دانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29516120230129Improving Compensation of Turbo-expander Starting by Modified DVR and STATCOM in Neka Power Plant under Fault Conditionبهبود جبرانسازی راهاندازی توربین انبساطی توسط DVR بهبودیافته و STATCOM در نیروگاه نکا تحت شرایط خطا215113380FAحوادعلماییدانشگاه آزاد تهران جنوبمحمدعلینوروزیدانشگاه آزاد تهران جنوبگئورگقره پتیاندانشگاه صنعتی امیرکبیر ـ تهران ـ ایرانJournal Article20230129In order to prevent energy waste by throttle valve in gas pressure reducing station of Neka thermal power plant, a turbo-expander with a capacity of 9.8 MW for the power plant was prepared and installed. Due to the absorption of 63 MVAr reactive powers at the moment of turbo-expander starting, resulted in severe voltage drops in the power plant auxiliary service system. In this paper, while pathology of fault effect on turbo-expander operation will be considered its performance Improvement in the event of grid fault using modified DVR and STATCOM is also considered. To improve performance of DVR, a review of all topologies and control strategies of DVR compensator and improved topology is presented. Then, for optimal performance of compensators the possible points presence on the auxiliary service system of Neka power plant in various scenarios under conditions of sever disturbance, synchronization of fault occurring conditions and starting are tested. The results of PSCAD / EMTDC software simulation show by using improved topology and minimum injection active power strategy of DVR, severe voltage sag compensated in various scenarios and can provide the total auxiliary service system power consumption of this power plant by turbo-expander instead of using the generation of power plant.بهمنظور جلوگیری از اتلاف انرژی توسط شیر فشارشکن در ایستگاه تقلیل فشار گاز نیروگاه حرارتی نکا، توربین انبساطی به ظرفیت 8/9 مگاوات برای این نیروگاه تهیه و نصب شد. راهاندازی توربین انبساطی بهعلت جذب 63 مگاوار توان راکتیو موجب افت ولتاژ شدیدی در شبکۀ مصرف داخلی نیروگاه میشود. در این مقاله، ضمن آسیبشناسی تأثیر خطا بر عملکرد توربینهای انبساطی به بهبود عملکرد آنها هنگام وقوع خطا در شبکه توسط بازیابنده دینامیک ولتاژ(DVR) بهبودیافته وجبرانساز سنکرون استاتیک( (STATCOM پرداخته خواهد شد. جهت بهبود عملکرد DVR انواع توپولوژیها و استراتژیهای کنترلی جبرانساز DVR مورد بررسی و توپولوژی بهبودیافته ارائه شده است. در ادامه برای عملکرد بهینۀ جبرانسازها، نقاط ممکن حضور آنها در شبکۀ مصرف داخلی نیروگاه نکا در سناریوهای گوناگون تحت شرایط وقوع شدیدترین اغتشاش، همزمانی راهاندازی و وقوع خطا مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج شبیهسازی در نرمافزار PSCAD/EMTDC نشان میدهد در صورت استفاده از DVR با توپولوژی بهبودیافته و استراتژی تزریق حداقل توان اکتیو، شدیدترین کمبود ولتاژها در سناریوهای مختلف جبرانسازی شده و میتوان کل انرژی شبکه مصرف داخلی این نیروگاه را به جای استفاده از توان تولیدی نیروگاه از طریق توربین انبساطی تأمین کرد.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113380_544b0e0659bcf6e6a1620c2cf05e4c67.pdfدانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29516120230129Analysis of Grid-Side Converter Dynamics and Dc-Link Controller Design in DFIG-Based Wind Turbinesتحلیل دینامیک مبدل سمت شبکه و طراحی کنترلکنندۀ خازن لینک DC در توربین-ژنراتورهای بادی با ژنراتور القایی دوسو تغذیه (DFIG)1627113381FAمحسنرحیمیدانشگاه کاشانJournal Article20230129This paper deals with the analysis of the grid side converter (GSC) dynamics and dc-link controller design in doubly fed induction generator (DFIG) based wind turbines. In this way, at first the current controller design for the GSC is proposed, and then power flow direction in rotor-side and grid-side converters at different slips is determined. Next, the dc link dynamics is extracted based on the instantaneous power exchanged between the converters and the dc-link capacitor. For the dc-link dynamics extraction, the dynamics of the GSC interface filter is taken into account. It is shown that the dynamics of the dc-link voltage by taking the dynamics of the interfaced filter into account exhibits no minimum phase behavior, and this in turn results in limitation on the achievable appropriate dynamic response. Then, the paper deals with the dc link controller design and selection of controller parameters. Finally, performance of the system under study is examined by the time domain simulations using MATLAB-SIMULINK software.