ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

استخدام طريقة المنطقة الموثوقة لتحسين موثوقية المعلومات المستخدمة للتحكم المؤتمت بنظم القدرة الكهربائية

Application of Fuzzy Logic Controller for Unified Power Flow Controller

1216   0   25   0 ( 0 )
 نشر من قبل جامعة تشرين مقالة
 تاريخ النشر 2012
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




يعد جهاز متحكم سريان الاستطاعة الموحدة Unified Power Flow Controller (UPFC) أحد أهم أجهزة نقل التيار المتناوب المرنة (FACTS) Flexible AC Transmission Systems استخداماً في التحكم بسريان الاستطاعة وتحسين استقرار نظام القدرة. وللحصول على الفوائد المذكورة لهذا الجهاز يجب تصميم نظام تحكم ملائم للتحكم به. يقترح بحثنا تصميم نظام تحكم يعتمد على نظرية التحكم العشوائي (Fuzzy Logic) للتحكم بجهاز الـ UPFC. يستخدم نظام التحكم المقترح للتحكم والتنسيق بين إشارتي مطال جهد وزاوية طور قالبة منبع الجهد التي تمثل جهاز الـ UPFC، حيث تستخدم هاتان الإشارتان للتحكم بسريان الاستطاعة الفعلية والردية في خط النقل. وللتحقق من صلاحية وفعالية نظام التحكم المقترح وفعاليته، تمت نمذجة نظام قدرة مزدوج الخط موصول بشبكة لا نهائية الاستطاعة مزودة بجهاز UPFC باستخدام برنامج النمذجة والمحاكاة (PSCAD/EMTDC). ثم تمت محاكاة سلوك هذا الجهاز مع نظام التحكم المقترح في حالة حدوث عطل ثلاثي الطور مع الأرض. وقد أظهرت نتائج النمذجة والمحاكاة التي حصلنا عليها فعالية جهاز الـ UPFC مع نظام التحكم المتقرح في تحسين استقرار نظام القدرة الكهربائية عند حدوث العطل ثلاثي الطور مع الأرض. كما أظهرت هذه النتائج قوة هذا النوع من التحكم ومتانته وتفوقه مقارنة بالمتحكم التقليدي (PI)، بالإضافة إلى أنه يضمن استقرار الحلقة المغلفة لنظام التحكم من خلال سلوك متابعة جيد.

