فایل ورد کامل مقاله مدلسازی و شناسایی عملکرد نیروگاه خورشیدی شیراز با رویکرد تحلیل سامانه‌های انرژی تجدیدپذیر

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله مدلسازی و شناسایی عملکرد نیروگاه خورشیدی شیراز با رویکرد تحلیل سامانه‌های انرژی تجدیدپذیر دارای ۱۴ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله مدلسازی و شناسایی عملکرد نیروگاه خورشیدی شیراز با رویکرد تحلیل سامانه‌های انرژی تجدیدپذیر  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله مدلسازی و شناسایی عملکرد نیروگاه خورشیدی شیراز با رویکرد تحلیل سامانه‌های انرژی تجدیدپذیر،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله مدلسازی و شناسایی عملکرد نیروگاه خورشیدی شیراز با رویکرد تحلیل سامانه‌های انرژی تجدیدپذیر :

چکیده
در این مقاله نیروگـاه خورشـیدی معرفـی وعملکـرد سـیکل روغن ومزرعه کلکتور آن تحلیل می شود. در سـیکل روغـن انرژی خورشیدی به انرژی گرمایی و سیکل بخار نیروگاه کـه بر مبنای بخار فوق اشباع، تولید بـرق مـیکنـد. در اینجـا دو مدل ارائه می شود، یکـی مـدل غیـر خطـی کـه بـر اسـاس معادت حاکم بر سیستم و قوانین انتقال انرژی بدسـت مـیآید ودیگری مدل خطی کـه بـا اسـتفاده از داده هـای واقعـی نیروگاه با روش ARX بدست می آید . در پایان مـد لهـای بدست امده را مورد ارزیابی ومقایسه ریاقرار میدهیم.

-۱ مقدمه

یک عقه روزافزون در بکارگیری انرژیهای تجدیدپـذیر یـا جایگزین وجود دارد. بعنوان مثال در مورد انرژی خورشـیدی، نیروگاههای خورشیدی زیـادی در سرتاسـر دنیـا وجـود دارد.
بویژه، نیروگاههـای الکتریکـی گرمـایی خورشـیدی(TEPهـا) سیستمهایی هستند که بمنظور بدست آوردن انرژی الکتریکـی از انرژی خورشـیدی بـا تبـدیل اولیـه آن بـه انـرژی گرمـایی بکارگرفته میشوند. طراحی این نوع نیروگاهها از سـال ۱۹۷۷ آغاز شد و اولین نیروگاه عملیاتی، در سـال ۱۹۸۱ آغـاز بکـار کرد.[۱] تفـاوت اساسـی بـین یـک نیروگـاه معمـولی و یـک نیروگاه خورشیدی اینست که در آن، منبع اولیه انرژی، به ایـن دلیل که دائماَ در حال تغییـر اسـت، قابـل دسـتکاری نیسـت.
بواسطه این واقعیت، یک نیروگاه خورشیدی لزومـاَ بـا برخـی مسائل و مشکت روبرو میباشد که نیروگاههای انرژی دیگر با آن مواجه نیسـتند. وسـیله قابـل دسترسـی بمنظـور اهـداف کنترلـی از یـک کـامپیوتر شخصـی(۴۸۶/۶۶MHZ (PC بـا دو صفحه نمایش تشکیل شده است. در یکی از این نمایشـگرها، متغیرهایی که از نقطهنظر تولید انـرژی معنـیدارنـد بصـورت بدرنگ نمایش داده میشوند(دماهای روغن خروجی هر یک از مسیرها، فشار در دهانه ورودی مبادلهکنندههای حرارتـی، و غیره). صفحه نمایش دیگر بمنظور نمایش تغییرات متغیرهـای اساسی الگوریتمهـای کنترلـی بکـار گرفتـه شـده در نیروگـاه پیشبینی شده است. این یـک سـاختار متـداول در ایـن نـوع
فرایندهاست. یک سیستم حصول دیتا در PC عمل میکند. در هر ۳ ثانیه بیش از ۱۵۰ دیتا ثبت و پردازش میشـوند. مینـیمم زمان نمونهبرداری مجاز ۳ ثانیه میباشد، که در مقایسه با زمان نمونهبـرداری مناسـب بـرای فراینـد کنتـرل(۳۹ ثانیـه) مقـدار ناچیزی اسـت. سیسـتم همچنـین دارای یـک مـدول نظـارتی میباشد که آرمهای مختلفـی را کـه ممکـن اسـت در طـول عملیات روزانه تولید شـوند را مـدیریت مـیکنـد. ایـن مـدل بعنوان مثال در صورتیکه دمـای دهانـه خروجـی هـر یـک از مسیرها از ۳۰۰C تجاوز کند، یا تلفات روغن وجود داشـته باشد، آینهها را به وضعیت اختفا میبرد. همانگونه که محظه میشود، شرایط محیطی که که نیروگاه خورشیدی باید تحـت آن شرایط عمل کند، بسیار متفاوت از شرایط طراحی هسـتند.
بواسطه طبیعت انرژی خورشیدی، قابلیت دسترسی بـه آن، بـه تاریخ و ساعت، شرایط محیطـی و اغتشاشـات دیگـر وابسـته است. این امر ضرورت بکارگیری سیستمهای کنترل پیشـرفته را که به مزرعه امکان حفظ یک دمای روغن خروجـی پایـدار تحت محدوده وسیعی از شرایط عملکرد را میدهد بـه اثبـات میرساند.

