دانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29515120230129Improving Fault Ride-Through Capability of Inverter-Based Distributed Generations Using Fault Current Limiterبهبود قابلیت گذر از خطای منابع تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر با استفاده از محدود کنندهی جریان خطا213113356FAامینجلیلیاندانشگاه صنعتی مالک اشترمحمدرضاعلیزاده پهلوانیدانشگاه صنعتی مالک اشترJournal Article20230129By increasing the penetration level of the inverter-based distributed generations (IBDGs) in power system, their fault ride through capability has become one of the essential issues of the new grid codes. This paper proposes a novel method to limit inverter fault currents which are used in DGs. To achieve FRT, interface-inverter operates as a controlled voltage source during normal operation as well as fault condition. The proposed FRT technique employs dc link bridge type non-superconductor fault current limiter (NSFCL) module with capability of controlling the magnitude of the fault current to limit inverter output current during fault condition. At steady state, dc link NSFCL module has not important role on overall IBDG performance. But, at the event of the network fault, by means of this module, it is possible to restrain inverter output currents to a desired value. Also, IBDG is capable to stay connected with the utility at zero grid voltage. The analytical analysis is provided in each switching interval to highlight the impact of the dc link NSFCL on inverter fault current limitation. The effectiveness of proposed scheme is validated through the simulation studies in PSCAD/EMTDC environment.با گسترش منابع تولید پراکنده (DG) مبتنی بر اینورتر در شبکههای الکتریکی، قابلیت گذر از خطای آنها به یکی از موضوعات مهم نظام نامهها تبدیل شده است. در این مقاله، یک روش جدید برای محدود کردن جریان خطای اینورتر مورد استفاده در منابع DG پیشنهاد شده است. در این روش، اینورتر واسط هم در حین کار عادی و هم در هنگام بروز خطا همانند یک منبع کنترل ولتاژ عمل میکند. در روش حاضر و به هنگام وقوع خطا، از ماژول محدود کنندهی جریان خطای لینک dc، با هدف محدود کردن جریان خطای اینورتر استفاده شده است. این ماژول در حالت کار عادی شبکه قدرت، تاثیر قابل توجهی روی عملکرد نیروگاه پراکنده ندارد. اما در هنگام بروز خطا، میزان جریان خروجی نیروگاه پراکنده را با عملکردی مناسب به حداکثر مقدار مجاز سوییچهای الکترونیک قدرت کاهش میدهد. با این روش، امکان بهرهبرداری پیوسته برای سیستم DG، حتی در شرایط صفر بودن ولتاژ شبکه وجود دارد. عملکرد روش پیشنهادی در محیط PSCAD/EMTDC مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج به دست آمده توانمندی روش پیشنهادی را در محدود کردن جریان خطای اینورتر منابع تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر اثبات میکند.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113356_b9b21ad40ca781eff2774e1fa2a0853d.pdfدانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29515120230129Distributed Reactive Power Control by Considering End-consumersکنترل توزیعشدۀ توان راکتیو در شبکههای هوشمند با درنظرگرفتن مصرفکنندههای نهایی1423113357FAاحدعابسیدانشگاه شهید بهشتی- پردسی فنی و مهندسی شهید عباسپوروحیدوحیدی نسبدانشگاه شهید بهشتی- پردسی فنی و مهندسی شهید عباسپورمحمدصادققاضی زادهدانشگاه شهید بهشتی- پردسی فنی و مهندسی شهید عباسپورJournal Article20230129According to the latest developments in smart grid infrastructures of recent modern networks, in this paper, end-consumers are presented as a means for participating in networks voltage distribution control. In this regard, for reactive power control of the smart grids, a distributed control approach is proposed as an efficient approach which improves computation burden of the problem, considerably. In the proposed approach, at first, e-decomposition technique is adopted to calculate sensitivities of bus voltage to the injected reactive power. Therefore, buses with strong voltage relation are considered as a region which