المراجع المستخدمة
.HINGORANI, N. G.; GYUGYI, L. Understanding FACTS – Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems, IEEE Press, 2000, pp432.
.ENRIQUE, C. R.; FUERTE-ESQUIVEL, H.; PEREZ, A. CAMACHO, C. A. FACTS Modeling and Simulation in Power Network, John Wiley &Sons, LTD. 2004, pp420
.IEEE PES Working Group, FACTS Applications, New York: IEEE Press, 1996
SONG, Y. H.; JOHNS, A. T. Flexible AC Transmission System (FACTS), IEE Power and Energy Series 30, 1999,pp592
GYUGYI, L. A Unified Power Flow Control Concept for Flexible AC Transmission Systems, IEE Proc.-C, 1992, pp. 323-331
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تزايد االعتماد على مصادر الطاقات الجديدة والمتجددة من أجل الحصول على الطاقة الكهربائية بدون استخدام مصادر الوقود الأحفوري التقليدية وبالتالي حل مشاكل أزمة الطاقة العالمية وأيضا ً الحفاظ على بيئة نظيفة من خلال محاربة أخطار الاحتباس الحراري ونتائجه ا لسلبية , وتعتبر طاقة الرياح إحدى أهم هذه الطاقات البديلة. وسوف نعمل في هذا البحث من أجل التحكم باستطاعة عنفة ريحية ذات سرعة متغيرة عن طريق التحكم بزاوية الميلان بهدف تنظيم الاستطاعة والتحكم بالسرعة الدورانية بهدف أمثلة الاستطاعة حيث سنقوم باستخدام متحكم ضبابي بزاوية الميلان عوضا عن المتحكمات التقليدية مما يتوقع منه تحسين استجابة النظام وتأمين سهولة في التطبيق والتعديل ووانخفاض في الكلفة. من خلال الدراسة المرجعية توصلنا إلى النتيجة التي بينت بأن أغلب الدراسات السابقة في نظم طاقة الرياح المتطورة تناولت التحكم باستطاعة عنفة ريحية باستخدام متحكمات تقليدية من نوع PI أو PID .تظهر لدينا المشكلة بالحاجة إلى معرفة النموذج الرياضي الدقيق للنظام, حيث تعتمد المتحكمات التقليدية بالعنفات الريحية التي تعمل على سرعة متغيرة على وجود نماذج رياضية قد تكون معقدة وغير خطية وتهمل في كثير من الأحيان الظواهر الفيزيائية كالاشباع المغناطيسي مثال مما يؤدي إلى تعقيد في الحساب وأداء غير متوقع للنظام المقاد. يهدف البحث المقترح إلى تقديم دراسة كاملة عن طريق النمذجة والمحاكاة باستخدام الـMatlab عن استخدام المتحكم الضبابي للتحكم باستطاعة عنفة ريحية حيث سيتم تصميم متحكمات تقليدية من نوع PI للتحكم بزاوية الميلان والتحكم بالسرعة الدورانية ومتحكمات ضبابية تقليدية للتحكم بزاوية الميلان وسيتم الحصول على النتائج ومقارنتها ثم مناقشتها واستخالص النتائج منها. بينت نتائج البحث أ التحكم الضبابي يحسن في سلوك الحالة العابرة إلا أن سلوك الحالة المستقرة سيكون أفضل في حال استخدام نظام تقليدي وعليه لا يمكن للتحكم الضبابي ان يحل فعليا مكان المتحكم التقليدي استنادا إلى ما توصلناه من نتائج.
شكلت الطاقة الكهربائية عنصراً هاما في تطور البشرية، لكن ترافق استهلاكها مع تهديدات للبيئة بسبب الاعتماد على الوقود الأحفوري كمصدر أساسي لها. و في حين مايزال استخدام الطاقات المتجددة محدوداً و ذو تكلفة تأسيسية عالية، يجري التوجه بشكل واضح إلى الترشيد في استهلاك الطاقة الكهربائية بمراقبتها و التحكم بتجهيزاتها بحيث تحقق المطلوب بأقل استهلاك ممكن. من المعلوم أن الاستهلاك الأكبر للطاقة في الأبنية يجري في قطاع التكييف، و بالتالي فإن أي توفير في الاستهلاك الكهربائي في هذا القطاع سيؤدي إلى التوفير في الاستهلاك الكهربائي الإجمالي للبناء وذلك يتم من خلال منظومة التحكم به. أنظمة التحكم الكهربائي في تطور مستمر و يجب استغلالها و المساهمة في تطويرها لتحقيق وفراً في استهلاك الطاقة الكهربائية. تم في هذا البحث إجراء دراسة التحكم في نظام تكييف ذو حجم هواء متغير مع تصميم متحكم عائم لقيادة مروحة التزويد المركزية بحيث يتم تخفيض استهلاكها مع المحافظة على دورها، و قد تم ذلك من خلال تصميم نموذج فيزيائي مصغر لمروحة نظام التكييف مع الأدوات و البرمجيات المصممة لتبيان وفر الطاقة الكهربائية الذي نحصل عليه باستخدام المتحكم العائم المصمم.
تستخدم العنفات الغازية كمحركات رئيسية في تحويل طاقة الوقود إلى طاقة ميكانيكية تستخدم في تحريك المولد و بالتالي إنتاج الطاقة الكهربائية في محطات التوليد الكهربائية. عند استخدام العنفة الغازية في محطات التوليد فإنه يجب الحفاظ على سرعة ثابتة للعنفة و بالتالي تردد ثابت للتيار الناتج كما و يجب الحفاظ على بارامترات العنفة من ضغوط و درجات حرارة عند الحدود المسموح بها و بالتالي إطالة عمر مكونات العنفة و زيادة مردودها. من هنا برزت الحاجة لتصميم أنظمة تحكم مهمتها الحفاظ على سرعة ثابتة للعنفة و تجنب التشغيل عند القيم الغير مسموح بها. قمنا في هذا البحث بنمذجة العنفة الغازية و حل النموذج باستخدام برنامج MATLAB/SIMULINK ثم تصميم متحكم تناسبي تكاملي تفاضلي للعنفة الغازية العاملة في محطة جندر.
يهدف هذا المشروع إلى تطوير الجزء الخاص بالتحكم العرضي للعربة الذي يهتم بمنع العربة من الخروج عن المسار عند المنعطفات و سيتم ذلك من خلال بناء متحكم يعتمد في بنيته على نظرية الشبكات العصبونية العائمة التي تدمج ما بين التحكم العائم و الشبكات العصبوني ة، و ستكون مهمته بشكل اساسي تعديل حركة المقود بحيث تتوافق مع المنعطفات على الطريق الذي تجتازه العربة.
يعرض هذا البحث طريقة مقترحة لتصميم نموذج متحكم إشرافي ضبابي للمتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID: Proportional, Integral, Differential) من خلال شبكات بتري الضبابية المنطقية، و تتميز الطريقة بإظهار قيمة التضبيب لكل خاصية من خاصيات تابع الانتماء الممثل لكل مدخل من مداخل المتحكم الإشرافي الضبابي و تحديد العدد الإجمالي للقواعد المطلوبة في تصميم المتحكم قبل البدء بإدخال القواعد المناسبة في مرحمة تصميم القواعد و تحديد القيمة الرقمية لمدخلي القاعدة التي تم تفعيلها و تجميع المتغيرات التي لها نفس الخاصية و اظهار القيمة الرقمية لكل منها برمجياً و تحديد قيمة فك الضبابية باستخدام طرق فك الضبابية.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا