چکیده:

خورشید یک منبع عظیم انرژی محسوب می شود و با توجه به کاهش هزینه­های ساخت سلول­های خورشیدی در طول زمان، استفاده از سیستم­های فتوولتائیک جهت تولید برق به عنوان یکی از منابع تولید پراکنده مورد توجه بسیاری قرار گرفته است.

در این پایان نامه، به ارائه یک سیستم کنترلی مناسب جهت مدیریت انرژی در سیستم تولید پراکنده هیبرید متشکل از سیستم فتوولتائیک، دیزل ژنراتور، ذخیره سازی انرژی در باتری خودرو الکتریکی پرداخته شده است. در این تحقیق، سیستم فتولتائیک و باتری خودرو الکتریکی به عنوان منابع اصلی انرژی تحویل دهنده به شبکه می باشند و دیزل ژنراتور به عنوان سیستم پشتیبان مورد استفاده قرار می­گیرد.

ابتدا به مدل سازی دینامیکی مناسب از اجزای این سیستم ها مبادرت شده و سپس سیستم کنترلی پیشنهاد شده که مبتنی بر مدل فازی می­باشد ارائه می­گردد. این استراتژی پیشنهادی با کنترل کننده کلاسیک مقایسه می­گردد. میزان مقاوم بودن استراتژی پیشنهادی در برابر تغییرات بار بررسی و در محیط نرم افزار متلب شبیه سازی گردیده است و نتایج مرتبط تحلیل شده است.

در بخش نتایج مشاهده می شود که سیستم­های کنترلی، قادر به جبران سازی و مدیریت توان در برابر تغییرات ناگهانی بار می باشند و سیستم در تامین تقاضای بار با مشکل مواجه نمی­گردد. در این میان مشاهده می­گردد که استراتژی پیشنهادی که مبتنی بر مدل فازی بوده دارای عملکرد بهتری نسبت به کنترل کننده کلاسیک می­باشد.

واژه های کلیدی:

خودرو الکتریکی، فتوولتائیک، کنترل فرکانس، منطق فازی

 فهرست مطالب

عنوان                                                                                            صفحه

        فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق

۱-۱ مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………… ۲

۱-۲ تعریف مسأله …………………………………………………………………………………………………………. ۳

۱-۳ پیشینه تحقیق …………………………………………………………………………………………………………. ۴

۱-۴ سوالات اصلی تحقیق ……………………………………………………………………………………………… ۶

۱-۵ اهداف …………………………………………………………………………………………………………………. ۶

۱-۶ ضرورت و اهداف پژوهش ………………………………………………………………………………………. ۷

فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق

۲-۱ مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………. ۱۰

۲-۲ ریز شبکه …………………………………………………………………………………………………………….. ۱۰

۲-۳ تولیدات پراکنده …………………………………………………………………………………………………… ۱۰

۲-۳-۱ تعریف تولیدات پراکنده …………………………………………………………………………………….. ۱۰

۲-۳-۲ مزایای تولیدات پراکنده ……………………………………………………………………………………… ۱۱

۲-۳-۳ بهره برداری از واحدهای تولید پراکنده …………………………………………………………………. ۱۱

۲-۳-۴ انواع تولیدات پراکنده ……………………………………………………………………………………….  ۱۳

۲-۴ سیستم هیبرید ………………………………………………………………………………………………………. ۱۳

۲-۴-۱ مزایای ریز شبکه و چالش های سیستم هیبریدی ……………………………………………………… ۱۴

۲-۵ سیستم فتوولتائیک ………………………………………………………………………………………………… ۱۵

۲-۵-۱ تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریکی در سیستم فتوولتائیک ……………………………………… ۱۵

۲-۶ روش های کاربرد سیستم های برق خورشیدی …………………………………………………………….۲۱

۲-۶-۱ متصل به شبکه سراسری برق ……………………………………………………………………………….۲۱

۲-۶-۲ مستقل از شبکه سراسری برق ……………………………………………………………………………….۲۳

۲-۷ مدل پنل خورشیدی ……………………………………………………………………………………………….۲۴

۲-۷-۱ بررسی روش های دنبال کننده ماکزیمم توان…………………………………………………………..۲۶

۲-۸ دیزل ژنراتور ……………………………………………………………………………………………………….۳۰

۲-۹ وسایل ذخیره انرژی ………………………………………………………………………………………………۳۱

۲-۱۰ خودرو الکتریکی ……………………………………………………………………………………………….۳۳

۲-۱۰-۱ تعریف و معرفی انواع خودروهای الکتریکی ………………………………………………………..۳۳

۲-۱۰-۲ تعریف V2G و کابردهای آن ……………………………………………………………………………۳۵

۲-۱۰-۳ فرصت ها و چالش­های اتصال خودرو الکتریکی به شبکه………………………………………..۳۸

۲-۱۰-۴ روش های مدل سازی باتری …………………………………………………………………………….۳۹

۲-۱۱ سیستم کنترل فازی ……………………………………………………………………………………………. ۴۴

۲-۱۱-۱ مقدمه فازی …………………………………………………………………………………………………. ۴۴

۲-۱۱-۲ سیستم های فازی …………………………………………………………………………………………. ۴۵

۲-۱۱-۳ ساختار یک کنترل کننده فازی ………………………………………………………………………. ۴۸

فصل سوم: روش تحقیق

۳-۱ مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………..۵۳

۳-۲ ساختار سیستم پیشنهادی………………………………………………………………………………………..۵۳

۳-۳ کنترل کننده PI …………………………………………………………………………………………………..54

۳-۴ کنترل کننده  فازی-کلاسیک ……………………………………………………………………………… ۵۸

فصل چهارم: محاسبات و یافته های تحقیق

۴-۱ مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………….۶۳

۴-۲ شبیه سازی پنل خورشیدی ……………………………………………………………………………………۶۳

۴-۳ سیستم پیشنهادی………………………………………………………………………………………………….۶۶

۴-۴ نتایج شبیه سازی …………………………………………………………………………………………………۶۶

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

۵-۱ نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………….۷۵

۵-۲ پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………………۷۶

مراجع ………………………………………………………………………………………………۷۷

ضمیمه ………………………………………………………………………………………………۸۲

چکیده انگلیسی …………………………………………………………………………………..۸۳