امروزه توجه شرکتهای برق و مشترکین آن ها به شکل روزافزونی به مسئله کیفیت توان معطوف شده است. واژه کیفیت توان در کشورهای صنعتی و در صنعت برق کاربرد فراوانی پیدا کرده است. مبحث فوق تعداد بسیار زیادی از اعوجاجهای موجود در شبکه برق را پوشش میدهد. موضوعاتی که تحت مبحث کیفیت توان قرار میگیرند لزوماً مفاهیم تازهای نیستند، لیکن آنچه جدید است تلاش مهندسین برای جمع آوری این مطالب و قرار دادن آن ها در الگوهای مشخص میباشد.
عنوان کیفیت توان و یا کیفیت برق به صورت یک مفهوم کلی برای تمام اغتشاشات موجود در شبکههای توزیع میباشد. مهندسین برق- قدرت، کیفیت توان را باید به عنوان ضرورتی مهم مورد توجه خود قرار دهند. ضرورتی که ولتاژ، جریان و فرکانس توان تغذیهکننده، یک مصرفکننده را تحت تأثیر خود قرار میدهد. مشکلات کیفیت توان زمانی رخ میدهد که ولتاژ متناوب منبع قدرت 50 یا 60 هرتز از حالت سینوسی خارج شود و تغییر شکل دهد [1].
کیفیت توان از دو جنبه متفاوت بسته به اینکه ما مصرفکننده و یا تولیدکننده توان هستیم میتواند تعریف شود. آقای Gerry Heyolt در «کیفیت توان الکتریکی» کیفیت توان را اینگونه تعریف میکند: «اندازهگیری، آنالیز و اصلاح ولتاژ باس برای نگهداشتن آن در حالت سینوسی در ولتاژ و فرکانس نامی». Reger Dugan در «کیفیت توان سیستمهای الکتریکی» کیفیت توان را اینگونه تعریف میکند: «هر گونه تغییر شکل در ولتاژ، جریان و فرکانس که باعث نقص و کارکرد ناصحیح تجهیزات مصرفکننده میشود». تعاریف متنوعی از کیفیت توان وجود دارد [2]:
کیفیت ولتاژ مهمترین بخش از کیفیت توان محسوب میگردد. شرکتهای برق کیفیت توان را مترادف با قابلیت اطمینان تعریف میکنند درحالیکه سازندگان تجهیزات الکتریکی، کیفیت توان را به صورت کارکرد مناسب دستگاهها بر اساس مشخصات منبع تغذیه تعریف میکنند. این تعریفمیتواند برای سازندگان مختلف متفاوت باشد. مفهومی که در این نوشتار مد نظر است بدین گونه میباشد:
« هر گونه مشکلی که سبب تغییر در ولتاژ، جریان یا فرکانس گردد و موجب خرابی و عملکرد نادرست تجهیزات مصرفکننده شود. »
[1] Dynamic voltage Restorer
[2] Modular Multilevel Cascade Converter
[3] Total Harmonic Distortion
[4] Pulse Width Modulation
[5] Voltage Sag/Swell
[6] Custom Power System
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
یکی از طبیعیترین گروههایی که می تواند نیازهای انسان را ارضا کند خانواده است. وظیفهی خانواده مراقبت از فرزندان و تربیت آنها، برقراری ارتباطات سالم اعضا با هم و کمک به استقلال کودکان است، حتی اگر کودک کم توان ذهنی[1]، نابینا[2]، یا ناشنوا[3] باشد. کم توان ذهنی یک وضعیت و حالت خاص ذهنی است که در اثر شرایط مختلف قبل از تولد و یا پس از تولد کودک پدید می آید (میکائیلی، 138). بی تردید تولد و حضور كودكی با كم توانی ذهنی در هر خانوادهای می تواند رویدادی نامطلوب و چالشزا تلقی شود كه احتمالاً تنیدگی، سرخوردگی، احساس غم و ناامیدی را به دنبال خواهد داشت. شواهد متعددی وجود داردكه نشان می دهند والدین كودكان دارای مشكلات هوشی، به احتمال بیشتری با مشكلات هیجانی، اقتصادی و اجتماعی كه غالباً ماهیت محدود كننده، مخرب و فراگیر دارند، مواجه میشوند (مانند خمیس[4]، 2007). در چنین موقعیتی گرچه همهی اعضای خانواده وكاركرد آن، آسیب میبیند(هرینگ[5] وهمكاران، 2006) مادران به علت داشتن نقش سنتی “مراقب”، مسئولیتهایی بیشتری در قبال فرزند ناتوان خود به عهده میگیرند كه در نتیجه، با مشكلات روانی بیشتری مواجه میشوند. فرض بر این است كه مشكلات مربوط به مراقبت از فرزند مشكلدار، والدین، به ویژه مادر را در معرض خطر ابتلا به مشكلات مربوط به سلامت روانی قرار میدهد (اولسون و هوآنگ، 2001؛ مک کانکی و همکاران[6]، 2007). مادر، نخستین شخصی است كه به طور مستقیم با كودك ارتباط برقرار میكند.
