولید پراکنده………………………………………………………… 8

1-3) میکروشبکه……………………………………………………………………………………………………………………. 8

1-3-1) ساختار کلی میکروشبکه…………………………………………………………………………………… 10

1-3-2) مصرف کننده­ها………………………………………………………………………………………………….. 11

1-3-3)ذخیره­ساز های انرژی………………………………………………………………………………………….. 11

1-3-4)کنترل­کننده………………………………………………………………………………………………………… 12

1-4) مدهای عملکردی میکروشبکه…………………………………………………………………………………….. 13

1-4-1)مد متصل به شبکه اصلی……………………………………………………………………………………. 13

1-4-2)مد جزیره­ای…………………………………………………………………………………………………………. 14

1-5) ساختار و عناصر میکروشبکه مورد بررسی………………………………………………………………… 15

1-6) کنترل فرکانس در میکروشبکه …………………………………………………………………………………. 17

1-7) جمع بندی و نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………. 18

عنوان                                                                                                                     صفحه

فصل دوم: مروری بر کارهای گذشته

2-1) کاربرد های پیل سوختی در میکرو شبکه…………………………………………………………………. 21

2-2) چالش های کنترل میکروشبکه………………………………………………………………………………….. 23

2-3) مروری بر انواع مدل سازی دینامیکی عناصر موجود در ساختار میکروشبکه………… 25

2-4) کنترل  فرکانس…………………………………………………………………………………………………………… 27

 

فصل سوم: کنترل­کننده­های هوشمند

3-1) مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………… 31

3-2) چگونگی سیستم های فازی……………………………………………………………………………………….. 32

3-3) موارد و چگونگی استفاده از سیستم های فازی………………………………………………………… 39

3-3-1) ماشین شست و شوی فازی……………………………………………………………………………. 40

3-3-2)سیستم های فازی در اتومبیل…………………………………………………………………………. 40

3-4)تارخچه مختصری از تئوری و کار بردهای فازی…………………………………………………………. 41

3-5) کنترل فازی و کاربرد آن در میکروشبکه…………………………………………………………………… 44

3-6) الگوريتم اجتماع ذرات  (PSO)………………………………………………………………………………….. 45

3-6-1) تابع ارزيابي (يا تابع هدف)………………………………………………………………………………. 47

3-7) جمع بندی و نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………. 48

فصل چهار: کنترل فرکانس  در میکروشبکه

4-1) اجزای سیستم میکروشبکه………………………………………………………………………………………… 50

4-2) مدل‌ اجزاء مختلف میکروشبکه و نحوه پیاده‌سازی کنترل کننده فازی………………….. 51

4-2-1) فرمولاسیون مساله……………………………………………………………………………………………. 51

عنوان                                                                                                                     صفحه

4-2-2) مدل فرکانسی اجزاء میکروشبکه…………………………………………………………………….. 53

4-2-3) پیاده‌سازی کنترل کننده PI فازی در میکروشبکه………………………………………… 55

4-3)نحوه طراحي والگوريتم حل مسئله به روش PSO……………………………………………………. 58

4-4) پياده سازي الگوریتم PSO برای تعیین ضرایب کنترل کننده PI اعمال شده…….. 59

4-5) کنترل کننده PI فازی………………………………………………………………………………………………… 60

4-5-1) پیاده‌سازی کنترل‌کننده PI  فازی و مقایسه نتایج آن

 با کنترل‌کننده PI سنتی………………………………………………………………………………………………… 60

4-5-2)طراحی کنترل کننده فازی………………………………………………………………………………… 61

4-6( نویز سفید……………………………………………………………………………………………………………………… 65

 

فصل پنجم: نتایج شبیه سازی

مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………… 69

نتایج شبیه سازی…………………………………………………………………………………………………………………… 69

5-1) سیستم مورد مطالعه…………………………………………………………………………………………………… 70

5-2)  شبيه‌سازی میکروشبکه در حالتهای با کنترل کننده PI فازی و PI سنتي…………. 72

5-3) بررسی اثر سیستم الکترولایزر بر روی کنترل فرکانس میکروشبکه……………………….. 76

5 -4) بررسي عملكرد کنترل­کننده فازی در مواقع حذف بخشی از تولید………………………. 78

نتيجه‌گیری و پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………. 81

فهرست مراجع و مآخذ…………………………………………………………………………………………………………… 83

علائم و اختصارات…………………………………………………………………………………………………………………….. 87

عنوان                                                                                                                     صفحه

پیوست ها

پیوست الف………………………………………………………………………………………………………………………….. 90

پیوست ب…………………………………………………………………………………………………………………………….. 95

پیوست پ…………………………………………………………………………………………………………………………….. 97

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                     صفحه

جدول(4-1). پارامترهای مدل میکرو شبکه………………………………………………………………………………. 52

جدول(4-2). پارامترهای مدل دینامیکی اجزاء  میکرو شبکه…………………………………………………. 54

جدول(4-3). پارامترهای مدل میکرو شبکه………………………………………………………………………………. 55

جدول(4-4). پارامترهای کنترل کننده کننده فازی بکار برده شده

در میکرو توربین گازی………………………………………………………………………………………………………………… 56

جدول(4-5): حدود پارامترهاي کنترل کننده PID…………………………………………………………………. 59

جدول(4-6). نتایج الگوریتم بازای تعداد جمعیت n=20 و تعداد تکرار Iteration=20…………. 60