مقالۀ حاضر به تحلیل دینامیک مبدل سمت شبکه و طراحی کنترلکنندۀ لینک DC در توربین-ژنراتور بادی با ژنراتور القایی دوسو تغذیه (DFIG) میپردازد. بر این اساس ابتدا به طراحی کنترلکنندۀ جریان مربوط به مبدل سمت شبکه پرداخته میشود و سپس جهت عبور توان در مبدلهای سمت روتور و شبکه در لغزشهای مختلف تعیین میگردد. در ادامه براساس رابطۀ تبادل توان لحظهای بین مبدلهای الکترونیک قدرت و خازن لینک DC، دینامیک خازن لینک DC استخراج میگردد. در استخراج دینامیک خازن لینک DC اثر فیلتر واسط مبدل سمت شبکه نیز لحاظ میشود. نشان داده میشود که با لحاظ کردن دینامیک فیلتر واسط مبدل سمت شبکه، دینامیک خازن لینک DC غیرمینیمم فاز است که این امر میتواند محدودیتهایی را در دستیابی به پاسخ دینامیکی مناسب ایجاد کند. سپس به طراحی و انتخاب ضرایب کنترلکنندۀ خازن لینک DC پرداخته میشود. در پایان عملکرد سیستم تحت مطالعه بهوسیلۀ شبیهسازیهای زمانی که در نرمافزار MATLAB-SIMULINK انجام یافته آزموده میشود.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113381_7fa4e8634643f91a9fc08375ad54f3af.pdfدانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29516120230129Load Power and Frequency Control based on Modified Droop Method in Hybrid Systems-Wind Turbine/ Photovoltaic/ Fuel Cell in Autonomous Stand-Alone Micro-Gridsکنترل توان و فرکانس بار مبتنی بر روش کنترلی شیب افتی بهبودیافته در سیستم ترکیبی توربین بادی، فتوولتائیک و پیل سوختی در ریزشبکه های مستقل2839113382FAحسنبراتیدانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفولهادیامین زادهدانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفولJournal Article20230129One of the major challenges in standalone micro-grids (MG), is the frequency control. In this paper, a method for frequency control in a hybrid system based on wind turbine / photovoltaic / fuel cell and super capacitor is proposed. The proposed method is a combination of load frequency control and super capacitor voltage control. To determine the references power, PI controller and modified droop controller are used. System performance based on wind speed, solar radiation and the demand curve has been studied. The simulation results show that the control with modified droop method is better for damping the frequency deviations, due to sending appropriate control signals to the generation units for balancing the network. MATLAB/ Simulink software environment is used for computer simulation.یکی از چالش های مهم در ریزشبکه های منفصل، مسئلۀ کنترل فرکانس است. در این مقاله روشی برای کنترل فرکانس در یک سیستم ترکیبی مبتنی بر توربین بادی/ فتوولتائیک/ پیل سوختی و ابرخازن مطرح شده است. روش پیشنهادی ترکیبی از کنترل بار-فرکانس و کنترل ولتاژ ابرخازن است. برای مشخصکردن مراجع توان از کنترلکنندۀ PI و کنترلکنندۀ شیب افتی استفاده شده است. عملکرد سیستم براساس اطلاعات سرعت باد، تابش خورشید و منحنی تقاضای بار مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهند که در کنترل به روش شیب افتی، ناشی از ارسال فرمان کنترلی مناسبتر به واحدهای تولیدی جهت ایجاد تعادل در شبکه، در میراسازی انحرافات فرکانس بهتر عمل کرده است. برای شبیهسازی کامپیوتری از محیط نرمافزاری MATLAB/Simulink استفاده شده است.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113382_1f8ec31d5883fcbfa2489fd7038da015.pdfدانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29516120230129Determine the Optimal Arrangement of Wind Turbines by Considering Maximum Power and Minimum Cost of Connecting Wind Turbinesتعیین آرایش بهینه توربینهای بادی با هدف بیشینه سازی توان خروجی مزرعه بادی و کمینه سازی هزینه اتصال توربینها4051113383FAمحمد علیبهشتی نیادانشگاه سمنانامیدگزانهدانشگاه سمنانJournal Article20230129An important source of energy which has been considered in recent years in advanced countries is the wind energy which is very cheap, clean, and always available. The layout of turbines in the wind farm needs accurate calculations