رویارویی مادر با فرزند كمتوان ذهنی، نیاز كودك به مراقبت دایمی، اهمیت فراهم ساختن شرایط ویژهی رشد، تجربهی تنش والدین ناشی از وجود رفتارهای آیینی، مشكلات زبانی، قشقرق و فقدان مهارت مراقبت از خود در این گروه از كودكان، همگی زمینه را برای تضعیف كاركرد طبیعی مادر فراهم مینمایند. وجود چنین مشكلاتی افزایش میانگین اختلالات روانی در مادران كودكان استثنایی و به ویژه مادران دارای كودك كم توان ذهنی را در مقایسه با مادران كودكان عادی در پی خواهد داشت. هم چنین داشتن توقعات و انتظارات دور از توانایی كودكان و برآورده نشدن آنها موجب ناكامی والدین می شود.
تولد یک كودك كمتوان ذهنی در مادرانی كه به مدت 9 ماه بارداری، انتظار یک كودك سالم و با ویژگیهای طبیعی را داشته اند موجبات احساس گناه و تقصیر، ناكامی و محرومیت ناشی از طبیعی نبودن كودك را در مادر فراهم می كند كه بالطبع غم، اندوه و افسردگی را به دنبال خواهد داشت. در مجموع، چنین شرایطی می تواند سبب گوشهگیری، عدم علاقه به برقراری رابطه با محیط، احساس خودكم بینی و بی ارزشی در مادر شود و پیامدهای منفی همچون اضطراب، پرخاشگری (نریمانی و همکاران، 2007)، حرمت به خود پایین (محمدی و دادخواه، 2001) و افسردگی شدید (لاجوردی، 1992) را در مادران به دنبال داشته باشد و سلامت آنها را به خطر اندازد.یكی از مهم ترین منابع زمینه ساز این گروه از مشكلات روان -شناختی از دست دادن امید به زندگی و نداشتن رضایت زناشویی است (شمس اسفندآبادی، 2007).
ای از فصل و نتایج قابل استنتاج از آن فصل ارائه میشود و علاوه بر آن، در فصل آخر پایاننامه، نتیجهگیری کلّی از پژوهشهای صورت گرفته در این پایاننامه انجام میشود و در ادامهی نتیجهگیری، یک سری پیشنهادات در قالب کارهای آینده[34] ارائه میشود تا مسیر تکامل و بهبود هرچه بیشتر مدلهای ارائه شده در این پایاننامه را نشان دهند.
فصل دوم
تاریخچه کارهای انجام شده
انجام تعمیرات در هر سیستمی منجر به افزایش طول عمر مفید داراییها، کاهش هزینههای سرمایهگذاری، افزایش قابلیت اطمینان و کاهش خطاهای سیستم خواهد شد. با توسعهی تکنولوژی و وابستگی روز افزون بشر به سیستمهایی که روز به روز در حال پیچیدهتر شدن هستند، نیازهای قابلیت اطمینان و دسترسیپذیری رشد چشمگیری کرده است و این در حالی است که منابعِ در دسترس، محدودتر، و هزینههای تعمیرات بیشتر از قبل شدهاند. مسائلی از این دست باعث شده است که برای حفظ قابلیت اطمینان سیستم نیاز به ابزارهای جدید تصمیمگیری و نیز تکنیکهای جدید برای زمانبندی تعمیرات سیستم بیش از پیش حس شود.