divides the network to some voltage related regions. Afterwards, candidate buses for reactive power injection are identified for each one of the achieved region. It is noted that, candidate buses of the network are those with reasonably better response to the reactive power injection. Finally, genetic algorithm is applied to obtain optimal reactive power injection of each region. For better evaluation of the proposed distributed reactive power control model, the IEEE 33-bus test system which is commonly used in literature is applied here. Simulation results clearly illustrate the effectiveness of proposed voltage control framework in improving voltage profile of distribution networks.در این مقاله، با توجه به توسعۀ زیرساختهای شبکۀ هوشمند در شبکههای مدرن امروزی، از مصرفکنندگان نهایی بهعنوان ابزاری برای مشارکت در کنترل ولتاژ شبکۀ توزیع استفاده میشود. در این راستا، بهمنظور کنترل توان راکتیو در شبکههای هوشمند، از روشی کارآمد موسوم به کنترلِ توزیعشده استفاده شده که موجب کاهش چشمگیر بار محاسباتی مسئله میشود. بدین منظور، در ابتدا با استفاده از روش تجزیۀ اِپسیلون (e-decomposition)، ماتریس ضرایب حساسیت ولتاژ شینهای مختلف شبکۀ توزیع نسبت به توان راکتیو تزریقی در آن محاسبه میشود. به این ترتیب، شینهایی که از لحاظ ولتاژی وابستگی بیشتری به یکدیگر دارند، در یک ناحیه قرار میگیرند. در مرحلۀ بعد، بر مبنای نتایج حاصل از ناحیهبندی شینهای سیستم، به شناسایی شینهای کاندیدا تزریق توان راکتیو پرداخته میشود. ویژگی شینهای کاندیدا این است که تزریق توان راکتیو در آنها تأثیر بیشتری بر بهبود پروفیل ولتاژ میگذارد. در پایان با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک، مقدار بهینۀ تزریق توان راکتیو شینهای کاندیدا در هر ناحیه محاسبه میشود. بهمنظور ارزیابی چارچوب پیشنهادی این مقاله از شبکۀ آزمایش 33 شینه IEEE که در مراجع متعددی استفاده شده، بهره گرفته شده است. نتایج شبیهسازی حاکی از تأثیر مدل ارائهشده در بهبود چشمگیر پروفیل ولتاژ شبکه است.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113357_ae2862b686a2f3040c6d19da6080d2fa.pdfدانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29515120230129Biodiesel Production from Animal and Poultry Slaughterhouse Wastesتولید دیزل زیستی (بیودیزل) از ضایعات کشتارگاهی دام و طیور2431113358FAمهدیانصاریدانشگاه تربیت مدرسبراتقبادیاندانشگاه تربیت مدرسسید مجتبیصدرعاملیدانشگاه تربیت مدرسمحمد رضاشاملودانشگاه تربیت مدرسJournal Article20230129One of the fundamental problems in developed and under developing countries has been a growing need to develop new sources of energy, especially in the transportation sector. This problem is not only for the oil importing countries but some of the oil-producing countries are also faced with the problem. Biodiesel is a biofuel that is produced from renewable materials such as animal fats and vegetable oil and it can be used in the transportation sector by mixing with refinery diesel. Using a low priced feedstock such as waste animal feed can produce biodiesel economically and justifies the process economics. In this study, biodiesel from animal and poultry slaughterhouse wastes has been produced by transesterification method and optimization of the chemical and physical parameters affecting the production of biodiesel was investigated. The effects of temperature, molar ratio of alcohol to oil and catalyst were studied and optimum conditions were obtained. In the case of animal waste oil, molar ratio 6:1, 1.25% of catalyst and Temp = 60 °C, eventually yield was 93%. In the case of poultry wastes, molar ratio 6:1, 1.25% of catalyst and Temp = 50 °C, eventually yield was 85%.