due to limited land and investment, so as to obtain the maximum energy from the wind farm. In this research to locate the turbines in a wind farm three approaches has been considered to obtain maximum power, achieving the least cost of cabling between the turbines individually and the hybrid mode the maximum power and the minimum cost. In this study using the Wake equations, the effects of turbines on each other are also considered. For solving the issue a new genetic algorithm is employed. To evaluate the performance of the proposed algorithm, the results of this algorithm are compared with typical genetic algorithm and several basic questions. The results showed that the proposed algorithm has a better performance.یکی از منابع مهم انرژی که در سالهای اخیر بسیار مورد توجه کشورهای پیشرفتۀ دنیا قرار گرفته، انرژی حاصل از جریان باد است که بسیار ارزان، پاک، در دسترس و همیشگی میباشد. نحوۀ چیدمان و نصب توربینها در مزرعه با توجه به محدودیت زمین و سرمایه به محاسبات دقیقی نیاز دارد تا بتوان بیشترین انرژی را از نیروگاه بهدست آورد. در این پژوهش، به تعیین مکان استقرار چیدمان توربینها در یک مزرعۀ بادی بهمنظور دستیابی همزمان به توان حداکثری مزرعه و حداقلنمودن هزینۀ کابلکشی بین توربینها پرداخته شده است. در این مسئله با در نظرگیری معادلات ویک (Wake)، اثراتی که توربینها روی یکدیگر میگذارند نیز در نظر گرفته شده است. بهمنظور حل مسئله یک الگوریتم ژنتیک جدید برای حل مسئله ارائه شده است. بهمنظور بررسی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، نتایج این الگوریتم با الگوریتم ژنتیک معمولی و چند جواب پایه مقایسه شده است. نتایج نشان از عملکرد بهتر الگوریتم ژنتیک پیشنهادی دارد.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113383_da294ba19ccee13c54d73184da90686b.pdfدانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29516120230129Natural Gas Pricing of industrial sector in Iran by Ramsey Method and Fuzzy Regression Estimation Methodقیمتگذاری گاز طبیعی ایران در بخش صنعت با استفاده از مدل رمزی و روش تخمین رگرسیون فازی5269113384FAمحمدحسینپورکاظمیدانشگاه شهید بهشتیرسولنادریدانشگاه علوم اقتصادیمهدیحاتمیشرکت ملی مناطق نفتخیز جنوبJournal Article20230129Public pricing of products is one of the most important economical issues, since any changes in the pricing, affects both the welfare of consumers and quantity of goods and Services which are produced.
In this paper which is done for natural gas pricing in Iran, the purpose is giving a price that the government can consider it as a suitable choice for using in subsidies targeting project. These prices have two advantages: first, they try to maximum the social economical welfare (summation of producer and consumer surplus) second, this method solve the problem that the producer has in covering their costs (by marginal cost pricing) because of increasing returns to scale.
This paper deals with the optimal gas pricing in industrial sector in Iran by the Ramsey method of pricing. In this regard we have used fuzzy regression (because of its accuracy and devoid of classic regression restrictions) and the available data from 1356 to 1390 for estimating production function and returns to scale in natural gas production side. Also for estimating demand function and elasticity we have used Auto Regressive Distributed Lag Method(ARDL) and the data from 1350 to 1389. The results show that the current prices aren’t optimum and despite implementation of subsidies targeting project the prices are low.قیمتگذاری کالاها و خدمات تولیدی توسط دولت از مهمترین مباحث اقتصادی است چون هر نوع تغییر قیمت از یک طرف بر رفاه مصرفکنندگان و از طرف دیگر کمیت و کیفیت تولید کالاها و خدمات تأثیر میگذارد. در این مقاله که با هدف قیمتگذاری گاز برای ایران انجام گرفته، هدف ارائۀ قیمتی است که دولت در اجرای طرح هدفمندکردن یارانهها میتواند آن را بهصورت گزینهای مناسب در نظر بگیرد که اولاً سعی در حداکثر کردن رفاه اقتصادی جامعه (مجموع مازاد رفاه تولیدکننده و مازاد مصرفکننده) دارد، ثانیاً مشکلی که تولیدکننده در تأمین هزینههای تولیدی خود با استفاده از روش قیمتگذاری هزینۀ نهایی بهدلیل بازدهیهای فزاینده نسبت به مقیاس در این صنعت مواجه است، در این روش قیمتگذاری رفع میگردد.