در منـابع مختلف، دستهبندیهـای متفاوتی مبتنی بر راهبردهای تعمیرات صـورت گرفته است [2] و [18]–[20] که یکی از مهمترین دستهبندیهای صورت گرفته به صورت زیر است [19] و [20]:
به طور کلّی، نیاز صنایع به تعمیرات و نگهداری روز به روز در حال افزایش است که صنعت برق نیز از این رویه مستثنا نیست. صنعت برق نیز که از چهار بخش تولید، انتقال، توزیع و مصرف کنندگان تشکیل شده است، در هر چهار بخش، نیاز به تعمیرات و نگهداری صحیح و به موقع دارد. در سیستم قدرت نیز تمام راهبردهای بیان شده برای اجرای تعمیرات قابل اجرا هستند و گاه ترکیبی از روشهای مختلف برای اتّخاذ بهترین راهبرد تعمیرات به کار گرفته میشود [19]. در محیط سنّتی صنعت برق، اپراتور شبکه به صورت متمرکز و با هدف حفظ قابلیت اطمینان شبکه، زمانبندی مربوط به تعمیرات بخشهای تولید و انتقال سیستم را انجام میدهد و برنامهی زمانبندی تعمیرات را به
واحدهای تولید و خطوط انتقال اعلام میکند. با تجدیدساختار صنعت برق، پیشنهاد زمان تعمیرات مربوط به بخشهای مختلف سیستم به مالکان بخشها واگذار میشود و بهرهبردار مستقل سیستم مسئول نظارت و هماهنگی زمان انجام تعمیرات میباشد.
در روند زمانبندی تعمیرات سیستم قدرت با هدف حفظ قابلیت اطمینان، تنها پیشامدهایی که در خود سیستم رخ میدهند در نظر گرفته میشوند. این پیشامدها شامل مواردی همچون خروج خطوط انتقال، خروج واحدهای تولید و خروج بارهای سیستم میشود. از سوی دیگر، براساس آمار منتشر شده در خصوص حملات صورت گرفته به سیستم قدرت به نظر میرسد که نمیتوان از اثر عواملی که از خارج از سیستم قدرت نشأت میگیرند چشمپوشی نمود. بنابراین، لحاظ کردن قید آسیبپذیری سیستم قدرت در روند زمانبندی تعمیرات این سیستم ضروری به نظر میرسد.
در ادامهی این فصل، ابتدا خواهیم داشت بر مهمترین پژوهشهای صورت گرفته در زمینهی تعمیرات سیستم قدرت، و پس از آن به بررسی کارهای صورت گرفته در زمینهی مدلسازی و ارزیابی آسیبپذیری سیستم قدرت خواهیم پرداخت.