-۲ مدلهای شبیهسازی دینامیک مزرعه
توسعه مدلهای شبیهسازی عـددی نیروگـاه نقـش مهمـی در طراحی روشهای کنترل مختلف ایفا میکند و مـانع از انجـام بسیاری از آزمونهای تنظیم کنترلکننده وقتگیـر و بـا هزینـه با در نیروگاه انرژی خورشیدی میگردد. قابلیت دسترسی به مدلی که دینامیکهای اصلی مزرعه را تشریح کنـد، بـه طـراح اجازه میدهد تا محدوده وسیعی از شرایط کاری، اغتشاشـات و غیره را شبیهسازی کند. ایـن کـار منجـر بـه طراحـیهـای اولیهای میشود کـه مـیتوانـد هنگامیکـه در نیروگـاه واقعـی پیادهسازی شود پاسخهای قابل قبولی را ایجاد کند. اصحات کوچکی بمنظور بدست آوردن کارایی مناسب سیسـتم کنتـرل هنگام بکار گرفتن کنترلکنندهها مورد نیاز است. هنگامیکه فاز اولیـه عملیـات زمـان زیـادی بطـول بیانجامـد، در صـورتیکه کنترلکنندهها نتایج غیرقابل قبولی ایجاد کنند، بخش عمـدهای از عملیات روزانه میتواند تلـف شـود. دو مـدل شـبیهسـازی طراحی و برنامهریزی شدهاند: یک مدل پارامتر متمرکز و یـک مدل پارامتر گسترده. این مدلها بر اسـاس کـار انجـام گرفتـه توسط کارمونا [۲] هستند.

-۱-۲ مدل پارامتر متمرکز
با در نظر گرفتن یـک توصـیف متمرکـز از فراینـد، تغییـرات انرژی کامل مزرعه میتواند بصورت زیر بیان شود:

که در آن T دمای دهانه خروجی مدل در یـک لحظـه زمـانی مشخص اسـت، I تـابش مـؤثر خورشـید اسـت، Tin دمـای روغن ورودی مزرعه، Tm دمـای متوسـط ورودی-خروجـی، Ta دمای محیط، &q فلوی روغن، n0 بـازده نـوری کلکتـور، S سطح مؤثر، C ظرفیت گرمایی ویژه سیال، Pcp عبـارتی اســــت بــــرای توجیــــه تقســــیم و ضــــرب انــــدازه خصوصیات(مساحتها، ظرفیتهای گرمایی، و غیـره) و Hl ضریب اتف گرمایی عمومی است. ضریب Pcp (تابع دمـا) را میتوان تقریباَ برابر ۱۹۲۴ KJ /1oC در نظـر گرفـت. بـا استفاده از دیتای تجربی، ضـریب اتـف عمـومی گرمـا Hl برابر با ۱۰۵ KW /o C بدست آمده اسـت. ایـن مقـادیر بـا اعمال روش رگرسیون چندگانه به یـک مجموعـه ۶۰تـایی از اندازهگیریهای تحت شرایط کار مختلف در حالـت مانـدگار، بدست آمدهاند.[۲] بمنظـور تعیـین سـایر پارامترهـایی کـه در فرمولهای متمرکز ظاهر شدهاند، یـک سـیگنال مـوج مربعـی برای فلوی روغـن معرفـی شـده و دیتـای ورودی-خروجـی ایجاد شده بمنظور تنظیم پارامترها با استفاده از روش حـداقل مربعات مورد اسـتفاده قـرار گرفتـهانـد. در نتیجـه شناسـایی، پارامترهـــــــا بصـــــــورت C 2267 KW / C و S 1322 m2 بدست آمدهاند. نتایج مربوط بـه تنظـیم ایـن پارامترها در [۲] و [۴] آمده است.

