دانلود پایان نامه الگوهای تولید پایدار برای واحدهای برق آبی

1. مقدمه 2. نظریه 3. توان برق تولیدی در نیروگاه برق آبی 4. طراحی و مدلسازی ریاضیاتی سیستم 5. شبیه سازی دینامیک های سیستم با استفاده از معادلات دیفرانسیلی 6. انتخاب کنترل کننده 7. نتایج، بحث و بررسی و مقایسه 8. نتیجه گیری و کارهای آینده

چکیده – در سطح جهانی، بخش قابل توجهی از انرژی از سیستم های برق آبی می آیند. با این حال، بهره گیری از انرژی برق آبی، وضعیت طبیعی جریان های رودخانه را مختل می کند و بنابراین بر فرآیندهای اکولوژیکی جوامع اطراف تاثیر می گذارد. در این پایان نامه، یک مدل کنترل سطح آب برای حفظ فشار هد مطلوب برای یک نیروگاه برق آبی، علیرغم ماهیت جریان های رودخانه، توصیه می شود. برروی راه اندازی فیزیکی یک مخزن برق آبی از طریق مدل سازی ریاضیاتی، یک تحلیل علمی انجام شد. این مطالعه بیان می کند که مقدار توان الکتریکی، P_e (t) تولید شده از یک مخزن آب خاص، عمدتاً بوسیله سطح آب جریان h(t) و حجم جریان آب خروجی متناظر f_out (t)، تولید می شود. با این حال، این دو متغیر به میزان زیادی به رفتار حجم جریان آب ورودی f_in (t) وابسته هستند. بنابراین، با مرتبط کردن معادلات تعادل گشتاور-نیروی همه عناصر دینامیکی دخیل، یک مدل ریاضیاتی مطرح کردیم که سطح آب روان را در نرخ جریان ورودی پایدار، حفظ می کند. ضابطه پایداری راث-هورویتز و قضیه «مقدار نهایی» برای تصمیم گیری در مورد اعمال کنترل PD که سیستم را پایدار می سازند، بکار گرفته شدند. مساحت مقطع آب بند (دریچه کنترل آب) A_p تغییر داده می شود تا به مقدار f_out (t) صحیح برای h(t) مطلوب دست یافته شود. رفتار این مدل با استفاده از نرم افزار شبیه سازی Simulink تایید شد. در نهایت، این مدل، الگوهای تولید توان برق آبی که به ماهیت دبی رودخانه وابستگی دارد را مدنظر قرار می دهد.

Globally, a significant portion of energy comes from hydropower. However, harnessing hydro energy interrupts the natural state of river flows, thus affecting the ecological processes of the surrounding communities. In this thesis, a water level control model is described to sustain a desired head for a hydropower plant despite the nature of the stream flows. A scientific analysis is carried out on the physical set up of a hydropower reservoir via mathematical modelling. The study depicts that the amount of electric power, ??(?) generated from a specific hydro reservoir is mainly controlled by the current water level, ℎ(?) and its corresponding outflow volumes, ????(?). However, these two variables are largely constrained by the behaviour of the inflow volumes, ???(?). So, by relating the torque-force balance equations of all the dynamic elements involved we develop a mathematical model that maintains a steady water level at sustainable inflow rates. The Routh-Hurwitz stability criterion and the Final Value theorem are applied to decide the PD-control actions that stabilize the system. The penstock cross-sectional area, ?? is varied to attain the correct ????(?) for the desired ℎ(?). The model behaviour is verified using Simulink simulation software. Eventually, the model accounts for hydroelectric power production patterns that depends on the nature of the stream flow rates.