[1]. Blackout
[3]. Corrective
[4]. Coordinated Maintenance
[5]. Conejo
[6]. Iterative
[7]. Pandzic
[8]. Transmission System Operator
[9]. Social Welfare
[10]. Wu
[11]. Security-Constrained
[12]. Latify
[13]. Gas Network Operator
[14]. Independent Market Operator
[15]. Independent System Operator
[16]. Intentional
[17]. Memorial Institute for the Prevention of Terrorism
[18]. Vulnerability
[19]. Salmeron
[20]. Arroyo
[21]. Motto
[22]. Chen
[23]. Attacker
[24]. Supervisory Control And Data Acquisition
[25]. Time-Phased
[26]. Strong Duality Theorem
[27]. Mixed-Integer Linear Programming
[28]. Vulnerability-Constrained Transmission Maintenance Scheduling
[29]. Independent System Operator
[30]. Modified WaW
[31]. Genetic Algorithm
[32]. Global Optimum Solution
[33]. Independent System Operator
[34]. Future Works
[35]. Reliability
[36]. Availability
[37]. Corrective
[38]. Preventive
[39]. Condition-based
[40]. Predictive
[41]. Vulnerability
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
و بیان مسئله
در مسیر انتقال به شرایط نوین و متغیر فن آوری های جدید صنعتی كه بنیان های فلسفی، علمی، فرهنگی، اجتماعی، اقتصادی جوامع را دچار دگرگونی عمیقی كرده است و جوامع بشری در عمل ویژگی های پست مدرنیسم را در خود آشكار كرده اند، جوامع با چالش های متعدد ناشی از چنین تغییراتی مواجه شده اند. در چنین شرایطی نظام آموزشی جوامع می تواند در همسان سازی، هماهنگی و میانه گزینی دوباره جوامع با وضعیت جدید نقش مهمی را ایفا نماید. در این، رهگذر یكی از مقولات مهم، وظیفه بسیار اساسی و حساس نظام آموزشی در فراهم كردن شرایطی است كه در آن نیروهای دانش آموخته بتوانند از مهارتها، توانایی ها و قابلیت های كلیدی و متناسب با نیازها و شرایط دنیای صنعت و مشاغل برخوردار شوند. بررسی رسالت نظام آموزشی یک جامعه در فراهم كردن شرایط رشد و توسعه قابلیتهای افراد در ابعاد مختلف از مباحث اساسی است كه می توان از زاویه های مختلف به بررسی آن پرداخت (عزیزی 1382).
به طور مثال خصوصی سازی نظام های آموزشی و ایجاد مهارت و قابلیت هایی متناسب با نیازهای شغلی جوامع یکی از راهبردهایی است که به عنوان پاسخی به فشارها و الگوهایی متغیر جهانی شدن آموزش و پرورش و اشتغال مورد بحث و بررسی قرار گرفته است (مهر علی زاده،1384). این تغییرات در بسیاری از جوامع ماهیت، قالب کار و تقاضای نیروی کار را تحت تأثیر خود قرار داده است و باعث شده تا یک ارتباط تنگاتنگ بین توسعه منـابع انـسانـی و وجود دانـش آموختـگانی که از مهارتهای لازم در خصوص کاربردی کردن دانش خود کسب کرده اند، به وجود آید.
به همین دلیل است که امروزه در جوامع پیشرفته بر یادگیری مبانی عملی مشاغل مورد نیاز در بازار كار و انتقال آموزش به محیط واقعی كار و تاكید بر تجربه اندوزی در ساختارهای مختلف شغلی دارند. شاید توجه به ایجاد و نگهداری مهارت های مورد نیاز نیروی كار در میان كشورهای توسعه یافته هرگز تا این اندازه فراتر نرفته است (عزیزی، 1382).
«در مقابل علارغم رشد قابل ملاحظه نظام های آموزشی در كشورهای جهان سوم در خلال ربع قرن گذشته، برنامه ریزی در راستای توسعه كشور به صورت مناسبی جهت داده نشده است. در حالی كه تعداد زیادی از دانش آموختگان بیكار هستند، میلیونها فرصت شغلی به دلیل ناكافی بودن نیروی انسانی دانش آموخته، كارورزیده و با مهارت مناسب فرو گذار مانده است» (فرش، 1979).
این عوامل باعث شده كه امروزه در اقتصاد كشورها كیفیت و تركیب نیروی انسان كارشناس و توانمند و با قابلیت ها و مهارتهای اساسی و كلیدی مورد نیاز برای بازار كار به عنوان یكی از مهم ترین نهادهای تعیین كننده رشد و توسعه اقتصادی قلمداد شود.