امروزه یکی از مشکلات اساسی کشورهای توسعهیافته و در حال توسعه، نیاز روزافزون به منابع جدید انرژی، بهویژه در بخش حملونقل است. این مشکل تنها مختص کشورهای واردکنندۀ نفت نیست و کشورهای تولیدکنندۀ نفت نیز با این مشکل روبهرو هستند. دیزل زیستی یا بیودیزل نوعی سوخت زیستی است که از مواد تجدیدپذیر مانند چربیهای گیاهی و چربیهای ضایعاتی حیوانی تولید میشود و میتواند در بخش حملونقل توسط مخلوط کردن با دیزل معمولی مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به نقش خوراک در اقتصادی بودن تولید دیزل زیستی، استفاده از خوراک ارزانقیمت مانند روغن حاصل از ضایعات دام و طیور میتواند تولید دیزل زیستی را از نظر اقتصادی توجیح کند. در این تحقیق، دیزل زیستی از روغن ضایعات دام و طیور توسط روش ترانس استریفیکاسیون تولید و بهینهسازی پارامترهای شیمیایی و فیزیکی مؤثر بر تولید آن بررسی شه است. با انجام آزمایشات تجربی، اثر سه پارامتر دما، نسبت مولی الکل به روغن و همچنین درصد کاتالیست بررسی و شرایط بهینه تعیین شده است. دربارۀ روغن ضایعات دامی نسبت 6 به 1 الکل، دمای C° 60 و نسبت 25/1%کاتالیست بازی در نهایت، منجر به بازده تولید 93% دیزل زیستی شد. در تولید این ماده از روغن ضایعات مرغ نسبت 6 به 1 الکل، دمای 50 درجۀ سانتیگراد و نسبت 25/1% کاتالیست بازی در نهایت منجر به بازده 85% شد.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113358_ba31bd8f6897c8f7cd428cef64465228.pdfدانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29515120230129Exergy and energy analysis of fuel regime changes in a combined cycle power plantآنالیز اگزرژی و انرژی تغییر رژیم سوخت در یک نیروگاه سیکل ترکیبی3243113359FAسید مصطفیحسینعلی پوردانشگاه علم و صنعت ایرانغلامرضاشهریاریدانشگاه علم و صنعت ایرانپویانازهاریدانشگاه علم و صنعت ایرانعبداللهمهرپناهیدانشگاه تربیت دبیر شهید رجاییJournal Article20230129In this study, a dual pressure combined cycle power plant without duct burner for three types of fuel has been investigated. The main objective of this paper is to specify the effect of changing the fuel poperties on cycle performance and finally introducing the best choice. Applying the results, one can see that the highest exergy loss occurs in the combustion chamber and maximum energy and exergy efficiency are obtained via natural gas. Also the results show that in HRSG, the most exergy loss for the three types of fuel occurs at high pressure evaporator. Furthermore the first and second law efficiency for natural gas is 2.34% and 4.69% more than oil fuel. Finally, by comparing the performance parameters of plant, it is concluded that the natural gas is the best fuel and gasoline can be considered as the alternative fuel.در این مطالعه، یک نیروگاه سیکل ترکیبی دوفشاره بدون احتراق اضافی، برای سه نوع سوخت گاز طبیعی، گازوئیل و مازوت بررسی شده است. هدف اصلی این کار بررسی اثر تغییر نوع سوخت بر روی پارامترهای عملکردی و انتخاب سوخت بهتر برای استفاده در نیروگاه است. نتایج تحلیل برای سیکل پایین دستی نشاندهندۀ آن است که بیشترین اتلاف اگزرژی در محفظۀ احتراق رخ میدهد و سوخت گاز طبیعی بیشترین بازده انرژی و اگزرژی را در این سیکل به خود اختصاص خواهد داد. با تحلیل بر روی بویلربازیاب و محاسبۀ اتلاف اگزرژی اجزای مختلف آن مشاهده میشود که بیشترین اتلاف اگزرژی برای هر سه نوع سوخت در بخش اواپراتور فشار بالا رخ میدهد، سپس با محاسبۀ راندمان اگزرژی کل بویلربازیاب، بیشترین بازده برای سوخت گاز طبیعی اتفاق میافتد. نتایج بهدستآمده برای بازده کل نیروگاه سیکل ترکیبی نشان میدهد که بازده قانون اول و بازده اگزرژی مربوط به سوخت گاز طبیعی به ترتیب، نزدیک به 34/2 و 69/4 درصد نسبت به مازوت که کمترین مقدار بازده را دارد، بیشتر است. در پایان با مقایسۀ کل پارامترهای عملکردی نیروگاه، سوخت گاز طبیعی بهعنوان سوخت بهتر و سوخت گازوئیل بهعنوان سوخت جایگزین بهتر، برای استفاده در نیروگاه معرفی خواهد شد.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113359_c62c62ac81f9fc77d7ebd30aaaff38ba.pdfدانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29515120230129Numerical and Experimental Assessment of influence of the overlap ratio on the performance of domestic wind turbinesبررسی عددی و تجربی تأثیر نسبت همپوشانی بر عملکرد توربین بادی خانگی4453113360FAجابرحسن زاده گرویدانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلمهراننصرت الهیدانشگاه صنعتی مالک اشترمصطفیمحمودیدانشگاه صنعتی مالک اشترJournal Article20230129Generating Electricity from the renewable resources, especially from wind, within the urban regions, is