اﻳﻦ مقاله درﺻﺪد ﻣﺤﺎسبۀ ﻗﻴﻤﺖ بهینۀ ﮔﺎز ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺑﺮای ﺑﺨﺶ صنعت در ایران از ﻃﺮﻳﻖ روش ﻗﻴﻤﺖﮔﺬاری رﻣﺰی ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. بدین منظور از روش رگرسیون فازی (بهدلیل دقت بالا و نداشتن برخی محدودیتهای رگرسیون کلاسیک) و دادههای سالهای 1356 تا 1390 برای تخمین تابع تولید و بازدهی نسبت به مقیاس استفاده شده است. همچنین برای تخمین تابع تقاضا و کشش آن از روش خود توضیح برداری با وقفههای گسترده (ARDL) و دادههای سالهای 1350 تا 1389 استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که قیمتهای جاری گاز طبیعی بهینه نیستند و با وجود اجرای طرح هدفمندکردن یارانهها باز هم قیمتها پایین میباشند.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113384_1c76ff36062cdd86504273d09450a63c.pdfدانشگاه کاشانمهندسی و مدیریت انرژی2345-29516120230129Mathematical Modeling of Solar Chimney Power Plants in Semnan Cityمدلسازی ریاضی نیروگاه دودکش خورشیدی برای وضعیت آبوهوایی شهر سمنان7083113385FAمحمدصادقولی پوردانشگاه سمنانحسینفلاحدانشگاه سمنانJournal Article20230129In this paper, by using a mathematical model, potential for power generation of a Solar Chimney Power Plant (SCPP), has been studied in Semnan city conditions. Conceptual model of solar chimney power plant was developed. Governing equations were developed for a solar chimney power plant based on the conceptual model. The iteration technique (try and error) is applied for solving the mathematical model. Mathematical model was validated by experimental data obtained from Manzanares plant and also data existed in the literature. Then model was run for different weather conditions in Semnan city. Given results showed that generated power in Semnan city conditions is lower than in Manzanares plant at the different selected times. In April this power plant produces power of 49 kW. When inlet temperature at collector inlet is increased 5 °C, the generated power of plants is decreased approximately by 3%. Among the geometric dimensions of the plant, Chimney height has the most influence on generated power. Also it was found that radiation has the most influence on power plants performance.در این مقاله، یک مدل ریاضی برای بررسی عملکرد و تولید توان در یک نیروگاه دودکش خورشیدی در وضعیت آبوهوایی شهر سمنان توسعه داده شده است. با استفاده از این مدل ریاضی، میزان توان تولیدی یک نیروگاه دودکش خورشیدی، برای وضعیت آبوهوایی سمنان بررسی شده است. ابتدا معادلات حاکم بر نیروگاه نوشته شده سپس مجموعه معادلات و روابط کمکی مرتبط با استفاده از روشهای تکرار مبتنی بر سعی و خطا حل شدند. برای بررسی صحت و دقت مدل از دادههای اندازهگیریشدۀ نیروگاه مانزانارس اسپانیا و نتایج موجود در ادبیات کار استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان میدهد نیروگاه دودکش خورشیدی در وضعیت آبوهوایی شهر سمنان عملکرد مناسبی دارد، توان ماکزیمم در سه مقطع زمانی برای شهر سمنان، از توان نیروگاه مانزانارس کمتر است، اما این اختلاف کم است. ماه فرودین با توان 26/49 کیلووات، بیشترین توان را در سه تاریخ به خود اختصاص داده است، بهازای هر 5 درجه افزایش دمای ورودی کلکتور، توان نیروگاه تقریباً 3 درصد کاهش مییابد. از میان ابعاد هندسی نیروگاه، تغییر ارتفاع دودکش تأثیر بیشتری بر توان دارد، در بین پارامترها، شدت تشعشع بیشترین تأثیر را بر توان نیروگاه دارد.https://energy.kashanu.ac.ir/article_113385_d4a69c4f562ad7611620ada08d5d59e5.pdf