این مهارتها و شایستگی های كلیدی و اشتغال زا را می توان دانـش، بینش، نـگرش ها و مهارتـهایی دانـست كه مـوجب تحرك و پویایـی افـراد در روابـط با دیگران، انتـقال موفق از شـغلی به شـغل دیگر، حـضور مــوثـر در فـعالـیت هـای گـروهی و نـوآوری در حــل مـسائــل می شوند (عزیزی، 1383). اهمیـت این مهارتها از آنجا ناشی میشود كه مـوجب قابلیـت تحرك شغـلی بیشتر كـاركنـان می شود و كاركنان با این صلاحیت ها بهتر میتوانند نسبت به تحولات آینده واكنش نشان دهند. و به همین دلیل در اقتصادی كه بر عنصر دانایی و آگاهی استوار است، عامل اصلی برتری جوامع بر تخصص، توانمندی و دانش نیروی انسانی فرهیخته و متخصص است كه در قالب تشكیل سرمایه انسانی مورد بررسی قرار گرفته است (سهرابی و همکاران، 1376). علاوه بر اینها تحولات اقتصادی دنیای معاصر و تغییر الگوهای تولید انبوه به
تولید متغیر، اهمیت سرمایه اجتماعی را در مقایسه با سرمایه انسانی بیشتر نمایان کرده است؛ زیرا در الگوهای تولید متغیر، بحث از مشارکت دسته جمعی افراد، انسانی سازی محیط کار و زندگی، افزایش سطوح مهارتی افراد جدای از طبقه اجتماعی، چند مهارتی ساختن کارگران، افزایش تعهد اجتماعی، برقراری نظم متقابل و اعتماد بین کارگران و کارفرمایان است (صالحی عمران، 1386). به همین خاطر اگر بخواهیم به تمامی ابعاد مهارتهای اشتغال زا و اساسی نیروی کار توجه کافی شود این امر می تواند حتی به تشکیل سـرمایه اجتـماعی نیز منجر شود. لذا این موضوع می تواند مبانی نظری متعددی را تحت پوشش قرار دهد.
علاوه بر این در این فرایند تحول و توسعه نظام اقتصادی، فرصتهای تازه ای برای اشتغال زنان به وجود آمده است. زنان به عنوان تشكیل دهنده نیمی از جمعیت، موضوع توجه به قابلیت های نیروی كار را دچار اهمیت زیادی كرده است. امروزه تقاضای زنان برای آموزش و رفتن به دانشگاه زیاد شده است، به طوری كه در سال های اخیر درصد بالایی از ورودیها به دانشگاه را زنان تشكیل می دهند. به همین دلیل پی بردن به بهبود كـیـفیـت نــیـروی كار زن و افزایش كارآیی و بـه كـارگیری آن جــزو رده بنــدی هایی آغــازین بـرای بـرنامه ریـزی تـوسعه كشورها محسوب می شود. چیــزی كــه بی توجهی به آن در جوامع توسعه نیافته به وفور احساس می شود.
«صاحب نظران در جوامع پیشرفته معتقدند كه از جمله شاخص های توسعه یافتگی یک كشور، میزان مشاركت و نقشی است كه زنان در آن كشور دارا هستنـد و عدم بهره وری از قابلـیت ها و توانایی های زنان در زمینه های مختلف فرهنگی، اجتماعی، اقتصادی و سیاسی دستیابی به توسعه را ناممكن میسازد» (توکلی والا، 1388 ). لذا باید بر استفاده از مهارتها و قابلیتهای زنان به عنوان یک عنصر مهم در اقتصاد توجه شود و این توجه به منظور جلوگیری از هدر رفتن سرمایه های كه به منظور آموزش آنها صرف می گردد، انجام پذیرد.
با این وجود، آمارهای در دسترس در مورد اشتغال زنان در سه دهه اخیر نشانگر این نکته است که عملاً از میزان اشتغال زنان کاسته شده است و این تغییر و تحولات در بخشهای مختلف اقتصادی جامعه به گونه ای بوده که بیشترین نسبت کاهش زنان در بخش صنعت مشاهده می شود (ایروانی، 1384).