-۲-۲ مدل پارامتر گسترده
این نیروگاه بمنظـور تولیـد الکتریسـیته طراحـی شـده اسـت.

مزرعه کلکتور آن از نوع توزیع شـده مـیباشـد. کـل مزرعـه شامل ۴۸ کلکتور میباشد که در زمینی به ابعـاد ۱۵۰×۹۰ متـر چیده شدهانـد. هـر یـک از کلکتورهـا دارای طـول ۲۵ متـر و پهنای دهانه ۳/۴ متر میباشند که در هشت مسیر موازی قـرار گرفتهاند. مساحت کل کلکتورها ۴۰۸۰ متر مربع بوده و در هر مسیر موازی شش کلکتور در امتداد شمال-جنوب وجود دارد که در یک مسیرU شکل قرار گرفتهاند. روغن در سه کلکتـور اول از شمال بطرف جنوب و در سه کلکتور بعدی از جنـوب به طرف شمال حرکت میکند.
لولههای دو کلکتور مجاور بوسـیله لولـههـای خرطـومی کـه قابلیت تحمـل دمـا، تـا حـدود ۲۸۵ درجـه سـانتیگراد را دارا میباشند، متصل گردیدهاند. وجود ایـن لولـههـا امکـان قـرار گرفتن دو کلکتور مجاور را در زوایای مختلف میسر میسازد.
فاصله دو کلکتور در دو مسیر پشت سر هم در راستای عمـود بر محور کلکتور ۸ متر در نظر گرفته شده است بنحویکه جایکافی برای انجام تعمیرات و نصب وجود داشته و مدت زمـان وجود سایه روی کلکتورها در ابتدا و انتهای روز زیاد نباشـد.
بدلیل چرخش خورشید و نیاز به تعقیب آن توسط کلکتورهـا، یک سیستم ردیاب انرژی خورشید مورد نیـاز مـیباشـد. ایـن سیستم باید قادر باشد در شـرایط بحرانـی کـه دمـای روغـن خروجی از حد نهایی آن بیشتر شد، تعدادی از کلکتورها را از مسیر تابش خورشید خارج نماید.
طـول خطـوط لولـه متصـل بـه هریـک از مسـیرهای مـوازی بگونهای است که افت فشار در تمام مسیرها در حالت عـادی یکسان بوده، لذا دبـی روغـن عبـوری از تمـام مسـیرها برابـر میباشد. روغـن خروجـی از هـر مسـیر وارد لولـه خروجـی مربوطه شده و با بهم پیوستن تمام روغنهای عبوری از هشت مسیر موازی دمای روغن خروجی، متوسط دمای خروجی آنها میگردد. این نیروگاه میتواند حداکثر توانی معادل ۲۵۰ kw را با تشعشع خورشیدی معادل ۹۰۰ وات بر متر مربع تولید کند.

. در مدل همچنین موقعیت خورشید، وضعیت هندسی مزرعه، قابلیت انعکاس آینه، تابش خورشید و دمای روغن ورودی به مزرعه درنظر گرفته شده است[۴]و.[۵] لوپ کلکتور مهمترین سیستم فرعی است که رفتار مزرعه کلکتور را تعیین مـیکنـد.
در صورتیکه مدلسازی لوپ امکانپذیر باشد، رفتار کل مزرعه میتواند بسادگی با جمع لوپهای موازی و اعمال تأخیرهـای انتقال در اتصات داخلـی لولـههـا تعیـین شـود.مـدل اجـازه میدهد تا توزیع دما در لوله جذب و در روغن حرارتـی را در طول لـوپ کلکتـور در زمـانهـای مشـخص، نظیـر تغییـرات گذرای دما در نقاط مشخصی از کلکتورها را بدانیم.