جدول (4-7). تعداد MF های هر کدام از متغیرهای ورودی یا خروجی………………………………… 63

جدول(4-8): جدول قوانین فازی برای K_p∆……………………………………………………………………………. 64

جدول(4-9): جدول قوانین فازی برای K_I∆…………………………………………………………………………….. 64

جدول (5-1): مقادیر توان اجزاء مختلف میکروشبکه در نقطه کار نامی متعادل…………………… 72

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                     صفحه

شکل 1-1) نمایی از یک میکروشبکه ………………………………………………………………………………………… 6

شکل 1-2) ساختار و اجزای میکروشبکه………………………………………………………………………………….. 10

شکل1-3). مد متصل به شبکه………………………………………………………………………………………………….. 13

شکل1-4) مد جزیره­ای………………………………………………………………………………………………………………. 14

شکل 1-5) ساختار میکروشبکه مورد بررسی در این پایان نامه……………………………………………… 15

شکل 3-1) تابع تعلق مربوط به کلمه “زیاد”…………………………………………………………………………… 33

شکل 3-2) تابع تعلق مربوط به کلمه “کم”…………………………………………………………………………….. 33

شکل 3-3) ساختار اصلی سیستم فازی خالص………………………………………………………………………… 36

شکل3-4) ساختار اصلی سیستم فازی TSK…………………………………………………………………………… 37

شکل 3-5) سیستم فازی با فازی ساز و غیرفازی ساز…………………………………………………………….. 38

شکل 3-6)  سیستم فازی به عنوان کنترل کننده حلقه باز…………………………………………………… 39

شکل 3-7)  سیستم فازی به عنوان کنترل کننده حلقه بسته………………………………………………. 39

شکل3-8)ساختارکلی سیستم فازی………………………………………………………………………………………….. 45

شکل4-1) سیستم میکروشبکه…………………………………………………………………………………………………. 50

شکل4-2) بلوك دياگرام اعمال تغييرات توان به كنترل کننده فازي…………………………………….. 56

شکل4-3) میکرو شبکه با حضورکنترل کننده فازی……………………………………………………………….. 57

شکل 4-4) سیستم کنترلی میکروشبکه (Fuzzy PI)…………………………………………………………….. 61

 

عنوان                                                                                                                     صفحه

شکل 4-5) ورودی‌های کنترل کننده فازی………………………………………………………………………………. 62

شكل 4-6) خروجی‌های کنترل کننده PI فازی………………………………………………………………………. 63

شكل 4-7) پيكربندي نویز سفید با پهنای باند محدود…………………………………………………………….. 65

شکل 5-1)یکربندی میکروشبکه……………………………………………………………………………………………….. 70

شکل 5-2)ساختار کنترلی میکروشبکه (Fuzzy PI ، و Well-Tuned PI)……………………………. 71

شکل5-3)یکر بندی تولید سیگنال تصادفی برای اجزای مختلف میکرو شبکه ……………………. 73

شکل5-4) منحنی تغییرات توان برای تمام اجزاء میکرو شبکه ……………………………………………. 74

شکل5-5)تغییرات فرکانس میکروشبکه در سه حالت:

1) با وجود کنترل کننده  fuzzy-PI2) کنترل کننده Well-Tuned PI و

 3) بدون کنترل کننده………………………………………………………………………………………………………………. 75

شکل5-6) ضریب K_p کنترل کننده فازی…………………………………………………………………………………. 75

شکل5-7) ضریب K_i کنترل کننده فازی…………………………………………………………………………………. 76

شکل5-8) تغییر بار در زمان t=150s از 50kw به مقدار 75kw : الف ) با استفاده از

الکترولایزر ب) بدون استفاده از الکترولایزر………………………………………………………………………………. 77

شکل5-9)منحنی توان میکروشبکه زمان رخداد اضافه بار …………………………………………………….. 78

شکل5-10). توان فوتوولتاییک در لحظه t=150s از توان 10KW به 8KW

تغییر یافته و مجددا در لحظه t=550s به توان 10KW برمی‌گردد………………………………………… 78

شکل5-11) تغییرات توان الکترولایزر وقتی که توان فتولتاییک در لحظه

 t=150s از توان 10KW به 8KW تغییر یافته و مجددا در لحظه t=550s

به توان  10KWبرمی‌گردد………………………………………………………………………………………………………….. 79

عنوان                                                                                                                     صفحه

شکل(5-12). تغییرات توان میکروتوربین وقتی که توان فوتوولتاییک در لحظه

t=150s از  10KWبه  8KWتغییر یافته و مجددا در لحظه t=550s

به توان 10KW برمی‌گردد………………………………………………………………………………………………………….. 79

شکل(5-13). تغییرات فرکانس میکروشبکه وقتی که توان فوتوولتاییک

در لحظه t=150s از 10KW به  8KWتغییر یافته و مجددا در لحظه t=550s

به توان 10KW برمی‌گردد………………………………………………………………………………………………………….. 80