با اهـتمام بـه ایـن امـر و كـوشش برای آسان سازی تحقق اهداف توسعه كشور، مستلزم سنجش دوباره نیازمندی های شغلی و حرفه ای مراكز اقتصادی و صنعتی و بررسی قابلیتها و مهارتهای که زنان برای اشتغال مطلوب و بهینه در بخش صنعت نیاز دارند، می باشد. شاید پرداختن به این مهارتها و قابلیتها موجبات حضور بیشتر زنان در فعالیتهای صنـعتی را فراهم سازد. بنابراین پرسش اساسی كه در این رابطه مطرح می شود آن است كه اساسی ترین و مهمترین تواناییها و مهارتهای كه دانش آموختگان زن برای مشاركت پیوسته در فعالیت های مختلف صنعـتی، از دیـد
ذینفعان نیاز دارند، كدامند. در این پژوهش سعی می شود با بررسی مجموعه مهارتها و قابلیتهای مورد نیاز برای اشتغال زنان در شركت فولاد مباركه اصفهان[1]، ذهن برنامه ریزان كشور را به آن دسته از مهارت ها و توانایی ها و قابلیت های كلیدی و متناسب با نیازها و شرایط بازار كار، برای اشتغال زنان در صنعت معطوف شود. به طوری كه با تاكید بر آن ها هـم زمینه آماده سازی دانش آموختـگان زن برای اشتغال در صنعت فراهم شود و هم پیـوند عمیق تر و منطقی تری بین نظام آموزشی و نیازهای شغلی جامعه برقرار شود. و به طور قابل توجهی زمینه بهبود و ارتقای كارآیی خارجی نظام آموزشی نیز فراهم گردد.
[1] شرکت فولاد مبارکه اصفهان یکی از بزرگترین شرکت های صنعتی کشور است که در زمینی به مساحت 35 کیلومتر مربع (17 کیلومتر مربع سالن تولید) در نزدیکی شهرستان مبارکه و در 65 کیلومتری جنوب غربی شهر اصفهان واقع شده است که دارای ظرفیت تولید 5 میلیون تن انواع محصولات فولادی تخت گرم و سرد نوردیده ، قلع اندود ، گالوانیزه و رنگی از ضخامت 18/0 تا 16 میلیمتر می باشد که با این تولید 50 درصد نیاز كشور به فولاد و محصولات فولادی را تامین می کند و هم اكنون به عنوان بزرگترین شركت تولید كننده فولاد در منطقه خاور میانه شناخته می شود. از اهداف معاونت فروش و بازار یابی این شرکت می توان به افزایش صادرات محصولات ویژه از 400 به 750 هزار تن مطابق سفارش، برگزاری 16 جلسه برنامه ریزی شده جهت تعامل رهبران شرکت با مشتریان، بهبود رضایت کلی مشتریان فولاد مبارکه از 76 % به 77%، فروش 3/4 میلیون تن محصول در بازار داخلی، افزایش سهم فروش محصولات ویژه در بازار داخلی از18 درصد به 24 درصد مطابق سفارش، بهبود رضایت مشتریان از تحویل به موقع از 68% به 80%، بهبود جایگاه برند شرکت در بازار های هدف و افزایش نسبت مراکز خدماتی که تحت سیستم مدیریت شبکه توزیع قرار دارند از 25% به 60% اشاره کرد. همچنین این شركت در ارزیابی های مختلف سازمانی، رتبه های بسیار خوبی را بدست آورده است. به طوری كه در دو سال اخیر در بین 100 شركت برتر ایران حائز رتبه اول می باشد. به همین خاطر شناسایی شایستگی این شركت دارای اهمیت زیادی است كه هم می تواند راه را برای ارتقاء و پیشرفت بهتر شركت فولاد مباركه اصفهان فراهم سازد و هم می توان به عنوان الگوی برتر برای دیگر شركت های صنعتی و به ویژه شركت های باشد كه در زمینه فولاد سازی در كشور فعال می باشند.