of much concern for many researchers. The rotor of Savonious has a great potential of electricity generating for the urban regions and domestic applications. In this paper, influence of the Overlap ratio on the performance of the Savonious rotor is investigated. For this purpose, the numerical assessment is done for five Overlap Ratios of 0, 10, 20, 30, and 40%. The height of the rotor is considered 1 meter and its diameter to be 0.7 meter. Numerical simulation is done with CFD commercial package Fluent 6.3 and RNG k-&epsilon model is adopted for the turbulence modeling. The results showed that the best Overlap ratio is the 20% one. On this basis, the experimental model is built with the 20% ratio and its results are compared with the numerical one.تولید انرژی الکتریسیته از منابع تجدیدپذیر، بهخصوص انرژی باد در مناطق شهری، موضوع مورد بررسی بسیاری از محققان است. روتور ساوینوس(Savonious) قابلیت بالایی در تولید برق برای مناطق شهری و مصارف خانگی دارد. در مقالۀ حاضر، تأثیر نسبت همپوشانی بر عملکرد روتور ساونیوس مطالعه شده است. بدین منظور، بررسی عددی در پنج نسبت همپوشانی 0، 10، 20، 30 و 40 درصد انجام شده است. ارتفاع روتور مورد نظر 1 متر و قطر روتور 7/0 متر است. شبیهسازی عددی با استفاده از نرمافزار فلوئنت ( (Fluentانجام شده و مدل RNG k-&epsilon برای تحلیل آشفتگی انتخاب شده است. نتایج شبیهسازی عددی نشان میدهد که بهترین انتخاب نسبت همپوشانی 20 درصد است. بر این اساس مدل آزمایشگاهی با نسبت همپوشانی 20 درصد ساخته شده و نتایج آن با مدل عددی مقایسه شده است.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113360_aa872c0c8fa36a1061383e1c17bf60b8.pdfدانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29515120230129Parametric Analysis and Optimization of Regenerative Organic Rankine Cycle with Solar Energy Sourceتحلیل پارامتری و بهینهسازی سیکل رانکین آلی بازیاب با محرک انرژی خورشیدی5465113361FAمحمدذوقیدانشگاه گیلانکوروشجواهردهدانشگاه گیلانJournal Article20230129Regarding to the increase of cost and consumption of the nonrenewable energies such as natural gas and electricity, using renewable energies such as solar energy reduces the consumption of nonrenewable energies. In this research, at first, a regenerative organic Rankine cycle with flat plate solar collector as energy source is simulated and the effects of different parameters such as turbine inlet temperature, turbine inlet pressure, condenser temperature, solar collector area, environment temperature and solar radiation intensity on energy and exergy efficiency of system under seven organic fluids are investigated. Finally, system optimization with mentioned parameters is taken related to objective function of energy efficiency and objective function of exergy efficiency. The results of optimization illustrate that among the chosen fluids: R141b, R113, R32, R134a, R12, R717, R290, the highest and lowest performances belong to R113 and R32 respectively.با توجه به افزایش روزافزون مصرف و هزینۀ انرژیهای تجدیدناپذیر مانند گاز طبیعی و الکتریسیته، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر مانند انرژی گرمایی خورشید، موجب کاهش مصرف انرژیهای تجدیدناپذیر میشود. در این تحقیق، ابتدا سیکل رانکین آلی بازیاب با محرک کلکتور خورشیدی صفحهتخت شبیهسازی شده و سپس تأثیر موارد مختلف از جمله دما و فشار ورودی به توربین و دمای کندانسور سیکل رانکین آلی، مساحت کلکتور صفحه تخت، دمای محیط و شدت تابش خورشیدی بر روی بازده انرژی و بازده اگزرژی کلی سیستم سیکل رانکین آلی و کلکتور صفحهتخت با استفاده از هفت سیال آلی مختلف بررسی شده است. در انتها بهینهسازی سیستم با استفاده از پارامترهای طراحی مذکور و یک بار نسبت به تابع هدف بازده انرژی و یک بار هم نسبت به تابع هدف بازده اگزرژی انجام میشود. نتایج بهینهسازی نشان میدهد که در بین سیالات انتخابی که عبارتاند از: R290, R717, R12, R134a, R32, R113, R141b، بهترین و بدترین عملکرد را بهترتیب R113و R32 دارند.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113361_1085514063f5fce3b13495f9d245589e.pdf