امروزه با افزایش روز افزون تقاضای انرژی برق و کاهش همزمان منابع انرژی فسیلی و نیز نگرانی از آلودگی زیست محیطی ناشی از آنها، کارشناسان در پی یافتن روشهای تولید انرژی الکتریکی از منابع انرژی تجدیدپذیر برآمدند. انرژی خورشیدی، انرژی باد و انرژی موج دریا و… از این دسته میباشند. انرژی باد در مقایسه با سایر منابع انرژیهای نو، ارزانتر و قابل اعتمادتر بوده و تقریبا در تمامی مکانها قابل دسترسی است. لذا در طی سالهای اخیر نصب توربینهای بادی به عنوان یکی از موثرترین روشهای تولید برق، هر روز گستردهتر و فراگیرتر میشود. بطوریکه طبق آمار انجمن انرژی بادی جهان (WWEA[1]) در سال 2014 میلادی نزدیک به GW500 انرژی الکتریکی جهان از طریق توربینهای بادی نصب شده در 98 کشور دنیا تامین میشود که در حدود 7% کل انرژی الکتریکی تولیدی میباشد. شکل 1-1 منحنی پیشرفت تولید انرژی برق به وسیلهی توربینهای بادی در طی سالهای 1997 تا 2014 و نیز پیشبینی این روند تا سال 2020 میلادی را بر حسب مگاوات نمایش میدهد.
شکل 1-1: منحنی توسعه انرژی الکتریکی حاصل از توربینهای بادی جهان
صنایع مربوط به توربینهای بادی به سرعت در حال پیشرفت و تحول میباشند. تنوع و گستردگی این توربینها آنها را در طبقهبندیهای مختلفی جای میدهد که در تمامی این انواع طبقهبندی، ژنراتور به عنوان قلب توربین، اساسیترین بخش است. در ادامه به بررسی انواع توربینهای بادی و تنوع ژنراتورهای استفاده شده در هر دسته پرداخته میشود.
تکنولوژیهای استفاده از باد برای تولید انرژی الکتریکی و توربینهای بادی مدرن امروزی از سال 1970 میلادی شروع به توسعه کردهاند و سرعت پیشرفت آنها از سال 1990 میلادی تاکنون بیش از پیش بوده است. با پیشرفتهای چشمگیری که در عرصه سوئیچهای الکترونیک قدرت در سالهای پایانی قرن گذشته اتفاق افتاد و با توجه به پایین بودن راندمان توربین های بادی با ساختار سرعت ثابت، ساختار سرعت متغیر معرفی گردید. طی دهه ی اول قرن بیست و یکم، این ساختار محبوبترین ساختار بین تولیدکنندگان توربینهای بادی بود. امروزه بیشتر توربین های نصب شده در سطح جهان از این نوع هستند. این ساختار به دلیل آنکه سرعت آن به خوبی قابل کنترل بوده و به همین دلیل راندمان آن بسیار بالاتر از انواع پیشین است، هنوز هم مورد استقبال قرار میگیرد.
با توجه به حضور یا عدم حضور جعبهدنده میتوان توربینها را در دو دستهی بدون جعبهدنده (DD[2]) و یا دارای جعبهدنده (GD[3]) طبقهبندی نمود. طبقه بندیهای دقیقتر آنها را در سه دستهی زیر جای میدهند:
انواع مختلفی از ژنراتورهایی که در این نوع توربینها مورد استفاده قرار میگیرند عبارتند از:
این ماشین در ردیف ژنراتورهای القایی سرعت ثابت قرار میگیرد. امروزه پرکاربردترین ماشین در توربین های بادی ماشینهای القایی است[1]. یکی از مهمترین مباحث تحقیقاتی در زمینه توربین بادی مجهز به ماشین های القایی ، کنترل سرعت ماشین القایی میباشد. امکان کنترل سرعت در این نوع ژنراتور وجود ندارد و تغییرات سرعت از بی باری تا بار کامل حداکثر بین 2 تا 4 در صد میباشد. به این دلیل عموماً به این نوع ماشین لفظ ژنراتور سرعت ثابت اطلاق میگردد. این ژنراتورها حداکثر تا قدرت 750 کیلو وات مورد بهره برداری قرار میگیرند. از آنجایی که امکان تغییر سرعت در این ژنراتورها وجود ندارد، لذا امکان ماکزیمم کردن توان قابل استحصال از باد نیز وجود نخواهد داشت. تنها روشی که می توان بر اساس آن سرعت این نوع ماشین ها را تغییر داد، استفاده از ماشین های 4 قطب و 6 قطب است زیرا استفاده از دو قطب این امکان را فراهم می کند که ماشین بتواند در فرکانس 50 هرتز در سرعتهای 1000 و 1500 دور بر دقیقه کار کند.
شکل 1-2: ساختار کلی توربین بادی سرعت متغیر با ژنراتور القایی قفس سنجابی
در شکل 1-3، شماتیک یک توربین مجهز به ژنراتور روتور سیم بندی شده را نشان میدهد.
شکل1-3: توربین بادی مجهز به ژنراتور القایی[2]
با توجه به اینکه در ژنراتورهای روتور سیم بندی شده امکان تغییر مقاومت روتور وجود دارد، می توان تغییر سرعت محدودی را برای این نوع ماشین متصور بود. این موضوع در شکل 1-4 نشان داده شده است.
شکل1-4: کنترل سرعت توربین بادی مجهز به ژنراتور القایی روتور سیم بندی شده[2]
در ژنراتور القایی روتور سیمبندی شده با امکان تغییر سرعت محدود، میتوان علاوه بر استحصال بیشتر انرژی از باد ، تنش های وارد بر توربین را نیز کاهش داد. در این ژنراتور ها یک بانک مقاومتی متغیر سه فاز که از طریق حلقه های لغزان به سیم پیچ های روتور وصل شده و وظیفه تغییر سرعت ماشین را بر عهده دارد. در این نوع ماشین ها امکان تغییر سرعت بین 5 تا 10 درصد سرعت سنکرون وجود دارد[3].
در ژنراتورهای القایی با مقاومت متغیر روتور، می توان سرعت را تا 10 درصد افزایش داد ولی با اینکار راندمان ماشین کاهش مییابد. چون با افزایش مقاومت روتور انرژی بیشتری در روتور بصورت گرما تلف می شود. ولی اگر بتوان به نحوی انرژی ارسال شده به سیم پیچ های روتور را به منبع بازگرداند، میتوان سرعت ماشین را به نحوی کنترل کرد که راندمان ماشین کاهش نیابد. شکل 1-3 شماتیک ژنراتورهای القایی تغذیه دوبل که خاصیت فوق را دارند، نشان میدهند[3].
شکل 1-5: توربین بادی مجهز به ژنراتور القایی تغذیه دوبل[2]
در یک ماشین القایی تغذیه دوگانه (DFIG[4]) انرژی ورودی به روتور با بهره گرفتن از مبدل های الکترونیک قدرت به سیستم قدرت برگردانده می شود. این مبدل از دو مدار پل IGBT تمام کنترل شده تشکیل گردیده است. اینورتور سمت شبکه که به شبکه متصل می شود. این دو اینورتور ماشین را قادر میسازد که بتواند توان را از سمت روتور جذب یا به شبکه تحویل دهد. این ماشینها عموماً به عنوان ژنراتور در توربین های بادی بزرگ استفاده میگردند و این قابلیت را دارند که قابلیت کنترل سرعت توربین را تا 30 درصد افزایش دهند. می توان نشان داد که جهت داشتن قابلیت 30 درصد تغییر در سرعت ژنراتور، نیاز است که قدرت مبدل در حدود 30 درصد قدرت نامی ماشین باشد. این ماشین قابلیت های بسیار بهتری نسبت به دیگر انواع ژنراتورهای القایی دارد ولی در عوض قیمت آن بسیار بالاتر است[2].
[1] World Wind Energy Association
[2] Direct Drive
[3] Geared Drive
[4] Doubly Fed Induction Generator
ما معمولا در این سایت متن کامل پایان نامه ها را درج می کنیم ولی استثنائا این پایان نامه فقط فصل اول موجود است